保护油气层技术2

1、保护油气层技术保护油气层技术 The Technique of the Formation Protection韩 松2010.10保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.1 概述概述q地层地层 ( (油气层油气层) )损害的定义损害的定义n在油气钻采作业环节中，发生流体产出或注在油气钻采作业环节中，发生流体产出或注入能力显著下降的现象（或作用）。入能力显著下降的现象（或作用）。n特点特点多在井壁附近，也可以在井间多在井壁附近，也可以在井间渗流通道（孔隙和渗流通道（孔隙和/ /或裂缝）改变或裂缝）改变与产出油气或注入的驱替流体密切相关与产出油气或注入的驱替流体

2、密切相关保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.1 概述概述q油气层被钻开之前，在油气藏温度压力环境油气层被钻开之前，在油气藏温度压力环境下，岩石矿物和地层流体处于一种物理、化下，岩石矿物和地层流体处于一种物理、化学的平衡状态。学的平衡状态。q钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生产过程都能改变原来的环境条件，使平衡状产过程都能改变原来的环境条件，使平衡状态发生改变，这就可能造成油气井产能下降，态发生改变，这就可能造成油气井产能下降，导致油气层损害。导致油气层损害。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油

3、气层损害机理2.1 概述概述q地层地层 ( (油气层油气层) )损害机理的定义损害机理的定义n地层（油气层）损害机理就是油气层损地层（油气层）损害机理就是油气层损害的产生原因和伴随损害发生的物理、害的产生原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程。化学变化过程。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.1 概述概述q损害机理研究以模拟实验和矿场评价为依托，损害机理研究以模拟实验和矿场评价为依托，通过综合分析，诊断油气层损害发生的具体通过综合分析，诊断油气层损害发生的具体环节、主要类型及作用过程，最后要提出有环节、主要类型及作用过程，最后要提出有针对性的保护技术和解除

4、损害的措施建议。针对性的保护技术和解除损害的措施建议。q揭示油气层损害机理，不仅要研究油气层固揭示油气层损害机理，不仅要研究油气层固有的工程地质特征和油气藏环境（内因），有的工程地质特征和油气藏环境（内因），而且还应研究这些内因在各种作业条件下而且还应研究这些内因在各种作业条件下（外因）产生损害的具体过程。（外因）产生损害的具体过程。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.1 概述概述q地层地层 ( (油气层油气层) )损害的影响因素损害的影响因素n包括内因（潜在因素）和外因包括内因（潜在因素）和外因( (诱发因诱发因素素) )。q内因内因n包括油气层本身的岩

5、性、及油气水流体包括油气层本身的岩性、及油气水流体性质等造成损害的原因。性质等造成损害的原因。q外因外因n包括导致油气层的原始渗透率等降低的包括导致油气层的原始渗透率等降低的各种外部作业条件。各种外部作业条件。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理n2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 (内因内因)q主要包括主要包括n储渗空间特征储渗空间特征; ;n敏感性矿物敏感性矿物; ;n岩石表面性质岩石表面性质; ;n流体性质流体性质; ;等对油气层损害的影响。等对油气层损害的影响。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.2 油气

6、层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q宏观宏观n孔隙度、渗透率孔隙度、渗透率q微观微观n储集空间储集空间; ;n渗流通道渗流通道（喉道喉道）; ;n孔隙结构孔隙结构（孔隙和喉道的几何形状、孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系大小、分布及其连通关系）保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q常见的岩石储渗空间类型常见的岩石储渗空间类型(a)(a)缩颈状缩颈状 (b)(b)点状点状 (c)(c)片状片状 (d)(d)弯片状弯片状 (e)(e)管束状管束状 保护油气层技术保护油气层

