储层保护技术
哈浅区块储层保护钻井液技术
１ 现 有 储 层 保 护技 术 的不 足
哈浅区块浅层油气藏属于高孔 中高渗型， 通常 在施工中， 使用聚合物钻井液钻进 ， 采用屏蔽暂堵
技术 保护 油气 层 ， 使 用 超 细碳 酸 钙 作 为 架 桥粒 子 ，
储层 中地 层水 属 于 Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ， 型， 与储 层 不 配伍
的流体进入储层后 ， 与储层 流体发生化学反应 ， 产 生Ｃ ａ Ｃ Ｏ 等沉淀 ， 堵塞油气层通道．
４ ）敏感 性分 析 ．
用沥青和聚合物大分子作为填充和封堵粒子， 在一 定程度上对储 层起 到了保护作用． 由于储 层温 度
低， 只有 ６ ０ ～ ７ ０℃ ， 沥青“ 软 化点 ” 和储 层 温度不 匹 配， 沥青 以 固体颗 粒形 式存 在 ， 单 纯 依 靠 大 分 子 聚
１ ） 控制 ｐ Ｈ值在 ７ ～ ９ ， 防止储层的弱酸敏和碱
・
６ ２・
兰
州 工
业
学 院
学
报
第２ １ 卷
敏 性损 害 ．
能强 ， 同时也说明钻井液体系的抑制性强．
５ ． ２ 抑 制性 能评价
２ ）增强 抑制 性 ， 不但要 抑 制上部 地 层造 浆 ， 而 且 防 止储层 的水 敏 和盐敏 损害 ． ３ ）降低 滤 失量 ， 减 轻 钻 井 液 滤液 对 储 层 的深
关键 词 ： 哈 浅 区块 ； 聚合 物 ； 塑性膜 封堵 ； 储层 保护
中图分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ４ ． ３
文献 标志 码 ： Ａ
０ 引 言
哈浅 区块 位于 乌夏 断裂 带 哈 山南缘 斜 坡 带． 近 年来 ， 该 区块多 口井 取 得勘 探 成 果 ， 哈 浅 ５井侏 罗 系５ ７ ８ ～ ５ ９ ５ ｍ 试 油 日油 １ ． １ ３ ｔ ； 哈 浅 ４井 侏 罗 系 ５ ４ ７ ～ ５ ６ ２ ｍ试 油 日油 １ ． ９ ６ ｔ ； 哈浅 ２井侏 罗 系 ３ ３ ５ ． ５
低压油气藏储层保护技术概述
低压油气藏储层保护技术1 前言低压油气藏是指作用于沉积盆地地层孔隙空间的流体压力低于静水压力或压力系数小于1的油气藏, 例如加拿大的阿尔伯达盆地西部气藏、美国Hgoton负压大气田、松辽盆地北部地区的扶杨油层、鄂尔多斯盆地中部奥陶系顶风化壳负压气藏、吐哈盆地台北凹陷浅层负压流体封存箱、渤海湾盆地东营凹陷边缘的浅层低压气藏等。
（金博, 刘震, 张荣新, 等. 沉积盆地异常低压( 负压)与油气分布[ J]. 地球学报2004, 25( 3): 351- 356.）按国外分类标准统计, 美国德克萨斯100多个油气田中, 低压油气田占18. 5% ; 世界160 个油气田中, 低压油气田占11. 7%。
可见低压油气藏在世界油气藏中占有一定比例, 研究适应低压油气藏开发的相关技术具有重要意义。
低压油气藏地层压力低, 开发上存在一定的困难, 国内外学者针对其特点总结出了一些切实可行的开发技术, 主要包括钻井、完井过程中的地层保护, 开发井网, 注水(气)增压, 增产措施(酸化压裂、清防砂等)等。
低压油气藏的地层压力低于正常地层压力, 在钻井、完井过程中由于钻井液、完井液等侵入地层,会产生水锁现象, 造成油气藏污染（何勇明, 王允诚, 董长银, 等. 稠油油藏储层伤害产能预测新模型及表皮因子研究[ J]. 油气地质与采收率,2006, 13( 1): 79- 81.和刘静, 康毅力, 陈锐. 碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势[ J]. 油气地质与采收率, 2006,13( 1): 99- 101.( 1) 低压油气藏开发前期, 必须在钻、完井过程中进行有效的地层保护;( 2) 提前注水或注气可以有效提高地层能量,改善开发效果;( 3) 通过压裂提高地层导流能力可以有效提高采收率;( 4) 改进采油工艺可提高低压油气藏的采收率2 低压油气藏分类及成因将低压成因归纳为4个方面:2.1岩石孔隙空间增大;Peterson[ 29] 和Matheton 等[ 30 ] 发现了加拿大阿尔伯达盆地的地层剥蚀反弹现象后, 由于这一原因形成的低压现象引起了国内外学者的高度关注[ 31~ 35 ] 。
