油气储层伤害评价与保护技术
保护储层技术总论
油气藏评价 技术系统
油气藏保护 技术系统
保护储层 技术系统
油气藏改造技术系统
油气藏改造 技术系统
Representatives from UNDP, CNPC and SWPI on the Star-up Meeting (CPR/88－051)
油井完井技术中心大楼
一、背景资料
“七五” 国家项目“保护油层的钻井完井技术”。西南 石油学院作为牵头单位，全面参加了五个油田各个技术 环节的科技攻关 联合国援助中国能源发展项目：CPR/088/051，开发计划 署（UNDP）资助126万美元，CNPC配套投入1000万元
一个新的理念 一门新的知识 一套新的技术 一类新的建制 一次新的机会 一种新的挑战
保护储层技术系统及环境
油气藏工 程地质环 境
地球表层 自然环境
保护储 层技术 系统
社会环 境
经济技术 环境
油气藏保护技术系统与其它系统的关系
油气藏开发技术系统
油气藏开发 技术系统
油气藏评价技术系统
国外研究历程
70年代明朗化阶段--探索分散运移的机制和防治技术
Hower(1974) ,Reed（1977）, J. W. Neasham（1977）， W.R. Almon(1977),D.K.Davies(1978), H.F. Shaw(1980) 扫描电镜的应用，研究粘土矿物的产状,进一步明确微粒分 散/运移的普遍性 Muecke(1978)实验直观显示微粒移位（脱落）、运移、沉 积、堵塞过程，理论阐明机理
扁雀见魏王（续）
扁雀说：“因为我大哥给人治病，总能做到防患 于未然，病还没有显出征兆，他就手到病除。而 病人都不知道，他在给别人去除预先的病。 我 二哥给人治病，是在病兆初起之时，他一用药就 把病给除去了，大家总认为他能治的是小病，却 不知道这个病发展下去会要命的。 我的技术最 差，因为我只能在人生命垂危时，才出手治病， 往往能够起死回生，所以名扬天下。”
保护油气层钻井完井液技术2010-0902
1.2.2 油气层敏感性评价
指通过岩心流动实验对油气层的速敏、水敏、 盐敏、碱敏和酸敏性强弱及其所引起的油气层损 害程度进行评价，通常简称为五敏实验。
A.速敏评价实验
B.水敏评价实验 C.盐敏评价实验 D.碱敏评价实验 E.酸敏评价实验
Ａ 速敏评价实验
在钻井、完井、试油、注水、开采和实施增产措施等作业或 生产过程中，流体的流动引起油气层中的微粒发生运移，致
用不当，经常会影响测井资料与试油结果对储层物性参数
的正确解释； 在钻井完井作业中应用保护油气层配套技术，可以使油气 井产量得到明显提高，同时可以大大减少试油、酸化、压 裂和修井等井下作业的工作量，降低生产成本；
保护油气层有利于油气井产量和油气田开发经济效益 的提高；
有利于油气井的增产和稳产，在油气开采的漫长时期，
–油藏类型、储层特点 –钻井液完井液类型及参数 –屏蔽暂堵剂规格要求及加量 –油气层保护施工技术措施
1.2油气层损害的评价方法
岩心分析 油气层敏感性评价 工作液对油气层的损害评价 油气层损害的矿场评价技术简介
1.2.1 岩心分析
岩心分析——认识油气层地质特征的必要手段，保护油气
层技术中不可缺少的基础工作。油气层的敏感性评价、损害
现象均称为对油气层的损害。
表现形式：油气层渗透率的降低，包括油藏岩石绝
对渗透率和油气相对渗透率的降低 。渗透率降低越多， 油气层损害越严重。
保护油气层：主要是指尽可能防止近井壁带的油气
层受到不应有的损害。
1.1.2保护油气层的重要性
在油气勘探过程中，保护油气层工作的好坏直接关系到能 否及时发现油气层和对储量的正确估算； 在探井的钻井完井过程中，如果钻井液完井液的设计和使
国内外油气层保护技术发展及现状
护 油气 层 的意 义 比钻 井 中保 护 油气 层 更 防砂 更 好 的效 果 。 埕 东 油 田确 立 的 大 如