7、技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q岩石的储渗空间与油气层损害之间的关系岩石的储渗空间与油气层损害之间的关系n孔喉越大，固相颗粒侵入的深度就越深，损害程度孔喉越大，固相颗粒侵入的深度就越深，损害程度可能就越大；可能就越大；n孔喉弯曲程度越大，喉道越易受到损害；孔喉弯曲程度越大，喉道越易受到损害；n孔隙连通性越差，油气层受到损害越大；孔隙连通性越差，油气层受到损害越大；n储层孔喉越细，滤液或入井流体造成的水锁、贾敏储层孔喉越细，滤液或入井流体造成的水锁、贾敏等损害的程度越大；等损害的程度越大；n储层渗透率越大，孔隙度越大，储层受固相颗粒堵储

8、层渗透率越大，孔隙度越大，储层受固相颗粒堵塞的可能性和程度越大，反之，储层受到粘土水化塞的可能性和程度越大，反之，储层受到粘土水化膨胀、分散运移及水锁和贾敏损害的可能性和程度膨胀、分散运移及水锁和贾敏损害的可能性和程度越大。越大。保护油气层技术保护油气层技术孔喉类型与损害方式孔喉类型孔喉类型孔喉主要特征孔喉主要特征渗透率渗透率损害方式损害方式缩颈喉道缩颈喉道 孔大、喉粗孔大、喉粗大大固相侵入、出砂、坍塌。固相侵入、出砂、坍塌。点状喉道点状喉道 孔大、喉细孔大、喉细较大较大微粒运移、水锁、贾敏、微粒运移、水锁、贾敏、固相侵入。固相侵入。片状或弯片状或弯片状喉道片状喉道孔小、喉孔小、喉细长细长小小

9、微粒堵塞、水锁、贾敏、微粒堵塞、水锁、贾敏、粘土水化膨胀。粘土水化膨胀。管束状管束状喉道喉道孔喉成一体、孔喉成一体、细小细小很小很小水锁、贾敏、乳化堵塞、水锁、贾敏、乳化堵塞、粘土水化膨胀。粘土水化膨胀。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q界面张力造成的堵塞界面张力造成的堵塞( (贾敏效应、水锁贾敏效应、水锁) )n表面张力表面张力保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q界面张力造成的堵塞界面张力造成的堵塞( (贾敏效应、水锁贾敏效应、水锁)

10、)n表面张力表面张力“表面张表面张力力”(Surface (Surface tension)tension)；作者：罗；作者：罗伯特伯特安德森安德森(Robert (Robert Anderson)Anderson)从照片上我从照片上我们可以看到，水的表们可以看到，水的表面张力甚至能够托起面张力甚至能够托起一枚金属曲别针。一枚金属曲别针。 保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素2.2.1 油气层储渗空间油气层储渗空间q界面张力造成的堵塞界面张力造成的堵塞( (贾敏效应、水锁贾敏效应、水锁) )驱动力驱动力保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理

11、油气层损害机理2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2 油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q定义定义n容易与流体发生物理和化学作用，并容易与流体发生物理和化学作用，并导致油气层渗透性降低的储层矿物。导致油气层渗透性降低的储层矿物。q特点特点n粒径很小粒径很小(37(37 m)m)，比表面大，多数，比表面大，多数位于孔喉处。位于孔喉处。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的类型敏感性矿物的类型n水敏和盐敏矿物水敏和盐敏矿物q易与水相作用产生水化膨胀或分散、脱落的矿物易与水相作用产生水

12、化膨胀或分散、脱落的矿物；q主要有：主要有：蒙脱石、伊利石蒙脱石、伊利石/蒙皂石间层矿物和绿泥石蒙皂石间层矿物和绿泥石/蒙蒙皂石间层矿物。皂石间层矿物。n碱敏性矿物碱敏性矿物q易与高易与高pH值外来液作用产生分散、脱落或新的硅酸盐值外来液作用产生分散、脱落或新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体，沉淀和硅凝胶体，q主要有：主要有：长石、微晶石英、各类粘土矿物、蛋白石。长石、微晶石英、各类粘土矿物、蛋白石。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的类型敏感性矿物的类型n酸敏矿物酸敏矿物q易与酸液作用产生化学沉淀或酸蚀后

