水平井油气层保护技术
第4章 钻井过程中保护油气层技术
（1）所用各种处理剂对油气层渗透率影响小。
（2）尽可能降低钻井液处于各种状态下的滤失 量及泥饼渗透率, 改善流变性, 降低当量钻井液 密度和起下管柱或开泵时的激动压力。 （3）钻井液的组分还必须有效地控制处于多套 压力层系裸眼井段中的油气层可能发生的损害。
二、钻开油气层的钻井液类型
为了达到上述对保护油气层的钻井液要求 ,
境适合其繁殖生长 , 就有可能造成喉道堵塞。
4. 相渗透率变化引起的损害
钻井液滤液进入油气层 , 改变了井壁附近地带
的油气水分布, 导致油相渗透率下降 , 增加油流阻
力。 对于气层 , 液相 ( 油 或水 ) 侵入能在油气
层渗流通道的表面吸附而减小气体渗流截面 , 甚至
使气体的渗流完全丧失 , 即导致 " 液相圈闭 " 。
层之前, 转用与油气层相匹配的屏蔽暂堵钻井
液。
2、裸眼井段上部为低压漏失层或破裂压力低的地层; 下 部为高压油气层, 其孔隙压力超过上部地层的破裂压 力。对此类地层, 可在进入高压油气层之前进行堵漏, 提高低压地层承压能力, 堵漏结束后进行试压, 证明 上部地层承受的压力系数与下部地层相当时, 再钻开 下部油气层, 否则一旦用高密度钻井液钻开油气层就 可能发生井漏, 诱发井喷 , 对油气层产生损害。
5) 改性钻井液
特点： 在钻开油气层之前, 对钻井液进行改性, 使其
与油气层特性相匹配,不诱发或少诱发油气层 潜在损害因素。
改性途径:
(1) 降低钻井液中膨润土和无用固相含
量, 调节固相颗粒级配。
(2) 按照油气层特性调整钻井液配方,尽可能提高钻
井液与油气层岩石和流体的配伍性。
(3)选用合适类型的暂堵剂及加量。
油气层保护措施范文
油气层保护措施范文一、减少开采对油气层的影响1.合理选择开发方式：在油气开发前，根据油气层特征和地质条件，选择合理的开发方式。
如选择水驱、气驱等增产技术，减少井次，降低对油气层的压力和温度变化，减轻开采对油气层的影响。
2.严格控制当前开采量：合理核定开采量，避免超产超采，减少过度开采对油气层的破坏。
科学制定开发方案，合理安排开采周期和配套设施，确保开采与补给平衡，保持油气层良好的物理性质。
3.加强油气层调查与监测：加大对油气层的调查和监测力度，掌握油气层的地下运动状况，评估油气资源的储量和开采潜力，为制定科学的开采方案提供依据。
通过压裂监测、渗透率测量、压力观测等手段，及时监测油气层的压力变化和岩石破裂情况，防止油气层的过度开采。
二、提高开发效率1.引进先进技术：引进先进的油气开采技术，提高开采效率和产量。
如水平井、多级水平井等技术，可以使开采面积增大，增加单井产能，减少对油气层的影响。
2.优化开发工艺：通过优化开采工艺流程，减少对油气层的破坏。
如合理选择注水层段和注水方式，控制缝洞增长，保持油气层的良好物理性质，提高采收率。
3.增加资源利用效益：加大对油气资源的综合利用力度，提高资源利用效益。
如针对低产益田，采用增强油气采集的技术手段，提高原油回收率；同时，加快开发天然气资源，提高天然气产能。
三、降低环境风险1.加强环境保护意识：加强油气开发企业和管理部门的环境保护意识，合理规划开发区域，避免油气污染带来的环境风险。
2.开展环境影响评价：在油气开发前，进行环境影响评价，全面评估开发活动对生态环境的影响，制定相应的环境保护措施。
3.推行绿色开采技术：推广使用低中心井和露天开采技术，减少地表开采设施的占地面积，降低开采对生态环境的破坏。
4.加强污染物排放控制：加强对油气生产过程中污染物排放的监管和控制，合理处理并处置产生的废水、废气和固体废弃物，减少对土壤、水体和大气的污染风险。
综上所述，油气层保护措施包括减少开采对油气层的影响、提高开发效率和降低环境风险。
大港油田保护油气层钻井完井液技术简述
值 ， 制 完 井液 的 膨 润 土 含量 及滤 失 量 来 对 储 层 进 控
行 保 护 。该 体 系最 先试 用 于 枣 园油 田， 保 护 油 气 对 层有 一 定效 果 ， 不显 著 ， 表 １ 但 见 。
表 １ 改 性 钻 井 完 井 液 效 果 对 比
１ 钻 井 完 井 液 的 发 展 历 程
井 液体 系， 蔽 暂堵 架 桥粒 子 主 要 为细 目碳 酸钙 、 屏 单
封 和 油溶性 树 脂 并 配合 一 定 量 的填 充粒 子 。从 聚 合
境 污染 小 、 水溶 液 可 直 接 用 于农 田灌 溉 。 不 足之 其
处是 成 本较 高 。
物钻 井 液体 系 暂 堵 剂 室 内评 价 效 果 来 看 ， 用 不 同 选
开 展 保 护油 气层 钻 井完 井 液 技术 研 究与 应 用最
早采 用 的方 法 是对 钻 井 液 进 行 稀 释 后 ， 当 加 入 聚 适
合物 Ｐ Ｃ４ 、 滤失剂 Ｓ Ａ １１降 Ｐ一２ 、 Ｐ Ｎ和 ５Ａ ， 原 ０Ｈ ． ＆ ＢＰ 将 钻 井液 改造 为 低膨 润 土 相 不 分 散 完 井液 ， 用 石 灰 并 石粉 加重 ， 要 原 理 是 通 过 减 小 完 井 液 的 密 度 附加 主
“ 蔽暂 堵” 层 保 护 技 术 的关 键 是 暂 堵 剂 ， 屏 油 为 了进 一 步 完善 和 发 展 该 技 术 ， 制 开 发 出 了油 溶 性 研 树脂 暂 堵剂 。 该 暂堵 剂试 验 的 第 １口井 官 ５ —９ Ｈ ０ Ｋ
注 ： 红 为 第 ２作者 。 李
技 术 也得 到 应用 。