（） 来 液 体 与 油 气 层 岩 石矿 物 不 为重 要 、 １外 更有 必要 。开发过 程 中的 油层 保 部 分 出砂 井 以携 砂 生 产 为 主 的 方针 。 在 配 伍 造 成 的损 害 ；（ ） 来 液体 与 油 气 护工作是 长 期性 和经 常性 的。 ２外 与钻 完井 中 控 制大 量 出砂 的前 提 下 ， 部 分 砂 子 随 一 层 流 体 不 配 伍 造 成 的 损 害 ； （ ） 细 现 油 气 层 损 害 比较 ， ３ 毛 开发 过 程 中的 油 气 层 产 液 采 出。主 要 的 控 砂 措 施 为 ： 级 放 逐
象 造 成 的损 害 ；（）固相 颗 粒堵塞 引起 的 损 害 有 如 下 特 点 ： ４
损 害。
大排 量 ． 止 地 层激 动 出砂 ； 用双 单流 防 采
Hale Waihona Puke （） 害周 期长 几乎贯 穿 于油 田开 阀 （ 泵 上端 及 泵 上３ ０ １损 在 ５ ｍ两 处 安 装单流
无 论 哪一 种 损 害 ， 层 本 身 的 内在 发 的 全 过 程 ： （） 害 范 围 宽 。 仅 发 生 阀 ） 储 ２ 损 不 防止停 机 时 出砂 。 大部 分井 措 施 后效 条 件 均 是 主要 因素 。 开发 过 程 中 衡 状 在 近 井 地带 而 且可 能 涉及 到 油 层 的深 果较 好。 平 态 可能被 破 坏 ． 向着另一 平衡 状 态转 化 ， 部 （） 害更 具 复 杂 性 。 面 设备 多、 ３损 地 而 油 气 层本 身又不 能适 应 这 些 外 界 条 件 流 程 长 、 工艺 措 施 种 类 和 入 井 液 体 种 类 的渗 透 率 明显 降低 。因此 ． 了解油 气 层 次 损 害 。 要 损 害 机 理 和 损 害 程 度 ， 先要 弄 清 油 气 首
石油地质与储层评价技术
石油地质与储层评价技术石油地质与储层评价技术是石油勘探开发领域中的核心内容，它通过对地质条件和石油储层的评价，为石油勘探开发提供可靠的依据。
本文将从石油地质和储层评价的基本概念、方法和应用案例等方面进行论述，以便更好地了解石油地质与储层评价技术的重要性和应用效果。
一、石油地质的概念和研究方法石油地质是研究地球内部岩石运动和构造、地层演化、沉积物特征和古地理环境等储层形成条件的学科。
它通过野外地质调查、地球物理勘探、岩心分析等手段，综合研究各种地质因素，揭示石油成藏的规律和特点。
在石油地质研究中，常用的方法包括地层学、岩相学、古生物学、测井解释等。
地层学是应用地质学原理和方法将一系列岩石按一定顺序进行分类和划分的学科；岩相学研究沉积物的特征和岩石的沉积环境；古生物学通过对化石的研究，推断古地理环境和古气候等信息；测井解释则是通过对地下岩层进行测量和解释，获取与储层特征有关的参数。
二、储层评价的概念和方法储层评价是指对石油储层的油气性质、物性参数和储集条件等进行综合分析与评价的过程。
储层评价的目的是为油气勘探开发提供客观有效的储层描述和预测。
在储层评价中，需要使用一系列地球物理测井、岩石物性实验和沉积学分析等方法。
地球物理测井是利用地面仪器和设备对井孔进行测量，获取各种物性参数的方法，包括测井曲线解释和测井响应模拟等；岩石物性实验则通过采集岩心样品，进行物性参数测定；沉积学分析结合古地理、古气候和古生物学等领域的知识，对岩石进行粒度、颗粒组成和沉积环境等方面的研究。
三、石油地质与储层评价技术的应用案例1. 复杂构造下的储层评价在复杂构造地区，储层评价技术的应用成为石油勘探开发的关键。
通过采用地震反演、重力测量和电磁测井等技术手段，可以对复杂构造地区的储层进行准确定量化评价，提高勘探开发效果。