13、释放出微粒易与酸液作用产生化学沉淀或酸蚀后释放出微粒的矿物的矿物；q盐酸酸敏性矿物主要有：盐酸酸敏性矿物主要有：含铁绿泥石、铁方解含铁绿泥石、铁方解石、铁白云石、赤铁矿、菱铁矿和水化黑云母。石、铁白云石、赤铁矿、菱铁矿和水化黑云母。q氢氟酸酸敏性矿物主要有：氢氟酸酸敏性矿物主要有：石灰石、白云石、石灰石、白云石、钙长石、沸石和各类粘土矿物。钙长石、沸石和各类粘土矿物。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的类型敏感性矿物的类型n速敏矿物速敏矿物q易在高速流体流动作用下发生运移，并堵塞喉易在高速流体流动

14、作用下发生运移，并堵塞喉道的微粒矿物；道的微粒矿物；q主要有：主要有：粘土矿物及粒径小于粘土矿物及粒径小于37 m的各种非的各种非粘土矿物，如石英、长石、方解石等。粘土矿物，如石英、长石、方解石等。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的产状敏感性矿物的产状n敏感性矿物的产状是指它们在含油气岩石中敏感性矿物的产状是指它们在含油气岩石中的分布位置和存在状态，产状对油气层损害有的分布位置和存在状态，产状对油气层损害有较大影响。较大影响。n研究表明，敏感性矿物研究表明，敏感性矿物 主要有四种产状：主要有四种

15、产状：(a)(a)薄膜式薄膜式 (b)(b)栉壳式栉壳式 (c)(c)桥接式桥接式 (d)(d)孔隙填充式孔隙填充式 保护油气层技术保护油气层技术n薄膜式：薄膜式：特点：特点：粘土矿物平行于骨架颗粒排列，呈部分或全包覆粘土矿物平行于骨架颗粒排列，呈部分或全包覆基质颗粒状。基质颗粒状。组成矿物：组成矿物：以蒙脱石和伊利石为主。以蒙脱石和伊利石为主。伤害机理：伤害机理：流体流经它时阻力小，一般不易产生微粒运流体流经它时阻力小，一般不易产生微粒运移，但这类粘土易产生水化膨胀，减少孔喉，甚至引起水移，但这类粘土易产生水化膨胀，减少孔喉，甚至引起水锁损害。锁损害。2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害

16、因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的产状敏感性矿物的产状保护油气层技术保护油气层技术n栉壳式：栉壳式：特点：特点：粘土矿物叶片垂直于颗粒表面生长，表面积粘土矿物叶片垂直于颗粒表面生长，表面积大，又处于流体通道部位大，又处于流体通道部位。组成矿物：组成矿物：以绿泥石为主。以绿泥石为主。伤害机理：伤害机理：流体流经它时阻力大，因此极易受高速流体流经它时阻力大，因此极易受高速流体的冲击，破裂后形成颗粒随流体而运移。若被酸流体的冲击，破裂后形成颗粒随流体而运移。若被酸蚀易形成蚀易形成Fe(OH)Fe(OH)3 3胶凝体和胶凝体和SiOSiO2 2凝胶体，堵塞孔喉凝胶体，堵

17、塞孔喉。2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的产状敏感性矿物的产状保护油气层技术保护油气层技术n桥接式：桥接式：特点：特点：由毛发状、纤维状的伊利石搭桥于颗粒之由毛发状、纤维状的伊利石搭桥于颗粒之间。间。组成矿物：组成矿物：以绿泥石为主。以绿泥石为主。伤害机理：伤害机理：流体易将它冲碎，造成微粒运移。流体易将它冲碎，造成微粒运移。2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的产状敏感性矿物的产状保护油气层技术保护油气层技术n填充式：填充式：特点：特点：粘土充填在骨架颗

18、粒之间的孔隙中，粘土充填在骨架颗粒之间的孔隙中，呈分散状，粘土粒间微孔隙发育呈分散状，粘土粒间微孔隙发育。组成矿物：组成矿物：以高岭石、绿泥石为主以高岭石、绿泥石为主。伤害机理：伤害机理：极易在高速流体作用下造成微粒极易在高速流体作用下造成微粒运移运移。2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.2油气层的敏感性矿物油气层的敏感性矿物q敏感性矿物的产状敏感性矿物的产状保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.3油气层岩石的润湿性油气层岩石的润湿性q润湿性的概念润湿性的概念n润湿性是指当岩石表面存在两种不同相流体润湿性是指当岩石表面存在两种不同相