上 地层 主要 采 用 聚 合 物 体 系 ， 下地 层 改 用 硅 基 钻 以
水平井油气层复合保护技术的研究与应用
ｌ
ｌ
３，
７● ３
３ ７●
７● ３
５ ３
５ ３
５ ３
发生固相沉降， 聚集在水平段井眼下部 ， 导致固相颗 粒 堵塞 井 眼和油 气通 道 。 ④ 水平 段洗 井替 浆效 率 低 ， 清 除水 平井 筛管 与地 层 间滤 饼 和岩 屑床 困难 。⑤ 井 眼 外泥 饼容 易被 钻具 刮 除 ， 固相 和液 相 污染更 严 重 。
ｚ Ｓ Ｃ２ Ｏ １ 、 防塌 润 滑 剂 Ｊ Ｈ Ｆ一２ 、 聚 合 醇等 处理 剂 ， 可 以提 高钻 井液 的 固相清 除 能力 、 提高 润滑能力 、 防止 井壁 坍塌 。改 造后 钻井 液具 有 良好 的悬浮性 和控制 失水 能力 ， 满 足 了水平 井钻 井液 长 时间静止要 求 。 ２ ． ２ “ 理 想 充填” 和“ ｄ ｇ ０ ” 复合 暂堵技 术 保 护 对 渗 透 率 贡献 大 的 孔 隙 ， 应用纤维、 弹性 体、 纳米 成 膜 剂等 多种 暂 堵 剂 ， 优 化粒 径分 布 ， 满足 保 护储 层 要求 ， 纤 维 暂 堵 剂 粒径 分 布及 室 内试 验结
６ Ｏ
８ ９
乱 屯 ４ Ｏ
４
侵入量。⑧应用液相返排技术 ， 提高了液相返排能 力。 ２ 水 平井储 层保 护 钻 井液 技术
２ ． １ 应 用 抗 温抗 盐 流 型调 节 剂、 护胶 剂、 回相 清洁
¨
技术 ， 改善钻 井液 综合性 能 引 进 新技 术 对 水 平 井 钻 井液 性 能改 进 和 完 善 ，
在 中原 油 田分 公 司采 油 六 厂 工作 。
１ Ｏ ２
内蒙古 石 油 化 工
８ ） 。
表７ 井 号
２ ０ １ ３ 年第 ７ 期
大港油田水平井保护油层钻井液技术
文章编号:100125620(2006)0520031205大港油田水平井保护油层钻井液技术黄达全 陈少亮(大港油田集团钻井泥浆技术服务公司,天津大港)摘要 水平井油层保护工作比普通开发井更为重要,其重要环节是钻井液的油层保护工作。
大港油田集团钻井泥浆技术服务公司针对大港油田和冀东油田断块型砂岩油层特点,依据不同的完井方式,研究出适应不同区块、不同完井方式的水平井钻井液保护油层方案,在75口水平井进行了现场应用,取得了较好的油层保护效果,平均渗透率恢复值达到86.75%,试验井原油产量均超过配产指标。
现场应用结果表明,广谱型屏蔽暂堵和理想充填保护油气层技术能实现有效暂堵,确保封堵效果,非常适用于非均质砂岩油藏的油层保护,其中理想充填保护油气层技术是借助计算机软件工作,操作更方便,它更适用于高孔高渗的砂岩油藏;低固相超低渗透保护油气层钻井液技术适应筛管完井的水平井油层保护,具有较高的现场应用价值;油层保护研究必须按区块、分层位进行,油层保护方案必须个性化,才能取得理想的效果。
关键词 水基钻井液 防止地层损害 水平井 大港油田中图分类号:TE254.3文献标识码:A 开发水平井的目的是为了提高油井单井产量,提高油藏采收率,降低开发成本,因此,水平井油层保护工作比普通开发井更重要。
大港油田集团钻井泥浆技术服务公司开展了水平井钻井完井液保护油层技术研究工作,对于射孔完井方式,采用了广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术和理想充填保护油气层技术,以水平井所在区块的储层物性、储层孔喉半径分布为依据进行油层保护方案研究;对于筛管完井方式,采用了具有酸溶、油溶特性的低固相超低渗透保护油层技术。
首次在水平井施工中使用了K Cl 有机正电胶钻井液、无固相钻井液和低固相甲酸盐聚合物钻井液。
在现场应用中严格按室内研究配方加入油层保护材料,通过现场井浆油层保护效果评价和完井后试油结果表明,研究成果对油层保护效果好,达到了预期的目的。
福山油田保护油气层钻井完井液技术研究
福山油田保护油气层钻井完井液技术研究王建标【摘要】Fushan oilfield is a typical condensate reservoir.The reservoir porosity is 10%~20%.The average reservoir permeability is 35 ×10 -3μm2 .It belongs to medium porosity and low permeability reservoir, and part being with low poros-ity and extra-low permeability.It is water sensitive and easy to collapse.By the test, XZD-Ⅱtemporary plugging agent was selected as shielding temporary plugging drilling and completion fluid to protect oil-gas formation with good effects.% 福山油田为典型凝析油气藏,储层孔隙度10%~20%,平均渗透率35×10-3μm 2,属于中孔低渗储层,部分为低孔特低渗储层,且水敏、易塌。
通过试验选用了以XZD-Ⅱ为暂堵剂的屏蔽暂堵钻井完井液实施油气层保护,取得了较好的保护效果。
