保护油气层技术课件

1、保护油气层技术简介保护油气层技术简介保护油气层技术保护油气层技术概论概论修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 保护油气层技术概论保护油气层技术概论 一、基本概念一、基本概念 在钻井、完钻、井下作业及油气在钻井、完钻、井下作业及油气田开采过程中，造成油气层渗透率下田开采过程中，造成油气层渗透率下降的现象统称为油气层损害。降的现象统称为油气层损害。 油气层损害的实质包括绝对渗透油气层损害的实质包括绝对渗透率的下降和相对渗透率的下降率的下降和相对渗透率的下降,保护油保护油气层技术就是防止油气层损害的技术气层技术就是防止油气层损害的技术. 保护油气层技术概论保护油气层技术概论 二、保护

2、油气层技术的主要内容二、保护油气层技术的主要内容 1 1岩心分析、油气水分析和测试技术；岩心分析、油气水分析和测试技术； 2 2油气层敏感性和工作液损害室内评价油气层敏感性和工作液损害室内评价试验技术；试验技术； 3 3油气层损害机理研究和保护油气层技油气层损害机理研究和保护油气层技术的系统方案设计；术的系统方案设计； 4 4钻井过程中油气层损害因素和保护油钻井过程中油气层损害因素和保护油气层技术；气层技术； 保护油气层技术概论保护油气层技术概论 5 5完井过程中油气层损害因素和保护油完井过程中油气层损害因素和保护油气层及解堵技术；气层及解堵技术； 6 6油气田开发生产中的油气层损害因素油气田

3、开发生产中的油气层损害因素和保护油气层技术；和保护油气层技术； 7 7油气层损害现场诊断和矿场评价技术油气层损害现场诊断和矿场评价技术； 8 8保护油气层总体效果评价和经济效益保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析技术。综合分析技术。 保护油气层技术简介保护油气层技术简介保护油气层技术保护油气层技术概论概论修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 修井作业过程中，保护油气层技术工作修井作业过程中，保护油气层技术工作主要的研究内容包括：主要的研究内容包括： 1 1油气层损害因素分析油气层损害因素分析 2 2油气层损害评价油气层损

4、害评价 3 3储层敏感性分析，物性分析储层敏感性分析，物性分析 4 4储层损害的预防措施研究储层损害的预防措施研究 5 5优化作业设计优化作业设计 6 6按质量标准和施工设计施工按质量标准和施工设计施工 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 一、修井作业中油气层损害因素分析一、修井作业中油气层损害因素分析 （一）修井入井液中固体颗粒侵入损害（一）修井入井液中固体颗粒侵入损害 修井作业中修井作业中, ,一方面修井工作液中含有为保一方面修井工作液中含有为保持性能添加的添加剂持性能添加的添加剂, ,一方面也含有机械杂质等一方面也含有机械杂质等有害的固体颗粒、悬浮物等有害的固体颗粒、悬

5、浮物等, ,无论在何种修井作无论在何种修井作业的过程中业的过程中, ,在液柱压力大于地层压力时在液柱压力大于地层压力时, ,在工作在工作压差作用下压差作用下, ,修井入井液就可能将有害的固体悬修井入井液就可能将有害的固体悬浮颗粒带入油气层孔道浮颗粒带入油气层孔道, ,固相颗粒侵入油气层的固相颗粒侵入油气层的过程就是油气层孔隙、喉道发生机械堵塞的过程过程就是油气层孔隙、喉道发生机械堵塞的过程. . 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 悬浮固相颗粒对油气层损害程度与侵悬浮固相颗粒对油气层损害程度与侵入深度有关。油气层本身存在大量的地层入深度有关。油气层本身存在大量的地层微粒，在修

6、井液的侵蚀作用下，这些微粒微粒，在修井液的侵蚀作用下，这些微粒可能发生分散运移可能发生分散运移, ,也会堵塞孔隙喉道也会堵塞孔隙喉道, ,导导致油气层渗透率的下降。致油气层渗透率的下降。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （二）修井入井液与油气层及地层流体不（二）修井入井液与油气层及地层流体不配伍造成的损害配伍造成的损害 修井作业过程中修井作业过程中,修井液进入油气层修井液进入油气层,其其滤液往往侵入油气层深部滤液往往侵入油气层深部,滤液是含有不同滤液是含有不同类型和不同浓度正负离子及表面活性剂的水类型和不同浓度正负离子及表面活性剂的水溶液溶液,也可能是带有活性剂的碳氢化合