9.4 钻完井储层保护的主要措施
本节主要内容
储层环境井筒环境
（储层流体、岩石、孔隙压力、温度等）（井筒流体、流体压力、温度）
钻完井作业导致储层原有系统平衡的破坏，地层流
固相侵入堵塞（含固相液基工作液、压裂残渣）工作液不配伍损害（水敏、盐敏、碱敏、酸敏）固井（P w >P p ）
固井液
固井水泥浆
固井胶塞
压井液
钻井
（P w >P p 或P w <P p ）
钻杆
套管泥浆
水泥环
本节主要内容
1.基本要求
工作液密度可调，满足不同孔隙压力储层井筒
工作液的组分与性能能满足保护储层的其它需
2.配伍性要求
盐敏性储层：控制工作液的矿化度在临界矿
，最好不用烧碱；
2.配伍性要求
2.润湿性要求
油藏岩石颗粒表面有亲油或亲水的特性，气藏岩石
免流体进入储层。
3.其他要求
☐减轻或避免固相颗粒对储层的损害
亲油岩石流体作用示意图
本节主要内容
地层
架桥粒子
孔隙性储层屏蔽暂堵示意图
P w P p 工作液混合流体（工作液、地层流体）
液体欠平衡钻完井示意图
纯气体雾化充气泡沫
气体钻井主要循环介质示意图。
碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势
碳酸盐岩储层是石油和天然气的重要储集岩层之一，其储层损害机理及保护技术一直备受关注。
近年来，随着石油勘探开发的深度和范围的不断扩大，碳酸盐岩储层的地质特征、储层损害机理及保护技术研究也日益深入。
本文将从深度和广度两个维度，全面评估碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的研究现状与发展趋势，并据此撰写一篇有价值的文章。
我们将从碳酸盐岩储层的地质特征和储层损害机理入手，深入探讨碳酸盐岩储层的形成、特点及存在的问题。
碳酸盐岩储层由碳酸盐矿物组成，受成岩作用和构造变形影响，具有孔隙度高、渗透性好等特点。
然而，由于地层压力、温度、化学作用等因素的影响，碳酸盐岩储层也容易发生溶蚀、孔隙结垢、胶结物侵袭等损害，降低储层的物性参数，限制了油气的产出。
我们将从碳酸盐岩储层保护技术的现状和发展趋势入手，广泛盘点当前国内外碳酸盐岩储层保护技术的应用情况及研究成果。
在现有技术上，人们采用化学防护剂、物理治理技术、微生物修复等多种手段来保护碳酸盐岩储层。
另外，随着科技的不断发展，人们还研究出了纳米技术、智能监测技术等新型保护技术，并尝试在实际油田开发中应用。
接下来，我们将对上述内容进行总结和回顾，深入分析碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的发展趋势。
可以预见，随着我国油气资源勘探开发的不断深入，碳酸盐岩储层的保护技术必将实现由传统向现代、由粗放向精细的转变。
我们需要不断加强基础理论研究，深入探索碳酸盐岩储层损害机理，并积极推进新型保护技术的研究与应用，以提高油气田开发的可持续性和经济效益。
我将共享我对碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的个人观点和理解。
在我看来，碳酸盐岩储层的保护工作具有重要的现实意义和战略意义，应加大研究力度，积极开展技术创新，提高油气资源的综合开采效率，实现可持续发展。
通过本文深入介绍碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的研究现状与发展趋势，我相信读者对此话题会有更深入的了解。