【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P24-26)【关键词】凝析油气藏;钻井完井液;敏感性;储层保护;屏蔽暂堵;福山油田【作者】王建标【作者单位】中国石化华北分公司，河南郑州450042【正文语种】中文【中图分类】TE2540 引言目前福山油田仍没有成型的适用钻井完井液体系，本文通过储层敏感性评价，及潜在损害因素分析，优选福山油田适用钻井完井液体系，并通过室内实验评价其效果，主要评价内容包括:(1)储层特征、敏感性评价及潜在损害因素;(2)现场应用及效果;(3)工艺及措施。
塔里木油田勘探开发技术与存在问题
塔里木油田勘探开发技术与存在问题一．塔里木油田概述塔里木盆地位于新疆天山南部、欧亚大陆中部, 面积56 万km2, 是世界上最大的内陆盆地, 也是世界上目前石油、天然气勘探程度最低的少数几个地区之一。
早在唐朝《北史·西域列传》中就有人们发现和利用油苗的记载。
目前塔里木盆地预测资源量为200 亿t 左右, 资源潜力巨大。
我国是一个发展中大国, 改革开放二十年来, 国民经济一直以较高的速度增长, 今后仍将维持较高的增长速度, 因此我国对能源( 尤其是石油和天然气) 势必有较大的增长需要。
塔里木盆地的石油天然气资源无论从前景、中央政府能源战略安全和经济发展方面, 还是从带动西部地区发展的地位上, 目前在国内是无可替代的。
同时也是我国海相石油、天然气资源的重大突破, 成为塔里木石油勘探的转折点, 并从此迎来了该区油气勘探的辉煌时期, 在不同构造连续取得油气发现。
二、技术现状及发展不容置疑, 任何油气成果的发现都要通过工程技术这一手段来实现, 如何更好体现地质学家的勘探思想和新观念, 永远是广大工程技术人员的首要问题。
分析回顾西北石油局几年的工作, 工程技术的贡献功不可没( 尽管仍有许多不足) 。
西北石油局工程技术现状及发展如下:1. 物探技术物探技术的发展主要是在关键技术上取得了进展, 在塔河油田勘探开发上主要体现在:( 1) 低幅度构造研究技术。
主要是针对塔里木盆地( 不包括周缘构造带) 中新生界局部构造所具备的较为广阔的勘探前景出发, 除采取严格的观测系统设计及精细的现场资料采集以保证第一手资料的准确性外, 主要综合利用了静校正技术、高分辨技术和偏移技术, 保证了时间剖面形态的真实性, 并利用精细的速度研究, 针对塔里木盆地速度横向变化的特点, 探索、实践了一套速度成图方法, 对准确落实低幅度构造起到了至关重要的作用, 塔河1 号油气田的发现正是这些综合技术应用效果的体现。
( 2) 三维技术的广泛应用。
第五章 钻井过程中的保护油气层技术
第五章钻井过程中的保护油气层技术第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析一、钻井过程中油气层损害原因钻井的目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害的油气井。
钻井中对油气层的损害不仅影响油气层的发现和油气井的产量。
钻开油气层时，在正压差、毛管力作用下，钻井液固相进入油气层造成孔喉堵塞，液相进入油气层与油气层岩石和流体作用，破坏油气层原有的平衡，从而诱发油气层潜在损害因素，造成渗透率下降。
钻井液中固相对地层渗透率的影响二、钻井过程中影响油气层损害程度的工程因素影响油气层损害程度的工程因素：压差、浸泡时间、环空返速、钻井液性能（与固相、滤液和泥饼质量密切相关）第二节保护油气层的钻井液技术一、钻井液在钻井中的主要作用钻井液的作用：冲洗井底和携带岩屑；破岩作用；平衡地层压力；冷却与润滑钻头；稳定井壁；保护油气层；获取地层信息；传递功率二、保护油气层对钻井液的要求1.钻井液密度可调，满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要2.钻井液中固相颗粒与油气层渗流通道匹配3.钻井液必须与油气层岩石相配伍4.钻井液滤液组分必须与油气层中流体相配伍5.钻井液的组分与性能都能满足保护油气层的需要三、钻开油气层的钻井液类型目前保护油气层钻井液技术已从初级阶段(仅控制钻井液密度、滤失量和浸泡时间)进入到比较高级的阶段。
针对不同类型油气藏形成了系列的保护油气层钻井液技术。
1.水基钻井液由于水基钻井液具有成本低、配置处理维护较简单、处理剂来源广、可供选择的类型多、性能容易控制等优点，并具有较好的保护油气层效果，是国内外钻开油气层常用的钻井液体系。
按钻井液组分与使用范围分：1)无固相清洁盐水钻井液2)水包油钻井液3)无膨润土暂堵型聚合物钻井液4)低膨润土聚合物钻井液5)改性钻井液表5-1 各类盐水溶液所能达到的最大密度6)正电胶钻井液7)甲酸盐钻井液8)聚合醇(多聚醇)钻井液9)屏蔽暂堵钻井液①无固相清洁盐水钻井液密度可在1.0~2.30g/cm3范围内调整。
国内外水平井技术综述
可视化
套管钻井 可膨胀管
自动垂直钻井
钻
旋转闭环导向
井 技
互联网
地质导向 连续管钻井
术
欠平衡钻井
进 步 趋 势
卫星 通讯
计算机 技术
小井眼 多分支井 大位移井
LWD
顶部驱动系统 导向泥浆马达
我国 目前位置
水平井
MWD
TSP钻头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PDC钻头
80年代
90年代
21世纪前5年
➢国际上钻井技术的发展趋势已经由传统的建立油气通道 发展到采用钻井手段来实现勘探开发地质目的,提高单井 产量和最终采收率.