7、物也可能是带有活性剂的碳氢化合物,滤液滤液侵入油气层的深度大于固相颗粒的侵入深度。侵入油气层的深度大于固相颗粒的侵入深度。滤液的侵入量越大滤液的侵入量越大,侵入深度越大对油气侵入深度越大对油气层造成的损害越大。层造成的损害越大。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 修井入井液与油气层不配伍造成的损修井入井液与油气层不配伍造成的损害包括：油气层中敏感性粘土矿物水敏损害包括：油气层中敏感性粘土矿物水敏损害和水锁损害等。害和水锁损害等。 修井入井液与地层流体不配伍造成的修井入井液与地层流体不配伍造成的损害包括：乳化堵塞和沉淀堵塞等。损害包括：乳化堵塞和沉淀堵塞等。 修井作业中的保护

8、油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （三）微生物损害（三）微生物损害 若在修井作业中不加杀菌剂，则可在注入管线若在修井作业中不加杀菌剂，则可在注入管线及井筒附近储集层带造成复杂的微生物发育环境。及井筒附近储集层带造成复杂的微生物发育环境。在温度适宜时，井底环境中的微生物大量繁殖。因在温度适宜时，井底环境中的微生物大量繁殖。因而带来腐蚀、堵塞等许多问题。细菌活动不仅产生而带来腐蚀、堵塞等许多问题。细菌活动不仅产生硫化氢（硫酸盐还原菌），而且也产生腐生菌、氢硫化氢（硫酸盐还原菌），而且也产生腐生菌、氢氧化铁（铁细菌）、元素硫、各种水垢、粘液沉积氧化铁（铁细菌）、元素硫、各种水垢、粘液沉积等。它们

9、混在一起，形成难以处理的堵塞物。等。它们混在一起，形成难以处理的堵塞物。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （四）修井作业过程的其它损害（四）修井作业过程的其它损害 修井作业施工不当对地层的损害主要表修井作业施工不当对地层的损害主要表现在：现在： 1 1打捞、切割、套管刮削等作业时间长打捞、切割、套管刮削等作业时间长, ,造成修井液对储层浸泡时间长。造成修井液对储层浸泡时间长。 2 2在钻、磨、洗等修井作业中修井液或在钻、磨、洗等修井作业中修井液或洗井液上返速度低或体系粘度低洗井液上返速度低或体系粘度低, ,造成大量碎造成大量碎屑堵塞井眼或炮眼。屑堵塞井眼或炮眼。 修井作业

10、中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 3 3选择修井作业施工参数不当选择修井作业施工参数不当, ,例如作业压例如作业压差过大差过大, ,排量过大排量过大, ,造成大量滤液侵入油气层造成大量滤液侵入油气层, ,或或无控制地放喷无控制地放喷, ,引起地层产生速敏损害引起地层产生速敏损害, ,尤其是低尤其是低渗或裂缝性储层应力敏感损害。渗或裂缝性储层应力敏感损害。 4 4解除地层损害的修井作业过程中措施不解除地层损害的修井作业过程中措施不当、施工工艺不当或作业液体系配方不当也会当、施工工艺不当或作业液体系配方不当也会造成地层损害。造成地层损害。 5 5频繁修井作业频繁修井作业, ,会造成损害

11、叠加效应会造成损害叠加效应, ,严严重损害地层。重损害地层。 6 6修井作业过程中因作业工具或井筒不清修井作业过程中因作业工具或井筒不清洁造成地层损害。洁造成地层损害。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 二、修井作业中的保护油气层技术二、修井作业中的保护油气层技术 （一）选择优质修井液（一）选择优质修井液 选择优质修井液是修井作业保护油气选择优质修井液是修井作业保护油气层技术的关键。从保护储层的角度而言，层技术的关键。从保护储层的角度而言，优质修井液既可以完成修井作业工作任务优质修井液既可以完成修井作业工作任务, ,又与地层岩石和流体配伍，对地层的损害又与地层岩石和流体配伍