2. 沉积相划分的储层评价对于复杂的沉积环境，储层评价技术的应用可以帮助研究人员根据沉积相的变化，划分出不同的储层类型和油气分布规律，为油气勘探提供科学的依据。
第九章 油气层损害与钻井完井液
道；
(b)腐生菌和铁细菌都能产生粘液，堵塞油气层； (c) 细 菌 代 谢 的 CO2 、 H2S 、 S2- 等 ， 可 引 起 CaCO3 、 Fe(OH)3等无机垢的生成。 b、影响因素 (a)环境条件(t、P、矿化度、pH)；
K
r 2
8
2、敏感性矿物
(1)定义与特性
定义：易与流体发生作用，并导致油气层渗透率降低的矿物。 特性：粒经很小(<37m)，比表面大，多位于孔喉处。
(2)类型
a、水敏和盐敏矿物 指油气层中与矿化度不同于地层水的水相作用产生水化膨胀 或分散、脱离等，并引起油气层渗透率下降的矿物。 主要有：蒙脱石、伊利石/蒙皂石间层矿物、绿泥石/蒙皂石 间层矿物。
液体可促使沥青絮凝、沉积；一些含沥青的原油与酸反
应形成沥青质、树脂、蜡的胶状污泥。 b)气体和低表面张力的流体侵入油气层，可促使有机 垢的生成。
B、乳化堵塞
a、乳状液来源：在钻井液、完井液及修井液等各种外来 流体所使用的化学添加剂中，有一部分是表面活性剂 〔如油基钻井液中的乳化剂及润湿剂〕。在一定条件下， 这些表面活性剂的存在可使外来流体中的油与地层水或
◆产生润湿反转的原因：具有两亲结构的表面活性剂（表面活性
剂分子一端为亲水端，另一端为亲油端）在亲水性岩石表面吸附。
◆损害机理：润湿反转(由亲水变为亲油)对岩石的孔隙度和绝对
渗透率不产生影响，但能使油的有效渗透率明显下降，使水的有 效渗透率上升，从而影响产出的油水比和油井产量。
渗 透 率
油相渗透率 油湿 水相渗透率 水湿
通（孤立）孔隙。在微毛管孔隙中，孔隙壁面固体分子的
作用半径可达到孔隙中部，故其中的流体被滞留，无法流
动。即无效孔隙是不参与渗流的孔隙。
保护储层钻井完井液技术
第五章钻井过程中的保护油气层技术重要性第一个工程环节油气层的损害具有叠加性主要内容钻井过程中造成油气层损害的原因保护油气层的钻井液技术保护油气层的钻井工艺技术保护油气层的固井技术1.钻井过程中造成油气层损害的原因钻开产层对近井壁地层的影响近井壁岩石应力变化、井壁岩石失稳，应力重新分布井眼形状、岩石物性、强度变化井筒液柱压力的影响钻井液：①平衡孔隙压力、循环钻屑；②抵消岩石侧向变形的作用；③作用于井底及周围岩石。
静液柱压力不能完全消除岩石的变形，使储层岩石力学性质产生变化，降低某些岩石的强度；密度过大，岩石被压裂，造成井漏。
孔隙压力大于液柱总压力，地层流体会涌入井筒，产生井涌，井喷事故液柱压力大于孔隙压力，流体和固相进入岩石孔隙，对产层造成污染。
岩石被压破，液体漏失。
1.钻井过程中造成油气层损害的原因钻井液与地层流体相互作用钻井液与地层流体接触，固/液相原始平衡破坏：化学组分不平衡：钻井液无法与原地层中流体化学性质配伍而产生化学变化，Ca++、M計+、Fe++、Fe+++等离子产生沉淀。
酸、碱物质对胶结物造成侵蚀，粘土脱落，堵塞孔道，产层出砂。
浓度不平衡：化学物质相互间的渗透，产生渗透压力，对岩石造成污染或伤害。
储层岩石性质的变化固、液两相物质进入产层：孔隙变形、孔隙度、渗透率、强度、产能下降两种液体间的化学反应结垢钻井液液相浸泡使胶结物破坏，强度降低，引起出砂。
（1）钻井过程中油气层损害的原因1）钻井液中分散相颗粒堵塞油气层①固相颗粒堵塞油气层（大小、含量、压差）②乳化液滴堵塞油气层（压差、润湿性）2）钻井液滤液与岩石不配伍水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、表面吸附3）钻井液滤液与油气层流体不配伍无机盐沉淀、形成处理剂不溶物、水锁、乳化堵塞、细菌堵塞4）相渗透率变化（液相圈闭）5）负压差急剧变化（速敏、裂缝闭合、有机垢）（2）钻井过程中影响油气层损害的工程因素l）压差在一定压差下，钻井液中的滤液和固相会渗入地层内，造成固相堵塞和粘土水化和水膜厚度增加等许多问题。