7 9963
10995 ExxonMobil
8 9243
10183 ExxonMobil
9 8937
9557
BP
中石化20XX完成397口,占完井口数的9.37%
中石化的水平井钻井技术以胜利油田为典型代表 20XX胜利油区共完钻各类水平井217口
完井方式
井数 百分比
固井射孔完井
79
36.98
筛管完井
13
5.94
裸眼完井
1
0.46
裸眼防砂完井
124
56.62
固井射孔完井36.98％
打孔筛管完井5.94％
裸眼防砂完井56.62％
到20XX底全球已完钻水平井超过30000口,遍布 美国、加拿大、前苏联等70余个国家
据国外13 家石油公司在世 界多个地区的统计资料,水平 井对直井的日产量增长比率平 均为5倍,在XX达6～20倍
一、国内外水平井技术应用现状
•水平井应用类型不断扩大
"八五"
油气层保护
收集现场资料，开展室内试验，分析研究油气层在各项作业过程中潜在
损害因素被诱发的原因、过程及防止措施。 按照系统工程研究各项作业中所选择的保护油气层技术措施的可行性与
经济上的合理性，通过综合研究配套形成系列，纳入钻井、完井与开发
方案设计及每一项作业的具体设计中。
各项作业结束后进行诊断与测试，获取油气层损害的信息，并评价保护
负压差急剧变化造成的油气层损害
油气层损害机理
压差是指井筒内液柱压力与地层孔隙压力的差值。通 常钻井液的滤失量随压差的增大而增加．因而钻井液 进入油气层的深度和损害油气层的严重程度均随正压 环空返速越大，钻井液对井壁泥饼的冲 钻井过程中造成的损害的工程因素当油气层被钻开时，钻井液固相或滤 钻井液性能好坏与油气层损害程度高低紧密相关。钻井液固 差的增加而增大。负压差可以阻止钻井液进入油气层， 相和液相进入油气层的深度及损害程度均随钻井液静滤失量、
堵技术、应用聚合醇和正电胶钻井液体系,较 好地解决了钻井过程中对油气层造成的伤害。 近几年,钻井系统形成了一套较完善的油气层 保护技术系列,这些技术系列先后在油田各区 块都得到了应用和推广。
中原油田油气层保护技术
在采油工艺方面,油田先后进行了各种化学添加剂、 入井液合理矿化度的确定、入井液合理PH值的确定、 入井液合理表面张力的确定、入井液固相颗粒和固 体颗粒直径的确定、入井液合理细菌含量的确定等 研究和开发,解决了采油过程中对油气层造成的伤害 问题。目前,油田的酸化技术水平在国内处于领先地 位。此外,在压裂、射孔等增产措施中,油田也特别 注重对油气层进行合理的保护,油田的复合射孔技术、 二氧化碳泡沫压裂技术、二氧化碳吞吐压裂技术,在 国内也都处于先进水平。
钻井油气层保护工作
2010年鲁明公司钻井油气层保护工作初探贺智荣马克利摘要：钻井过程中的油气层伤害主要来至于钻井液及固井水泥浆中的分散相颗粒堵塞油气层，钻井液及固井水泥浆中的滤液与油气层岩石不配伍引起的损害，以及滤液与储层流体不配伍引起的损害等三方面。
为提高新钻井的产量及整体开发效果，减少钻井过程中的油气层伤害.2010年鲁明公司加大了油气层保护技术研究及投入力度。
首先，从专用油层保护钻井液体系研究入手，立专项对曲9沙四段的专用油气层保护钻井液进行了研究。
其次，从专用油层保护剂优选入手，在富林地区，试用了井壁抗压稳定剂，在潍北油田，依据昌68块的特点试用了广谱“油膜”剂。
其次，从减少固井水泥浆伤害入手，在水平井和火成岩油藏中，使用了筛管完井法。
最后，还强化现场钻井监督力度，实施了保护油气层的钻井工程技术。
2010年,鲁明公司钻井油气层保护的做法和取得的成绩，得到了管理局领导的高度肯定，被局勘探开发监理部授予钻井监督管理先进单位。
关键词：储层，伤害，泥浆保护技术，减少，配伍,公司一、2010年油气层保护工作1、专用油层保护钻井液体系研究为解决鲁明公司主力油区的曲堤油田新钻井低产低效问题，2010年就曲9块沙四段专用油气层保护钻井液技术，公司委托钻井院及泥浆公司进行了研究。
并于2010年2月完成了《曲9断块储层钻井液评价及体系优选》，于3月份起在现场实施。
（1）室内评价及实验表明：①储层粘土含量高，现场使用的正电胶聚合醇钻井液对储层的水敏性伤害是钻井伤害的主要因素。
由表1可以看出曲9块沙四段粘土矿物含量较高。
表1 曲9-6块粘土矿物统计表研究单位对上述岩芯做了抑制性实验，在正电胶聚合醇钻井液的作用下，储层中的粘土发生了膨胀。
如图1所示，在正电胶聚合醇钻井液的滤液作用下，粘土发生了较大的膨胀。
图1 正电胶聚合醇钻井液的抑制性②现场使用的正电胶聚合醇钻井液的固相粒度级配不合理，是储层伤害的另一主要因素。
如表2所示，是曲9块沙四段储层的孔喉统计表。
钻井液体系总汇分类
钻井液的种类（1）稳定泡沫钻井液技术稳定泡沫钻井液是一种低密度钻井液体系，是在钻井液中加入表面活性剂，降低气、液、固三相表面张力，使空气均匀、稳定地存在于体系中，从而降低钻井液密度。
其特点是能够产生低于水的表观密度，在低压地层中产生微泡膨胀桥堵孔隙，保护油气层，提高勘探开发的综合效益。
通过对稳定泡沫钻井液系统研究，开发出适合大港油田低压油气藏特点的稳定泡沫钻井液体系。
我公司进行了稳定泡沫钻井液技术研究，形成了研究成果。
在现场应用中实现钻井液密度可调、泡沫稳定时间较长、抗污染能力强等优点。
在官新10-16井进行了现场试验，现场钻井液密度达到0.7g/cm3,收到了预期的效果。
2003年我公司在长庆油田气探井的服务中成功应用该钻井液技术，解决了低压气藏储层保护的难题。
（2）无固相欠平衡钻井液技术无固相欠平衡钻井液主要是为了解决低压、低渗油气藏而研究的钻井液体系，控制合理的钻井液密度实现欠平衡条件，减少钻井液滤液对储层的损害是该技术的核心，它适用于灰岩地层、稳定的砂泥岩地层。
1999年完成了第一口井深为5191.96m板深7井，所用的钻井液体系为具有防H2S损害、CO2腐蚀及防水锁损害的无土相钻井液，体系的特点主要表现在：体系采用无土相有利于保护油气层；体系的抑制性较强；体系具有防腐能力；体系便于维护；有利于清洗井眼，由于采用欠平衡有利于提高机械钻速；成本低。
到2002年使用该钻井液体系，相继完成了板深8、板深4、千18－18、西G2等16口井的现场应用，使用最高密度为1.42g/cm3，最低密度为0.84g/cm3。