12、，对地层的损害最小或不损害地层。最小或不损害地层。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 优质修井液应满足条件：优质修井液应满足条件： 1 1不造成储层水敏、盐敏、速敏等敏感不造成储层水敏、盐敏、速敏等敏感性损害。在修井液体系配方中添加适合与本性损害。在修井液体系配方中添加适合与本储层的粘土稳定剂。储层的粘土稳定剂。 2 2优选化学添加剂。选择的添加剂，如优选化学添加剂。选择的添加剂，如防腐剂、杀菌剂、粘土稳定剂、铁离子稳定防腐剂、杀菌剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、破乳剂等添加到修井液中，应考虑在满剂、破乳剂等添加到修井液中，应考虑在满足其化学效应的前提下，与地层和地层流体足其

13、化学效应的前提下，与地层和地层流体配伍性好。配伍性好。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 3 3控制滤失量。任何一种修井作业控制滤失量。任何一种修井作业, ,都需要避免水基滤液大量侵入地层都需要避免水基滤液大量侵入地层, ,必须把必须把滤失量控制到最小，降滤失剂可形成暂时滤失量控制到最小，降滤失剂可形成暂时的桥堵，降低滤失。作业投产后，在地层的桥堵，降低滤失。作业投产后，在地层温度下，溶于油或地层水一起产出，因此温度下，溶于油或地层水一起产出，因此应选择良好的降滤失剂和修井基液。应选择良好的降滤失剂和修井基液。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 4 4控

14、制体系密度。修井液的密度应保证控制体系密度。修井液的密度应保证对油气层造成所需的回压，但也不能过高。对油气层造成所需的回压，但也不能过高。 5 5对于特殊储层（裂缝性、低孔低渗或对于特殊储层（裂缝性、低孔低渗或特低渗、高压储层），所选择的修井液体系特低渗、高压储层），所选择的修井液体系必须满足它们对修井液的特殊要求。必须满足它们对修井液的特殊要求。 6 6成本低、配制和维护简单、施工方便成本低、配制和维护简单、施工方便. . 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （二）选择适当的修井作业工艺和施工（二）选择适当的修井作业工艺和施工参数参数 1 1优化修井作业程序，缩短修井作业时

15、优化修井作业程序，缩短修井作业时间，提高修井作业一次成功率，避免多次重间，提高修井作业一次成功率，避免多次重复作业。复作业。 2 2采用适当完井、生产工艺，减少修井采用适当完井、生产工艺，减少修井作业次数。作业次数。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 3 3优选施工参数，如采用适当起下管串优选施工参数，如采用适当起下管串速度，避免因压力激动或抽吸造成储层损害；速度，避免因压力激动或抽吸造成储层损害；采用适当的修井液体系密度，避免因体系密度采用适当的修井液体系密度，避免因体系密度过大而造成大量滤液侵入储层；采用适当的修过大而造成大量滤液侵入储层；采用适当的修井液上返速度和修井

16、液粘度，避免修井作业中井液上返速度和修井液粘度，避免修井作业中碎屑堵塞地层；采用适当的防喷压差，避免因碎屑堵塞地层；采用适当的防喷压差，避免因此造成的储层应力敏感损害、储层脱气损害等此造成的储层应力敏感损害、储层脱气损害等. . 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （三）选择不压井作业技术（三）选择不压井作业技术 常规修井作业总是通过向地层内注入压井常规修井作业总是通过向地层内注入压井液来进行的。只要有外来入井流体进入地层，液来进行的。只要有外来入井流体进入地层，就不可避免地对地层造成一定程度的损害。而就不可避免地对地层造成一定程度的损害。而不压井修井作业技术则避免了外来压井

17、液入井不压井修井作业技术则避免了外来压井液入井,从而有效地防止修井液堵塞从而有效地防止修井液堵塞,为防止井下形成为防止井下形成稳定乳化液所造成的油气层堵塞。稳定乳化液所造成的油气层堵塞。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 不压井修井作业的技术特点不压井修井作业的技术特点: : 修井作业在承受油井压力情况下，修井作业在承受油井压力情况下，进行密闭井下作业，即在井筒内带有压进行密闭井下作业，即在井筒内带有压力的条件下，不用压井液直接进行起下力的条件下，不用压井液直接进行起下管柱及特殊工具的技术。管柱及特殊工具的技术。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （四）