19、流体时，其中某流体有沿固体表面延展或附着到固时，其中某流体有沿固体表面延展或附着到固体表面的倾向性，此时我们称岩石能被该种流体表面的倾向性，此时我们称岩石能被该种流体所润湿。体所润湿。n即岩石表面被液体润湿即岩石表面被液体润湿( (铺展铺展) )的情况称为岩石的情况称为岩石的润湿性。的润湿性。n严格意义上，润湿是固体与液体接触时引起严格意义上，润湿是固体与液体接触时引起表面能下降的过程。表面能下降的过程。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.3油气层岩石的润湿性油气层岩石的润湿性q岩石润湿性的种类岩石润湿性的种类n亲水性、亲水性、亲油性、亲油性、两亲

20、性两亲性q岩石润湿性对多相流的影响岩石润湿性对多相流的影响n控制孔隙中油气水分布控制孔隙中油气水分布q对于亲水性岩石，水通常吸附于颗粒表面对于亲水性岩石，水通常吸附于颗粒表面或占据小孔隙角隅，油气则占孔隙中间部位；或占据小孔隙角隅，油气则占孔隙中间部位；q对于亲油性岩石，刚好出现相反的现象对于亲油性岩石，刚好出现相反的现象保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.3油气层岩石的润湿性油气层岩石的润湿性q岩石润湿性对多相流的影响（续）岩石润湿性对多相流的影响（续）n影响毛管力的大小和方向影响毛管力的大小和方向在亲水毛管中，毛管力与驱替力方向一致，为动力；在

21、亲水毛管中，毛管力与驱替力方向一致，为动力；在亲油毛管中，毛管力与驱替力方向相反，为阻力。在亲油毛管中，毛管力与驱替力方向相反，为阻力。水水水水亲水毛管亲水毛管亲油毛管亲油毛管保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.3油气层岩石的润湿性油气层岩石的润湿性q岩石润湿性对地层微粒运移的影响岩石润湿性对地层微粒运移的影响n油气层中流动的流体润湿微粒时，微粒容油气层中流动的流体润湿微粒时，微粒容易随之运移；否则微粒难以运移。易随之运移；否则微粒难以运移。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.3油气层岩石的润湿性油气层

22、岩石的润湿性q润湿反转对油气层的损害润湿反转对油气层的损害n润湿反转的概念润湿反转的概念q地层岩石的润湿性在外界的作用下，由亲水性地层岩石的润湿性在外界的作用下，由亲水性变成亲油性，或由亲油性变成亲水性的现象称岩变成亲油性，或由亲油性变成亲水性的现象称岩石润湿反转。石润湿反转。n润湿反转的原因润湿反转的原因q一般是外来流体中的表面活性剂造成的。一般是外来流体中的表面活性剂造成的。n润湿反转的原因润湿反转的原因q当地层由水润湿变为油湿时，一般可使油相渗当地层由水润湿变为油湿时，一般可使油相渗透率下降透率下降40%以上。以上。保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素

23、 2.2.4油气层流体的性质油气层流体的性质q地层水地层水n地层水性质主要有：地层水性质主要有：矿化度、阴阳离子种类矿化度、阴阳离子种类及含量、水型、及含量、水型、PH值、硬度、碱度等值、硬度、碱度等 n对油气层的损害主要是：对油气层的损害主要是：q盐析（尤其是矿化度高时容易发生）盐析（尤其是矿化度高时容易发生）q沉淀（高价离子更易形成）沉淀（高价离子更易形成）保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.4油气层流体的性质油气层流体的性质q地层水实例（宝地层水实例（宝101井地层水水分析井地层水水分析 ）测试日期：测试日期：1996年年3月月2日日采样部位