该体系在现场应用中取得了明显的效果，尤其在保护油气层方面成果显著，该体系在大港油田首次欠平衡探井施工作业中一举成功，在所实施井中平均恢复值达到88%，实施井均获得良好的油气显示，为发现和保护油气层展现了光明的前景，尤其板深7井最为突出，经过5～11mm油嘴多次测试，平均产气量为1×105m3/d，其中轻质油31.75 m3/d，完钻后测试表皮系数为-1.35，投产后井口压力和油气产量相对稳定。
第6章 完井过程中的保护油气层技术
6.1 完井方式概述
6.1.1 选择完井方式的原则
（2）油气层特性
油气藏类型并不是选择完井的唯一依据，还必须综合考虑油气层 的特性，包括：油气层是否出砂（储层岩石坚固程度）、油气层的稳 定性、油气层渗透率及层间原油性质的差异等。这些都是选择完井方 式的重要依据，应作出定量判断和定量划分 （3）工程技术及措施要求 选择完井方式时，除了需要考虑油气藏类型和油气层的特性以外， 还应根据开采方式和油气田开发全过程的工艺技术及措施要求综合确 定。包括：是否采用分层注水开发、是否采用压裂等改造油气层措施、 是否采用注蒸汽吞吐势力开采方式等
完全分隔和选择性地射开不同压力、不同物性的油气层，避免层间干扰； 具备实施分层注、采及选择性增产措施的条件，此外也可防止井壁垮塌 由于我国主要是陆相沉积的层状油气藏，其特点是层系多、薄互层 多、层间差异大，加之油层压力普遍偏低，大多采用早期分层注水开发 和多套层系同井开采。因此，一般都采用射孔完并方式 需要注意的是，采用射孔完井方式时，油气层除了受钻井过程中的
第6章 完井过程中的保护油气层技术
完井作业是油气田开发总体工程的重要组成部分。和钻井作业一样， 在完井作业过程中也会造成对油气层的损害。如果完井作业处理不当， 就有可能严重降低油气井的产能。使钻井过程中的保护油气层措施功亏
一篑。因此，了解完井过程对油气层损害的特点，了解各种保护油气层
的完井技术，了解如何根据油气藏的类型和特性选择最适宜的完井方式 显得十分重要 6.1 完井方式概述 6.2 射孔完井的保护油气层技术 6.3 防砂完井的保护油气层技术 6.4 试油过程中的保护油气层技术
6.1 完井方式概述
6.1.1 各种完井方式的特点及其适用条件
（3）砾石充填完井 砾石充填完井是最有效的早期防砂完井方式，主要用于胶结疏松、 易出砂的砂岩油藏，特别是稠油砂岩油藏。砾石充填完井有裸眼砾石 充填完井和套管砾石充填完井之分，它们各自的适用条件除了岩性胶
水平井伤害机理及保护储层方法
（） ２ 选用 与储层 岩石 、 原油 和地层 水 配伍 的洗 井 液、 修井 液 ， 少不 溶解 盐 的沉 淀 ； 后完 井液 ， 井 减 前 修 液， 压井 液 ， 产液 相互 要相容 。 增
面性 质 等 ； 岩 石 矿物 组分 与 结构 ； 流体 特 性 ； ③ ④ ⑤
油气层 压力 和温 度 ； ⑥原 地应 力大 小及 方 向 ； 敏 感 ⑦
水平井伤 害机理及保护储层 方法
● 一… 京 …
摘 要 介 绍 ห้องสมุดไป่ตู้ 水 平 井 油 气 层 伤 害 机 理 及 近 期 研 究 结 果 ， 出 水 平 井 油 气 层 特 性 研 究 方 向 ， 据 国 内 外 实 际 理 论 和 工 作 经 验 ， 提 根
提 出保 护 储 层 措 施
；
一ｊ ｔ 采
泥 浆 固井 颗 粒堵 塞
微粒 运 移 粘土 膨 胀
乳化 堵 塞／ 锁 水
润湿 反 转
相 对 渗 透率 下 降
有 机 垢 无 机垢
外 来颗 粒 堵 塞 次生 矿 物 沉 淀
细菌 堵 塞
出砂
一
层 极细 的剩余 固相 层 ，这 是伤害储 集层 的主要 因
素。
水平 井低 于垂直井 。
水 平 井 从 伤 害 机 理 及 保 护 储 层 方 面 有 以 下 几 个
特点：
表１ Ａｍａ ｆｌ伤 害 油层 排 序 表 ｅｕ
≯
题 墼 獒 ｉ
。
建 阶 井段
钻 井 固井 完 井 修 井 增 产 ＤＴ Ｓ
油 开一０ 藏 采 ＿ｌ 酚 ｌ 段誊
层伤 害 的技术措 施难 度大 、 成本 高 。 （ ） 在水 平方 向渗 透率各 向异性 时 ， 平井 眼 ２存 水
水平井修井技术难点与工艺技术应用分析
水平井修井技术难点与工艺技术应用分析发布时间：2021-06-08T15:53:12.067Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：刘恩营[导读] 摘要：随着我国经济迅速发展，石油企业为我国发展做出了很大贡献。
大港油田第三采油厂修井管理中心河北省沧县 061023摘要：随着我国经济迅速发展，石油企业为我国发展做出了很大贡献。
在开采油田的工程中，采用水平井开采石油是最常用的技术手段，随着国家经济的飞速发展，对于油田开采工程越来越重视，范围也变得越来越大，但是一些油田的开采因为受到地理环境的影响而变得难度大。
但是水平井钻井技术，就可以应对很多不同的地理环境进行工程操作。
随着水平井的不断进步与发展，本文对其进行探究。
关键词：水平井；钻井；技术难点；对策分析1、水平井钻井技术概述水平井钻井技术是常规钻井技术的创新和发展，水平井虽然可以提升油气的质量，但是水平井在掘进的过程中存在一定的难度。
水平井的关键在于井眼轨迹，只有符合了设计要求的井眼轨迹才能够使得水平井质量达到要求。
水平井通常应用于低渗透地层以及垂直裂缝中，在浅层的油气开采中应用效果较好。
水平井钻井技术中专用工具：低转速、大扭矩的马达，能够进行灵活控制的弯头，稳定器，扩孔器，加压器（给水加压）以及高效PDC钻头等。
为了能够提升钻井效率，可控弯头和稳定器可以灵活活动，保证水平井的井眼轨迹符合设计的要求。
随着水平钻进技术的发展，水平井钻井的优化设计、井眼轨迹控制、钻具的优化组合、钻井液以及钻头组合等都得到了很大的发展和进步。
2、水平井修井技术的难点分析2.1修井技术难点水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。