在今后的工作中，希望能够加强碳酸盐岩储层保护技术的研究，为推动我国油气勘探开发事业迈上一个新的台阶做出更大的贡献。
川东北陆相气藏试气作业储层保护技术
川东北陆相气藏试气作业储层保护技术X刘祖林(中原油田井下特种作业处,河南濮阳 457164) 摘 要:在油气田的勘探开发过程中,只有减少对油气层的损害,才有可能获取更大的综合经济效益。
油气层损害是指在油气井钻井、完井、增产措施施工中,各种工作液在井周附近储层中造成的减少油气层产能的现象。
而维持储层产能的重要条件是岩石的渗透性,渗透率越高,流体导流能力越高,储层产能越高。
因此,保护油气层的核心问题就是如何保持储层的渗透率。
川东北陆相气藏埋藏深,储层类型复杂,泥质含量高,勘探作业施工过程中的入井液体与地层流体不配伍,易引起水敏、盐敏、压敏等现象。
文中对试气作业施工可能造成储层损害的因素及采取的相应保护措施进行了详细分析,目的在于提高陆相气藏储层保护水平,确保气藏产能得以彻底解放。
关键词:陆相气藏;试气作业;储层保护 中图分类号:T E373 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0152—031 川东北陆相气藏主要地质特征目前发现的川东北陆相气藏主要分布在须家河组～自流井组,最大埋藏深度近5000m ,主产气藏为须家河组和自流井组,具有常压-高压、低渗、埋藏深的特点,测井解释结果一般为气层、差气层、含气层,少数为泥岩裂缝型气层、水层或干层。
储层岩性须家河组主要为细～中砂岩、夹深灰色砂质泥岩;自流井组主要为岩屑灰岩、含砾岩、细～中砂岩、夹深灰色砂质泥岩。
整体看,陆相地层储层品质差,低孔低渗,致密-近致密储层特征(平均孔隙度10.15%,平均渗透率0.66×10-3Lm 2,平均储量丰度1.3×108m 3/km 2);纵向发育多套砂体,主力产层不突出;气井产量低,储层非均质性强,泥岩裂缝发育、泥质含量高、应力敏感性强,含水饱和度高。
2 气层损害机理施工作业过程中对地层造成的损害主要包括入井液体类型及性质,入井液体进入地层后与地层流体作用,可以堵塞砂岩孔隙,外界的固相颗粒会改变地层孔喉结构,降低油气层的导流能力,增加渗流阻力,影响油气井的产量。
低渗油气田储层保护技术研究
低渗油气田储层保护技术研究【摘要】储层的低渗透性是我国油气开发面临的主要问题，这种储层一般会出现单井产能低，经济效益差，生产压差大，储层易受污染等状况。
其中，前三个因素人力无法避免，而对于储层的伤害是人为可以防止的。
“预防”是油气层保护的全部内容，一旦储层受到污染，要想改善或恢复需付出极大代价，有时甚至是无法实现的。
因此，“预防”油气层损害是关键。
本文阐述了储层保护的重要性，结合储层损害的来源，提出储层保护的措施。
【关键词】储层保护岩心分析配伍性敏感性1 储层保护的重要性低渗透储层的孔喉小或连通性差，胶结物含量高，这样它容易受到粘土水化膨胀、乳化堵塞、分散运移、水锁和贾敏效应的损害，而受工作液（钻井液、完井液、射孔液等）固相颗粒侵入影响较小。
保护油气层技术是油气开发过程中一项非常具有现实意义的技术，油气层保护做得好，则投资的收益就大，反之会导致油气层不能发挥应有的生产能力，大大降低投资的回报率[1]。
根据油田开展油气层保护的经验，开展油气层保护比不进行油气层保护产能普遍提高1～2倍，可见油气层保护之重要性。
保护油气层技术也是一项系统工程，所涉及的专业知识面广，科技含量高，需多方协同努力方可实现。
2 油气层保护的主要内容2.1 岩芯分析岩芯分析实验是油气开发工作的最基础部分，一般包括孔隙度、渗透率、流体饱和度实验，x射线衍射实验，储层敏感性矿物分析等，国外在这方面还应用了ct扫描、核磁共振等技术更深层次地研究油气层损害机理。
2.2 储层敏感性评价包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏性实验。
对于低渗储层，重点是做好水敏性评价。