24、：采样部位：2200m阳离子（阳离子（mg/L）阴离子（阴离子（mg/L）K+Na+Mg2+Ca2+HCO3-Cl-SO42-CO32-151101807431112241124980微量元素微量元素I： 8.0 mg/l, Br： 0.0 mg/l，B：17 mg/l水型：水型：CaCl2型型 总矿化度：总矿化度：41760 mg/L pH = 6.50保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.4油气层流体的性质油气层流体的性质q原油性质原油性质n主要性质：主要性质：粘度、含蜡量、胶质、粘度、含蜡量、胶质、沥青沥青、析蜡点、凝固点析蜡点、凝固点n对油气

25、层损害的影响主要是：对油气层损害的影响主要是：q石蜡、胶质和沥青可能形成有机垢石蜡、胶质和沥青可能形成有机垢q原油与入井流体不配伍形成高粘乳状液原油与入井流体不配伍形成高粘乳状液保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.4油气层流体的性质油气层流体的性质q原油性质实例（安棚深层系原油性质分析统计表）原油性质实例（安棚深层系原油性质分析统计表）保护油气层技术保护油气层技术2.2 油气层潜在损害因素油气层潜在损害因素 2.2.4油气层流体的性质油气层流体的性质q天然气天然气n主要性质：主要性质：粘度、密度、组成等粘度、密度、组成等n对油气层损害的影响主要是：

26、对油气层损害的影响主要是：qH2S和和CO2腐蚀气体含量腐蚀气体含量q原油与入井流体不配伍形成高粘乳状液原油与入井流体不配伍形成高粘乳状液保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害q主要有以下两个方面主要有以下两个方面n外界流体进入油气层引起的损害；外界流体进入油气层引起的损害；n工程因素和油气层环境条件发生变化造工程因素和油气层环境条件发生变化造成的地层损害。成的地层损害。保护油气层技术保护油气层技术第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.

27、3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害外来流体与岩石不配伍造成的损害q外来流体与地层流体不配伍造成的损害外来流体与地层流体不配伍造成的损害q外来流体进入油气层影响油水分布造成的外来流体进入油气层影响油水分布造成的损害损害保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害n固相颗粒堵塞机理固相

28、颗粒堵塞机理 在井筒液柱压力大于地层压力时，固相颗在井筒液柱压力大于地层压力时，固相颗粒随液相侵入地层，最终沉积在地层孔隙中，粒随液相侵入地层，最终沉积在地层孔隙中，降低油气层喉道半径甚至堵塞地层喉道，从而降低油气层喉道半径甚至堵塞地层喉道，从而造成地层损害。造成地层损害。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害n固相颗粒堵塞影响因素固相颗粒堵塞影响因素q颗粒浓度颗粒浓度：在一定条件下，侵入流体颗粒浓度在一定

29、条件下，侵入流体颗粒浓度越大，损害越大，但颗粒侵入深度越小；越大，损害越大，但颗粒侵入深度越小；q颗粒大小颗粒大小（中值直径中值直径）：在颗粒中值直径小在颗粒中值直径小于地层孔隙直径时，颗粒越大，造成的堵塞越严于地层孔隙直径时，颗粒越大，造成的堵塞越严重，但颗粒侵入深度越小；重，但颗粒侵入深度越小；q作业工况作业工况（压差、剪切速率、作业时间压差、剪切速率、作业时间等等）：压差越大压差越大/作业时间越长作业时间越长/剪切速率越大，颗剪切速率越大，颗粒侵入深度越大，损害程度就越大。粒侵入深度越大，损害程度就越大。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层

30、损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害n损害特点损害特点q储层渗透率越大，固相颗粒堵塞造成的损害储层渗透率越大，固相颗粒堵塞造成的损害越大；越大；（中高渗储层与低渗特低渗储层固相（中高渗储层与低渗特低渗储层固相颗粒损害的区别）颗粒损害的区别）q对裂缝性油气层，纤维状颗粒对其裂缝的损对裂缝性油气层，纤维状颗粒对其裂缝的损害最大；害最大；q颗粒侵入深度越大，其渗透率恢复越困难，颗粒侵入深度越大，其渗透率恢复越困难，恢复率越低，危害越严重。恢复率越低，危害越严重。 保护油气层技术保护油气层技术2