关于修井作业中储层保护技术的研究
关于修井作业中储层保护技术的研究摘要：储层保护技术是贯穿于石油开采和开发过程之中一直得到重视，油田在开采过程中各种各样的因素都有可能对储层造成一系列的损坏，我们可以通过保护储层、防止污染的方法，来使储层伤害减少到最低。
关键词：修井作业；储层；保护技术引言近年来，随着各种油田增产新技术的发展，以及开发后期油井结蜡、砂卡、检泵、井口故障等问题的频繁发生，各种修井作业也愈加频繁，很多油井在作业后发现并没有取得预计的生产效果，这是由于修井作业过程中由于不注重储层保护，修井液对储层造成了损害，增加了油气渗流阻力。
正是这种由于修井液进入储层发生了一系列的物理化学作用带来的储层损害具有不可逆性，所以储层保护理念要贯穿于石油勘探开发的全过程，储层污染直接影响油井的产量，降低采收率和开发效益。
为了提高油井的生产能力，降低修井作业带来的储层伤害，十分有必要对修井作业带来的储层伤害原因进行研究，采取合适的作业策略解决这一难题，确保油井的生产效益。
1 修井液对储层的影响所谓的储层伤害就是指在井下的各种作业中，在储层近井壁带造成流体（包括液流、气流和多相流，也可能是流体中还含有固体颗粒）产出或注入自然能力的任何障碍。
在修井作业中修井液性能是关系到是否能实现储层保护的关键。
它的性质对储层的损坏影响较大。
其中影响的因素较多：1、修井液与储层岩石矿物等不配伍引起的伤害，因为地层中都含有一定比例的粘土矿物，粘土矿物具有比表面积大和易分散等特点。
特别是一些极容易发生水敏反应的粘土，会产生水化膨胀。
还有就是一些岩石矿物与外界流体接触易发生物理和化学作用并导致渗透率大幅度下降，对储层造成严重的伤害；2、固体颗粒堵塞引起的储层伤害，固体颗粒来源于各种修井液中所携带的颗粒，还有就是地层本身的颗粒。
对于储层来说固体颗粒本身就是污染物。
由于修井液中有可能含有大量的固体颗粒，有可能侵入到地层，进入孔隙和喉道之中，影响地层的孔隙度；3、外来液体与地层流体不配伍一起的伤害。
刘有成——保护油气层
实验表明， 在体系中 CaCl2、 MgCl2的加 量分别大于 2.0%时，体 系的滤失量 和摩阻系数 均受到不同 程度的影响。 即体系的抗 Ca2+能力可 达8000mg/L， 抗Mg2+能力 可达 7500mg/L， 基本能够满 足现场施工 要求。
3、钻井液体系性能对比实验 、 3.1 岩芯浸泡实验
1 2
基浆 基浆+2%甲酸盐 65
3
基浆+3%甲酸盐
83
实验表明， 当甲酸盐加 量达到4%时， 就能很好的 抑制涩北2号 地区岩芯的 水化膨胀， 满足钻井施 工的要求。
4
基浆+4%甲酸盐
95
（4）零滤失井眼稳定剂JYW-1加量的确定 零滤失井眼稳定剂JYW表3中压砂床滤失量实验 通过调节体系的中压砂床滤失量，来确定零滤失井眼稳定剂JYW- 的加量。 通过调节体系的中压砂床滤失量，来确定零滤失井眼稳定剂JYW-1的加量。 实验结果见表3 实验结果见表3。 中压砂床滤失量 （ml或滤液进入砂床的深度 ml或滤液进入砂床的深度 cm） cm） 500ml
二、室内研究
1、第四系不成岩地层水平井钻井液体系研究
取涩北2号地区1220--1240米井段岩芯 选取2.0%的膨润土浆 取涩北2号地区1220--1240米井段岩芯，选取2.0%的膨润土浆，通过 米井段岩芯， 的膨润土浆， 系列实验，测定涩北2号地区岩芯在其中的回收率， 系列实验，测定涩北2号地区岩芯在其中的回收率，确定体系主要组分的加 优选第四系不成岩地层水平井钻井施工的成果钻井液体系配方。 量，优选第四系不成岩地层水平井钻井施工的成果钻井液体系配方。
序号
配方及处理情况
备注
1
基浆
瞬间漏完