水平段、斜井段的管柱贴近井壁低边，再加上受钟摆力和磨擦力影响原油流动的方向和中重力的流动方向不能保持一致，加之接单根，作业管柱容易被卡。
小井眼水平井内脏物如砂粒等容易形成砂床，修井的难度加大，风险也大。
主要体现为：其一，斜井段、水平段管柱贴近井壁低边，受钟摆力与磨擦力影响，还有流体流动方向和重力方向不一致和接单根，井内赃物易形成砂床，导致作业管柱被卡。
大港南部油田保护油气层技术研究、存在问题及下步工作方向
大港南部油田保护油气层技术研究、存在问题及下步工作方向一、大港南部油田修井作业污染状况及机理研究大港油田修井作业过程中油层污染现象比较普遍，各个油田在钻完井方面油气层保护研究应用较多。
钻井过程是工作液接触储层第一个工程环节，是保护油气层系统工程的第一关，后期作业油层保护因地质和井况条件复杂，技术要求更高；而且油田每年修井作业量大，超过3000井次，而投资有限。
同时受到技术、成本两方面制约，作业过程保护油层技术一直难以系统研究、规模应用，洗压井普遍采用污水、卤水。
大港油田由于油气层污染导致油井作业后减产情况严重，据统计大港油田采油一厂、三厂为此每年减少油气产量达7万吨。
全油田每年因此损失原油产量10万吨以上,开展保护油气层修井液技术研究和应用具有重要意义。
洗压井作业量逐年增加，油层污染形势将更加严峻，保护油气层配套技术应用需求增加，研究低成本油层保护技术，扩大油气保护应用规模势在必行！南部油田油层污染主要有以下几点：1、储层水敏性强：储层有沙河街、孔一段、孔二段油层埋藏深度在2700m～3500m，泥质平均含量为12.4%。
水敏性指数多数在0.7~0.9之间，为强水敏。
易产生水敏损害。
2、渗透率低：低渗透区块多，渗透率为5～48×10-3μm2之间，容易发生水锁损害，同时水敏损害加重。
3、油层低压易漏：南部油田经过多年开采，存在漏失井165口。
地层能量低、渗透率高，作业漏失严重，影响产量恢复。
4、流体的不配伍性：（1）沉淀反应：地层水型有CaCL2也有NaHCO3型，采用高浓度的盐卤、液钙仍有可能发生严重CaCO3 沉淀结垢，造成严重堵塞。
（2）矿化度差异：小集、段六拨等区块原始地层水矿化度高达20000ppm～40000ppm之间，说明维持地层原始稳定状态的地层水需要高矿化度，一旦降低可能发生粘土膨胀、剥落、分散、运移等失稳现象污染油层。
（3） PH改变：为防止H2S,常用高PH值碱液洗井。
保护油气层技术--石工1207
5、、油气层敏感性评价包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、应力敏感、温度敏感等七敏实验。
7、敏感性评价一个流动实验流程中必须包括三个部分：动力部分，岩心夹持器，计量部分。
28、引入有效半径后，当油层未受污染时有re=rw；油层受到污染re＜rw；油层改善时re＞rw。
29、对于均质储层，当表皮系数S>0时，储层受到伤害；S=0时，未受到伤害；S＜0时，储层得到强化或改善。通常当S=0-2时，储层轻微损害；当S=2-10时，损害比较严重；当S＞10时，严重损害。
30、解堵方法：化学解堵、机械解堵
35、高岭石和伊利石是典型的速敏性粘土矿物，蒙脱石是水敏性粘土矿物。
36、了解地层孔喉特征的方法有：压汞曲线、半渗透隔板法和离心法。
37、影响油气层损害程度的工程因素：压差、浸泡时间、环空返速、钻井完井液性能
三、简答
1、保护油气层的重要性：
a.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新的油气层、油气田和对储量的正确评价。b.保护油气层有利于油气井产量及油气田开发经济效益的提高。c.油气田开发生产各项作业中,搞好油气层保护有利于油气井的稳产和增产。
3、岩石和微粒的润湿性。4、液体的离子强度和PH值。5、界面张力和流体粘滞力。6、是影响微粒堵塞的主要因素，当微粒尺寸接近于孔隙尺寸的1/3或1/2时，微粒很容易形成堵塞；微粒浓度越大，越容易形成堵塞；（2）孔壁越粗糙，孔道弯曲越大，微粒碰撞孔壁越易发生，微粒堵塞孔道的可能性越大；（3）流体流速越高，不仅越易发生微粒堵塞，而且形成堵塞的强度越大；（4）流速方向不同，对微粒运移堵塞也有影响。
油气层保护技术在现河地区钻井过程中的应用
李金锋
（ 利油 田现河采 油厂 地质所 钻井 室 山东 胜 东营 ２ ７ ０） ５ ００
［ 摘 要］ 文针 对钻 井过 程中 存在 的油 层保 护 问题， 出 了采用 钻井 工艺 技术 和用 钻井液 技 术保 护油 气层 ， 本 提 主要 介 绍 了近 平衡 钻井 技术 、欠平 衡 钻井技 术 、聚 合 醇钻 井 液技 术 、非 渗 透钻 井 液 技术 、全油 钻 井液 技 术 等技 术 ， 大程 度 提 高 油气 产 量 和最 终 采 收 率 。 最 ［ 关键词］ 井 油气 层保护 钻井 技术 钻井 液技术 钻 中图分 类号 ： Ｅ ２ ． Ｔ ｌ２ １ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９ ９ ４ （ ０ ０ ３ — ５ ４ ０ １０ —１Ｘ ２ １） ３０ ６— １
初 产 。
方法来 制定合 理 的钻 井完 井方式 和配 伍的钻 井完 井液体 系， 到最优 化施 工， 达 以 提 高勘 探 开 发 效益 。