31、.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害外来流体与岩石不配伍造成的损害n不配伍的概念不配伍的概念q是指外来流体侵入后，造成储层岩石物理化是指外来流体侵入后，造成储层岩石物理化学变化，从而造成地层渗透率下降的现象。学变化，从而造成地层渗透率下降的现象。n外来流体的种类外来流体的种类q钻井完井液钻井完井液q酸化压裂液酸化压裂液q修井液、洗井液、射孔液、压井液修井液、洗井液、射孔液、压井液q注入水注入水保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层

32、损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）n损害机理的类型损害机理的类型q水敏性损害水敏性损害q碱敏性损害碱敏性损害q酸酸敏性损害敏性损害q润湿反转润湿反转保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）n水敏性损害水敏性损害q机理：水机理：水敏性矿物水化膨胀、分散，导致地层渗敏性矿物水化膨胀、分散，导致地层渗透率降

33、低。透率降低。q特点：特点：水敏性矿物含量越多，损害程度越大；水敏性矿物含量越多，损害程度越大；高渗油气层水敏性损害较低渗油气层的低；高渗油气层水敏性损害较低渗油气层的低；流体矿化度越低，可能引起的水敏性损害越大流体矿化度越低，可能引起的水敏性损害越大 。q相关作业：相关作业：注水、压井、洗井、水基压裂、修井注水、压井、洗井、水基压裂、修井等。等。 保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）n碱敏性损害碱敏性损

34、害q机理：机理：水敏性矿物在碱性环境中更容易水化膨胀、水敏性矿物在碱性环境中更容易水化膨胀、分散。分散。q特点：特点：PH值越大，碱敏性损害程度越大；值越大，碱敏性损害程度越大；碱敏性矿物含量越大，碱敏损害越严重；碱敏性矿物含量越大，碱敏损害越严重；一般而言，碱敏损害程度较水敏损害程度稍弱。一般而言，碱敏损害程度较水敏损害程度稍弱。q相关作业：相关作业：压井、固井压井、固井保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（

35、续）n酸敏性损害酸敏性损害q机理：机理：酸液与储层中含沥青原油接触产生酸渣；酸液与储层中含沥青原油接触产生酸渣；酸液与地层水接触产生沉淀；酸液与地层水接触产生沉淀；酸液与储层岩石不配伍；酸液与储层岩石不配伍； 引起地层粘土水化膨胀引起地层粘土水化膨胀 酸液的冲刷及溶解作用造成微粒运移酸液的冲刷及溶解作用造成微粒运移 酸液溶解含铁矿物产生沉淀等酸液溶解含铁矿物产生沉淀等保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）n

36、酸敏性损害酸敏性损害q特点：特点： 储层富铁矿物含量越多，酸敏性损害程度越大；储层富铁矿物含量越多，酸敏性损害程度越大； 损害原因复杂，影响因素多；损害原因复杂，影响因素多；q相关作业：相关作业：酸化、洗井等。酸化、洗井等。 保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）外来流体与岩石不配伍造成的损害（续）n润湿反转润湿反转q机理：机理：岩石由水润湿变成油润湿后，油由原来占岩石由水润湿变成油润湿后，油由原来占据孔隙中间部分变成占据小孔隙角隅或吸附颗粒

37、表据孔隙中间部分变成占据小孔隙角隅或吸附颗粒表面，大大地减少了油的流道；使毛管力由原来的驱面，大大地减少了油的流道；使毛管力由原来的驱油动力变成驱油阻力。油动力变成驱油阻力。q特点：特点：会使油相相对渗透率下降会使油相相对渗透率下降15-85%15-85%；主要影响因素：主要影响因素：PHPH值、聚合物、无机阳离子和温度。值、聚合物、无机阳离子和温度。相关作业：相关作业：注液开采、修井增产等。注液开采、修井增产等。 保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与地层流体不配伍