国内外在这方面现已产生了一系列敏感性评价软件，这些软件不需要室内实验，仅通过岩芯分析结果即可迅速确定储层敏感性，解释结果可靠性较高，例如石油大学自行研制的一套软件，其解释结果与实际实验的符合率可达到80%左右。
2.3 油气层损害机理研究油气层损害机理是指油气层损害产生的原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程，其实质就是有效渗透率下降。
保护油气层技术
保护油层技术的主要内容： 目前，国内已经形成以下成熟的系列技术： 1、岩心分析技术； 2、储层敏感性评价； 3、地层损害机理研究； 4、保护油层的工艺技术（核心是工作液技术）； 5、保护油层的评价技术：室内评价方法与评价标准、 矿场评价技术； 6、保护油层技术的配套和系列化； 7、保护油层技术的经济评价； 8、保护油层的计算机模拟技术。
特点： 1、将无法消除的造成油层损害的不利因素转化为保护 油层的必要条件，从根本上解决了正压差问题，大大 解放了钻井技术：对正压差大小、固相要求、浸泡时 间……都可不作要求。 2、只与油藏孔喉结构与泥浆中固相粒子级配有关，因 此适合于各类泥浆，多种油藏。 3、不必虑察固井的损害。 4、成本低，操作十分简单：对泥浆性能无大的影响， 且有利。 5、可完全解决钻井、完井过程中油层损害问题。
4、润湿性、毛管现象引起的地层损害 （1）水锁 （2）润湿反转 （3）乳状液堵塞 （4）气泡堵塞 …… 5、地层温度、压力变化引起的地层损害。
由于油层损害机理是油层保护技术的关键，而不同 油层及不同工艺的损害机理都不相同，因此在进行油 层保护技术研究时，必须作针对性的研究实验。
储层损害的评价技术： 室内评价： 模拟工作液体系及工况（地层岩心、温度、压 力……）对具体作业进行损害和保护评价，为现场实 用提供依据。 矿场评价： 试井评价：如表皮系数、损害系数、完善指 数…… 产量递减分析： 测井评价：
1、不该进入油层的工作液的液相、固相组分尽量不进入油层； 2、必须进入油层的工作液，必须与油层组成结构相配伍； 3、有可能则采用暂堵技术； 4、预防为主，但相应的解堵技术还是必要的； 5、必须让保护油层的各种技术措施与原作业环节的技术要求 协调一致； 6、各项保护油层技术应系统优化形成系列； 7、避免井下事故。 工作液是造成油层损害的普遍而主要的原因，但油层保护 又必须通过工作液来实施完成。
储层保护
油田注水开发是保持地层能量，提高油田采收率的有效手段，己为国内外广泛采用。
然而，注水过程中所引起的油层原有平衡被破坏，从而造成的多种油层问题也接踵而至，导致油井产量迅速递减，给生产造成了严重的被动局面。
因此，油气层保护技术在油气田的注水开发过程显得尤为的重要。
一、注水过程中储层损害机理大量的研究结果表明注水过程中或多或少的伴随着注入水对储层的伤害。
而注入水引起储层损害的主要原因是注入水与储层性质不配伍或配伍性不好、水质处理及注水工艺不当。
注入水引起储层损害主要有以下几个方面；(l)注入水与地层水不配伍导致的储层损害注入水与地层水不配伍导致的储层损害主要是结垢。
①注入水与地层水直接生成碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等沉淀；②水中硫化氢引起硫化亚铁沉淀；③注入水中溶解氧对金属腐蚀，使不溶解的铁氧化物发生沉淀；④水中二氧化碳引起Ca+，Fe2+，Ba2+，Sa+生成相应的碳酸盐沉淀。
(2)注入水与储层岩石矿物不配伍对地层的伤害①注入水矿化度过低引起储层中水敏性矿物的膨胀、分散与运移；②pH值变化引起的微粒脱落、分散和沉淀；③注入水与岩石润湿反转。
(3)注入条件变化产生的储层损害①流速的影响；低注入速度有利于细菌的生长和垢的形成；高注入速度将加剧腐蚀反应；高渗流速度加剧微粒的脱落、运移；②温度变化的影响；在注水过程中，随着地层温度下降，流体粘度上升、渗流阻力增加，岩石水润湿性减小，油润湿性上升，吸水能力下降；温度变化导致沉淀生成，温度上升有利于吸热沉淀生成，温度下降有利于放热沉淀生成；温度变化导致储层孔喉变温应力敏感，且温度的降低将导致蜡的析出，从而引起储层堵塞。