２采用 钻井 工艺 技术 保护 油气 层 ２ １近 平衡 钻井技 术 近平衡 钻井技 术是最常 见的一种钻 井保护 方式， 主要用 于不适合 欠平衡钻 井的 区域 近 平衡 压力钻 井有利 于提 高钻速 ， 护油 气层， 能安全 钻进 。实 保 并 施近 平衡压 力钻井 ， 主要是选 择合 适的钻 井液密 度， 控制适 当的井 底压 力与地 层压 力差 对 于河 １８ ４ 区块 井眼 不稳定 的特 点， 地层在 高温 高压下 容易 蠕变， 导致缩 径、垮 塌等 情况， 给钻 井生 产带来 一系列 的难 题。为此 ， 主要采 用略 高 于平衡 压力 的密度 以抑制 井 眼的不稳 定， 但井底 压力 不能 高于地 层破裂 压力 。 目前， 现河 采油厂 基本 都是采 用近 平衡压 力钻井 技术 ， 近平 衡钻井 技术 的施工 标准 就 是 ： 压而 不死 ， 活而 不喷 。 ２ ２欠 平衡钻 井技 术 ． 欠 平衡钻 井 的优 越性 ： （） 轻地层 伤害 ， 放油气 层， 高油气井 产 能。对于低 渗油气 藏， 力 １减 解 提 压 衰 竭 的油气藏 ， 一优势更 为突 出 。 这 （） ２ 有利 于识 别评价 油气 藏 。钻进过 程 中井 内泥浆 柱的压 力低 于地 层孔 隙压力 ， 允许 地层流 体进入 井 内， 这有 利于识 别 和准确 评价油 气藏 。 （） ３ 明显提高 机械钻 速 。欠平 衡压 力钻井 比超 平衡 压力 钻井井 底 岩石容 易破碎 ， 而且 井底 易清洗 ， 机械 钻速 大幅度提 高， 同时 减轻 了钻头 磨损， 提高钻 头 的使用 寿 命 。 （ ） 少或避 免 压差 卡钻 和井 漏事 故 的发 生 。 ４减 欠 平衡 钻 井技 术主 要 包括 ： 气体 钻井 、泡沫 钻 井 、充 气 钻井 。我厂 只 对 后 两 种钻 井 技术 进 行 了应 用 。
薄油层多分支水平井钻井技术难点与发展趋势分析
薄油层多分支水平井钻井技术难点与发展趋势分析钻井技术是石油天然气勘探生产中非常重要的环节。
随着石油和天然气资源勘探的深入，钻探成本占勘探和开发总投资的比例更高。
随着近年来钻井工艺的不断进步，相应的钻井设备和工具也在不断的更新换代，以便能更好的适应新时期的钻井工艺技术要求。
20世纪50年代，石油钻井技术从传统的依靠钻井经验逐渐步入科学钻井时期。
近年来，随着在钻井过程中使用各种先进工具，使钻井工程向信息化和智能化的方向又迈进了一大步。
薄油层多分支水平井钻井技术得到了足够的重视和发展，因为水平井可以有效地扩大油气藏的暴露面积，不仅能提高油井产量，还能极大的提高采收率。
标签：薄油层;多分支水平井;钻井技术;分析与研究我国油田经过多年的勘探开发，大部分已处于开发中后期，利用水平井等先进钻井技术提高采收率是目前有效的钻井技术之一。
其技术特点是根据薄油层的特点设计井眼，实现井筒的空间分布，有效增加薄油层的裸露面积，提高油藏的最终采收率，是石油天然气钻井的先进技术之一。
薄油层多分支水平井钻井技术是集油藏，钻井完井，泥浆等技术为一体的系统工程。
它包括了从地质到钻井、从完井到油田化学等一系列复杂难点。
针对其施工特点，从研究剩余油藏分布入手，通过优化地质设计，工程设计，钻井过程中优化井眼轨迹控制，总结出先上后下，主分井眼交替施工的井眼轨迹控制技术，并提出悬空侧钻、复合井眼侧钻等特殊轨迹施工方案，为薄油层多分支水平井的有效实施提供有力的技术支持。
通过钻井液体系，完井方式的优选，并最终形成了适合稠油、稀油、高凝油地层特点的分支水平井钻完井方法。
从实际施工情况看，薄油层多分支水平井成本略高于普通水平井，但产量是邻井数倍，降低了水平井综合开发成本1.现阶段我国水平井钻井技术现状分析与常规的钻井工艺技术相比起来，水平井的钻探，往往需要一些较为复杂的施工方式，消耗的时间也比较长。
人们要从多个角度来展开钻探工作，这样一来，水平井钻探的挑战性就比较大。
油气田开发中的水平井技术应用及效果评估
油气田开发中的水平井技术应用及效果评估摘要：随着油气资源的日益稀缺，水平井技术作为一种高效的油气开采技术在油气田开发中得到广泛应用。
本文旨在研究水平井技术在油气田开发中的应用及其效果评估，并根据应用效果评估结果，提出了水平井技术的优化与改进方法，旨在为油气田开发中水平井技术的应用提供参考和指导，促进油气资源的有效开采和可持续利用。
关键词：油气田开发；水平井技术；效果评估；优化改进1 引言随着全球能源需求的不断增长和传统油气资源的逐渐枯竭，对于新的油气勘探和开采技术的需求也越来越迫切。
水平井技术作为一种高效、灵活且经济的油气开采技术，已经在各类油气田中得到广泛应用和研究。
水平井技术通过在地下油气层中钻探水平井段，使得井筒与储层接触面积大大增加，从而提高了油气产量和采收率。
此外，水平井技术还可以减少油气开采对地表环境的破坏，提高开采效率和资源利用率。
然而，尽管水平井技术在油气田开发中具有显著的潜力和优势，但其应用仍面临一系列的挑战和问题。
例如，水平井的施工技术和成本控制、油气储层的评估和选择、环境保护和可持续性等方面存在一定的难题。
因此，对水平井技术的应用效果进行评估并进行优化和改进显得尤为重要。
2水平井技术的原理和应用2.1水平井技术的基本原理图1水平井技术水平井技术的基本原理是通过在地下储层中钻探一段水平井段，将井筒延伸至储层水平方向，从而扩大与储层的接触面积，如图1所示。
通过水平井段的钻探和完善工作，如射孔和压裂等，可以增加储层的渗透性和改善油气流体的产能。
水平井技术依靠人工或自然驱动力，如压力差和重力，使油气从储层中流向水平井段，从而提高油气的产量和采收率。
水平井技术广泛应用于油气田开发、水源开采、煤层气开发和地热能开发等领域。
它为高效开发和利用油气资源、提高能源利用效率和实现可持续发展提供了重要手段和技术支持。
2.2水平井技术在油气田开发中的应用领域水平井技术在油气田开发中具有广泛的应用。
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二、水平井产能的影响因素
为了充分发挥水平井钻井和开采技术的经济效益，有必要对储层 厚度、水平段长度、非均质性、水平井的偏心距及地层损害等影响水 平井产能的各种因素深入研究。
1、水平井产能的计算
关于水平井产能的计算，Borisov、Giger、Joshi以及Renard等曾 分别给出了预测稳定流动状态下产能的各种计算方法，其计算公式分别为：
——含天然气岩心的原始渗透率不小于1×10-3μm2 ——含油岩心的原始渗透率不小于500×10-3μm2 微粒运移、固相颗粒堵塞是主要损害方式。 井下工具堵塞亦不容忽视，钻具—泥饼—岩面作用。 液锁或水锁损害，对裂缝性致密气层尤为显著。 损害带分布形态：理想均质地层，非均质储层。
(Ch)
(I) (I/S) (％S)
13.2
4.9 38.3
80
26.9
6.7 23.4
60
19.2
5.0 17.4
55
26.1