18、解堵技术（四）解堵技术 当油层在作业过程中当油层在作业过程中,发生了堵塞损害发生了堵塞损害,应及时应及时采取解堵措施采取解堵措施.根据堵塞原因、程度、类型根据堵塞原因、程度、类型,采取不采取不同的解堵措施。同的解堵措施。 常用方法：常用方法：化学解堵和机械解堵化学解堵和机械解堵。 化学解堵化学解堵是将一定量的化学解堵剂挤入堵塞是将一定量的化学解堵剂挤入堵塞损害的油层和注水层损害的油层和注水层,在物理、化学作用下在物理、化学作用下,恢复产恢复产能。如注入降堵剂、解堵剂、酸洗等方法。能。如注入降堵剂、解堵剂、酸洗等方法。 机械解堵机械解堵常用的有：水力振荡解堵、循环脉冲常用的有：水力振荡解堵、循环

19、脉冲解堵、电脉冲振荡解堵、超声波解堵等技术解堵、电脉冲振荡解堵、超声波解堵等技术. 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 1 1化学解堵技术化学解堵技术 对油井，因不同的堵塞造成的产量降对油井，因不同的堵塞造成的产量降低，吸水指数下降；对水井，则使注入减低，吸水指数下降；对水井，则使注入减少，这些都可以采用化学解堵技术措施。少，这些都可以采用化学解堵技术措施。该技术关键是要搞清堵塞程度、原因，认该技术关键是要搞清堵塞程度、原因，认真分析，优选化学解堵剂，做好设计，进真分析，优选化学解堵剂，做好设计，进行施工。行施工。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （1

20、1）解堵剂解堵）解堵剂解堵 常用解堵剂包括：常用解堵剂包括：CY-3CY-3、CY-5CY-5、CY-6CY-6解堵剂解堵剂等，统称为等，统称为CYCY系列解堵剂。系列解堵剂。 解堵剂解堵施工简便易行，一般生产井不需解堵剂解堵施工简便易行，一般生产井不需动管柱，连接套管与水泥车管柱，将配制好的解动管柱，连接套管与水泥车管柱，将配制好的解堵剂从油套环空挤入或替入，对长期停产井，应堵剂从油套环空挤入或替入，对长期停产井，应先洗井，待合格后再将解堵剂正挤入处理层，预先洗井，待合格后再将解堵剂正挤入处理层，预防顶替过量，要求在井筒油层段留有解堵液，使防顶替过量，要求在井筒油层段留有解堵液，使孔眼附近地

21、层能浸泡孔眼附近地层能浸泡, ,关井关井6 610h,10h,然后开井生产然后开井生产. . 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 水井施工，先放溢流，排出井筒机杂水井施工，先放溢流，排出井筒机杂洗井合格后再挤解堵剂处理层位洗井合格后再挤解堵剂处理层位, ,关井反关井反应后可投注。有条件先返排处理液再投应后可投注。有条件先返排处理液再投注。解堵剂用量根据处理层的厚度、处理注。解堵剂用量根据处理层的厚度、处理半径而定，尽量做到用量少、成本低、经半径而定，尽量做到用量少、成本低、经济合算。济合算。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （2 2）酸化及化学除垢法）酸

22、化及化学除垢法 盐垢可分为水溶性、酸溶性和可溶于酸、盐垢可分为水溶性、酸溶性和可溶于酸、水以外的其它化学溶剂的盐垢三大类。水以外的其它化学溶剂的盐垢三大类。 酸溶性盐垢，采用不同低浓度的盐酸或硫酸溶性盐垢，采用不同低浓度的盐酸或硫酸处理，还可用有机酸类和脂类与其它物质混酸处理，还可用有机酸类和脂类与其它物质混合物以及螯合剂酸处理。合物以及螯合剂酸处理。 酸不溶盐垢，可采用转换剂，先将垢转为酸不溶盐垢，可采用转换剂，先将垢转为酸性物质，然后再用酸处理。也可以将盐垢转酸性物质，然后再用酸处理。也可以将盐垢转换为水溶性化合物，不必酸洗。换为水溶性化合物，不必酸洗。 修井作业中的保护油气层技术修井作业