③压力变化的影响。
压力变化会导致储层岩石应力敏感和储层结构损害及沉淀的析出。
(4)不溶物造成地层堵塞①注入水中外来的机械杂质即悬浮物堵塞地层，机械杂质堵塞地层常表现为以下形式；射孔孔眼变窄；固相颗粒侵入地层在井壁形成泥饼；井底位置相对升高；射孔孔眼堵塞。
储层保护技术
以不同的注入速度向岩心中注入实验流体（煤油或地层水），并测定各 个注入速度下岩心的渗透率，从注入速度与渗透率的变化关系上，判断 储层岩心对流速的敏感性，并找出渗透率明显下降的临界流速。如果流 量Qi-1对应的渗透率Ki-1与流量Qi对应的渗透率Ki满足式9-1：
K i 1 K i 100% 5% K i 1
第一节 储层损害的室内评价技术
储层损害室内评价：是借助于各种仪器设备测 定储层岩石与外来工作液作用前后渗透率的变 化，或者测定储层物化环境发生变化前后渗透 率的改变，来认识和评价储层损害的一种重要 手段。它是储层岩心分析的一部分，其目的是 弄清储层潜在的损害因素和损害程度，并为损 害机理分析提供依据，或者在施工之前比较准 确地评价工作液对储层的损害。 储层损害的室内评价包括：（ 1）储层敏感性评 价；（2）工作液对储层的损害评价。
1．储层敏感性评价
（2）水敏评价实验 水敏概念：储层中的粘土矿物在原始的地层条件下处在 一定矿化度的环境中，当淡水进入地层时，某些粘土矿 物就会发生膨胀、分散、运移，从而减小或堵塞地层孔 隙和喉道，造成渗透率的降低的现象，称为水敏。 水敏实验目的：了解粘土矿物遇淡水后的膨胀、分散、 运移过程，找出发生水敏的条件及水敏引起的储层损害 程度，为各类工作液的设计提供依据。
1．储层敏感性评价
（2）水敏评价实验 原理及评价指标：首先用地层水测定岩心的渗透率Kf，然后再用 次地层水测定岩心的渗透率，最后用淡水测定岩心的渗透率 Kw， 从而确定淡水引起岩心中粘土矿物的水化膨胀及造成的损害程度。 评价指标见表9-2。
表 9-2 水敏程度评价指标 Kw/Kf 水敏程度 0.3 强 0.3~0.7 中等 0.7 弱
储层保护 第二章 岩心分析技术
绿蒙混层
自生石英
泥质胶结
泥质胶结
泥浆污染
3、Slice Technique of Rock 薄片技术
将岩心按需要方向切磨成厚度为0.03mm，能让可视光通 过薄片，进行岩石学分析的技术
主要用途--形态观测
骨架颗粒特征：颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关 系、粒间胶结物类型与结构(估计岩石强度…防砂);
1、岩心分析的目的和意义
油气层地质研究的主要内容
矿物性质：敏感性矿物的类型、产状和含量； 孔隙介质的特性：孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、
孔隙及孔喉大小、形状、分布和连通性 ； 岩石表面性质：比表面、润湿性； 孔隙流体性质：油气水组成，高压物性，析蜡点，
凝固点，原油酸值； 岩石所处环境：岩石所出的内外环境； 岩石对环境变化的敏感性：矿物、孔隙特性、孔隙
观测岩心的主要性能…形态观测
孔喉
孔面颗粒
观测岩石骨架特征 矿物颗粒的大 小、产状和分布；
观测孔隙和喉道表面特征 表面松散颗 粒的大小和分布、光滑性；
骨架颗粒 孔隙
孔喉
充填物
骨架颗粒
孔隙
观测孔喉结构特征 孔隙几何形态、孔隙类型（粒间 孔隙、微孔隙） 喉道类型（缩径喉道、点状喉道、 片状喉道）、孔喉直径；
强度因子。
局限性：
不易鉴定微量组分矿物； 不能给出矿物的产状和分布； 不能给出孔隙和孔喉的结构和分布。
实例
QHD32-6 油田粘土矿物 XRD 分析结果（与 SZ36-1 对比）
层
油田
位
QHD32-6
Nm
QHD32-6
井段 m
1050-1172
1281-1306