6.5 26.0
55
粘土矿物 含量 (％)
3.5 3.0 3.5 3.0
可见，该断块的岩样主要由非粘土矿物组成；在粘土矿物的组成中，高岭石的 含量最大。可推测，该储层潜在的损害机理主要为微粒运移和粘土矿物水化膨胀。
14.16 13.75 12.046 11.78 13.50 13.31 10.86
0.019 0.0235 0.0515 0.11 0.032 0.021 0.017
Vc (cm/s)
/ ≤1.34×10-4 ≤1.44×10-4 9.12×10-4 4.35×10-4 2.53×10-4
该断块储层具有较低的临界流速，即储层的损害程度对 流体流速相当敏感。
与直井相比，水平井与油气层接触的时 间和面积要大得多，油气层损害是影响油气 井产能更重要的因素。并且水平井在计算表 皮系数时必须考虑渗透率的各向异性指数， 因此在研究方法和保护措施方面有许多不同 之处。
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主要内容
1 水平井储层损害机理 2 水平井产能的影响因素 3 水平井储层损害程度的室内评价方法 4 水平井完井液技术 5 水平井油气层损害矿场评价技术 6 水平井氧化解堵技术 7 计算钻井液侵入储层深度的数学模型及其应用 8 计算钻井液中固相颗粒侵入储层深度的数学模型
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b．流速敏感性评价
岩样 号
各岩样的ko和Vo测定数据表
干重 (g)
湿重 (g)
φ
kω
(％) (μｍ)
1-1V 2-2H 3-1V 3-2H 4-1H 4-3H 4-6V
47.5352 48.604 29.3543 37.306 36.2826 28.8954 31.5497
51.0451 51.8894 31.1276 39.5168 38.7417 30.8057 33.2710
可见，对储层岩石矿物组成的分析和对储层岩样进行岩心流 动实验的评价结果是吻合的。对于该地区的低渗块状砂岩储层来 说，微粒运移和粘土矿物水化膨胀是引起储层损害的主要机理。
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（三）损害规律
在清除滤饼后，所有钻井液、完井液都遗留一层极细的 剩余固相层，这是损害储集层的主要因素——研磨性损 害。
Borisov
Jh
ln4reh
0.543 khh /(oBo )
/ L h / Llnh /2rw
Giger
Jh
(L
/
h) ln 1
0.543khh /(oBo )
1 L / 2reh L /2reh
2
lnh
/2rw
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Joshi
Jh
ln
a
0.543khh /o Bo
a2 L / 22 L/2
h /
Lln
h/
2rw
a L / 20.5
0.25
2reh
/
L4
0.5
Renard等
Jh
0.543 h h /oBo
对于同一块岩心，总是水平方向的临界流速大于垂直方 面的临界流速 。
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c．正反向流动实验
4－1H岩样的正反流动图
4-3V岩样的正反向流动图
当流体流动方向刚从正向转为反向时，岩样渗透率产 生了波动，这是由于在正向流动速度超过Vc时，造成微粒 在孔隙喉道中运移，解除或增加“桥堵”，使流体流过岩 样时的渗透率突然改变。
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一、水平井储层损害机理
（一）水平井储层损害特点：
1、水平井、大斜度井储层损害时间长; 2、钻井液完井液对储层的损害程度大; 3、损害带半径可能占产层厚度的很大部分; 4、侧向研磨造成的储层损害; 5、垂直渗透率损害，即各向异性损害; 6、储层裂缝和微裂缝的损害。
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（二）损害机理研究实例
选择王官屯地区官905断块储层对水平井的储层损害机 理进行了研究。包括：速敏性、水敏性和正反向流动实验等。
a．岩样矿物组成分析
岩样号 岩 性
1
砂岩
2
砂岩
3
砂岩
4
砂岩
高龄石 (K)
43.6 43.0 61.1 41.4
岩样矿物组成分析表
粘土矿物相对含量
绿泥石 伊利石 伊蒙混层 混层比
cosh1(X ) (h / L) lnh
/
2rw
X＝2a/L （泄油面积为椭圆）
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2、储层厚度对水平井产能的影响
当我们在考察某油层是否可通过钻水平井来提高油气的产能时， 不仅应考察油层本身的绝对厚度，更主要的应考察与直井相比，通 过钻水平井可以获得多大的产能增量。
固相层一般厚50～200μm，覆盖在井壁表面。 钻井模拟器试验证明，污斑进入岩心深约1~4cm，使
井壁表面厚约3mm地层的渗透率受到严重影响。 固相层的影响程度取决于储集层原始渗透率和所含流体
组成、相态特征。
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能否用压降法来消除钻井引起的储集层损害，取决于 其原始渗透率。下面渗透率范围，采用压降法消除损 害是可能的：
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图3-3 3-1V岩样的正反流动图
可见，三个岩样存在微粒运移对储层的损害。
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d．水敏性评价
经测定，4—6V岩样的水敏性指数Iw为：
Iw
K1 Kw K1
0.00542 0.0003455 0.00542
0.936
Iw>0.9，故 该储层属于 水敏性极强 的储层。