23、中的保护油气层技术 （3 3）清除乳化堵或水堵）清除乳化堵或水堵 使用表面活性剂可减轻由乳化液或水对油使用表面活性剂可减轻由乳化液或水对油层的堵塞损害，在砂岩油层中，利用土酸和表层的堵塞损害，在砂岩油层中，利用土酸和表面活性剂进行处理，可有效地消除乳化液造成面活性剂进行处理，可有效地消除乳化液造成的油层损害。对碳酸盐油层的原生渗透率损害的油层损害。对碳酸盐油层的原生渗透率损害, ,可采用酸压旁通处理，酸压形成乳化堵塞，可可采用酸压旁通处理，酸压形成乳化堵塞，可向裂缝中注入表面活性剂，使乳化液能在地层向裂缝中注入表面活性剂，使乳化液能在地层条件下迅速、彻底地破乳，以便返排出来。达条件下迅速、彻底

24、地破乳，以便返排出来。达到清除乳化堵或水堵。到清除乳化堵或水堵。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 2 2机械解堵技术机械解堵技术 （1 1）水力振荡解堵技术）水力振荡解堵技术 原理是利用水力学中流体通过腔室结构原理是利用水力学中流体通过腔室结构时，能诱发周期性的剧烈的自激振荡的原理时，能诱发周期性的剧烈的自激振荡的原理, ,它能产生高频、高压水射流并作用于被污染它能产生高频、高压水射流并作用于被污染堵塞的地层堵塞的地层, ,使机械杂质和其它堵塞物松散、使机械杂质和其它堵塞物松散、脱落，并随洗井流体流出井筒，达到解堵、脱落，并随洗井流体流出井筒，达到解堵、增产、增注的目的。

25、增产、增注的目的。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 另外由于高压射流水作用另外由于高压射流水作用, ,可以使可以使地区中原有的裂隙扩展延伸地区中原有的裂隙扩展延伸, , 使地层使地层疲劳、破坏，产生新的裂缝，从而改疲劳、破坏，产生新的裂缝，从而改善地层渗透性，达到解堵增产的目的善地层渗透性，达到解堵增产的目的. . 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （2 2）循环脉冲解堵工艺）循环脉冲解堵工艺 循环脉冲解堵工艺就是用活性水或轻质油注循环脉冲解堵工艺就是用活性水或轻质油注入地层，多次瞬间升、降压力的方法，使地层孔入地层，多次瞬间升、降压力的方法，使地层孔

26、道疏通恢复，改善地层渗透能力。注入液体时，道疏通恢复，改善地层渗透能力。注入液体时，分级提高压力并保持分级提高压力并保持3 34min4min，迅速排放井内液，迅速排放井内液体，快速降压，最高压力值不能超过地层的破裂体，快速降压，最高压力值不能超过地层的破裂压力。当注入压力下降，漏入量增加时，释放压压力。当注入压力下降，漏入量增加时，释放压力过程中如有地层流体排出，则表明近井地带地力过程中如有地层流体排出，则表明近井地带地层孔隙已疏通，处理结束。层孔隙已疏通，处理结束。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （3 3）井下放电工艺技术）井下放电工艺技术 井下放电装置产生的高能、

27、高压脉冲放井下放电装置产生的高能、高压脉冲放电，可以有效地解除油层垢、蜡及其它堵塞电，可以有效地解除油层垢、蜡及其它堵塞引起的储层损害，并可造成微裂缝，达到增引起的储层损害，并可造成微裂缝，达到增产增注的目的。产增注的目的。 修井作业中的保护油气层技术修井作业中的保护油气层技术 （4 4）超声波工艺技术）超声波工艺技术 由于超声波的特性与作用由于超声波的特性与作用, ,它可以穿透油它可以穿透油层的固体、液体，作用于油层内部，排除堵层的固体、液体，作用于油层内部，排除堵塞物，改变原油的物理化学性质，促进原油塞物，改变原油的物理化学性质，促进原油排出。它不仅能消除油层裂缝的堵塞，而且排出。它不仅能消除油层裂缝的堵塞，而且还可以克服远离裂缝的含油岩石孔隙的堵塞还可以克服远离裂缝的含油岩石孔隙的堵塞, ,而不会对地层造成伤害。所以也是一种不伤而不会对地层造