38、造成的损害外来流体与地层流体不配伍造成的损害n外来流体与地层流体不配伍将会在地层中引外来流体与地层流体不配伍将会在地层中引起沉积、乳化等。起沉积、乳化等。n损害的主要类型损害的主要类型q结垢（无机垢、有机垢）结垢（无机垢、有机垢）q乳化堵塞乳化堵塞q细菌堵塞细菌堵塞q外来流体影响油水分布造成的损害外来流体影响油水分布造成的损害保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）n无机垢无机垢q种类：种类：CaCO

39、CaCO3 3、CaSOCaSO4 4、BaSOBaSO4 4、SrCOSrCO3 3、SrSOSrSO4 4等等 。q影响因素：影响因素： 外来流体和油气层液体中盐类的组成及浓度；外来流体和油气层液体中盐类的组成及浓度； 液体的液体的pHpH值；值；n相关作业：相关作业：开采、修井、增产等。开采、修井、增产等。 保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）n有机垢有机垢q种类：种类：石蜡、沥青质及胶质等

40、。石蜡、沥青质及胶质等。q影响因素：影响因素： 高高PH值的液体可使沥青絮凝、沉积；值的液体可使沥青絮凝、沉积； 温度的降低可使原油中有机质析出；温度的降低可使原油中有机质析出； 气体和低表面张力的流体侵入可促使有机垢的生气体和低表面张力的流体侵入可促使有机垢的生成。成。n相关作业：相关作业：开采、注水、增产等。开采、注水、增产等。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）n乳化堵塞乳化堵塞q机理：机理

41、： 外来流体中常含有许多化学添加剂，其进入外来流体中常含有许多化学添加剂，其进入油气层后，可能改变油气水界面性能，使外来流油气层后，可能改变油气水界面性能，使外来流体与地层流体混合，在渗流剪切力的作用下形成体与地层流体混合，在渗流剪切力的作用下形成油或水作分散相的乳化液。油或水作分散相的乳化液。 乳化堵塞造成乳化堵塞造成 1 1）乳化液滴堵塞孔喉）乳化液滴堵塞孔喉 2 2）增高流体粘度，增加渗流阻力。）增高流体粘度，增加渗流阻力。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体与

42、地层流体不配伍造成的损害（续）外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）n乳化堵塞乳化堵塞q影响因素及特点：影响因素及特点：表面活性剂的性能与浓度；表面活性剂的性能与浓度；渗流剪切力的大小；渗流剪切力的大小；微粒的存在；微粒的存在；油气层的润湿性；油气层的润湿性；乳化现象常与润湿反转相伴发生，对油气层危乳化现象常与润湿反转相伴发生，对油气层危害较大害较大。q相关作业：相关作业：油井转注、开采、注水、增产等。油井转注、开采、注水、增产等。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流

43、体与地层流体不配伍造成的损害（续）外来流体与地层流体不配伍造成的损害（续）n细菌堵塞细菌堵塞q影响因素及特点：影响因素及特点：环境条件（温度、压力、矿化度、环境条件（温度、压力、矿化度、PH值等）；值等）；营养物；营养物；油气井处于关井状态或注水作业中细菌繁殖最快，油气井处于关井状态或注水作业中细菌繁殖最快，对油气层的损害以物理堵塞为主。对油气层的损害以物理堵塞为主。q相关作业：相关作业：开采、注水、增产等。开采、注水、增产等。保护油气层技术保护油气层技术2.3 外因作用下引起的油气层损害外因作用下引起的油气层损害2.3.1外界流体进入油气层引起的损害外界流体进入油气层引起的损害q外来流体影响油水分布造成的损害外来流体影响油水分布造成的损害n机理：机理：外来流体侵入油气层后，会增加油气层含水外来流体侵入油气层后，会增加油气层含水饱和度，降低原油饱和度，增加油流阻力，导致油相饱和度，降低原油饱和度，增加油流阻力，导致油相渗透率下降。渗透率下降。n类型：类型：水锁损害和贾敏损害。水锁损害和贾敏损害。n影响因素：影响因素： 外来流体侵入量；外来流体侵入量； 油气层物性和孔喉特征；油气层物性和孔