保护油气层钻井完井液技术2010-0902
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搞好保护油气层工作仍然非常重要。①工作制度不合 理和注入水的水质不合乎要求，都可能对油气层造成 严重损害。②结垢、结蜡、出砂、细菌堵塞以及润湿 反转等是油气开采阶段的主要损害形式。只有采取有
效措施防止这些损害，才能保证油气井的增产和稳产。
1.1.3保护油气层涉及的技术范围
（1）岩心分析、油气水分析和测试技术； （2）油气层敏感性和工作液损害室内评价技术；
–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
Fra Baidu bibliotek
（3）油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方案设计；
（4）钻井过程中的油气层损害因素和保护油气层技术； （5）完井过程中的油气层损害因素和保护油气层技术； （6）油气田开发生产中的油气层损害因素和保护油气层技术； （7）油气层损害现场诊断和矿场评价技术；
（8）保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析技术。
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，
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
渗透率，直至找出Cc值时为止。
盐敏程度评价指标
•无盐敏或弱盐敏 •中等偏弱盐敏 •中等盐敏 •中等偏强盐敏 Cc≤1000mg/L 1000mg/L < Cc<2500mg/L 2500mg/L ≤ Cc≤5000mg/L 5000mg/L < Cc<10000mg/L
•强盐敏
•极强盐敏
10000mg/L ≤ Cc<30000mg/L
Cc≥30000mg/L
D 碱敏评价实验
高pH值的工作流体进入储层后，将促进储层中粘土矿物的水
化膨胀与分散，并使硅质胶结物结构破坏，促进微粒的释放，
从而造成堵塞损害。
目的：确定临界pH值以及由碱敏引起油气层损害的程度。显
然，在设计各类工作液时，其pH值应控制在临界pH值以下。
测定步骤：首先以地层水实际pH值为基础，通过添加NaOH溶
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
C 盐敏评价实验
测定当注入流体的矿化度逐渐降低时岩石渗透率的变化， 从而确定导致渗透率明显下降时的临界矿化度（Cc）。
意义：在进行钻井液、完井液等工作流体设计时，应将其
矿化度保持在Cc1值以上、Cc2值以下，才能避免因粘土矿物 水化膨胀、分散而对油气层造成损害。 测定步骤：首先用模拟地层水测定岩样的盐水渗透率，然 后依次降低（或升高）地层水的矿化度，再分别测定盐水
油藏物性
完井设计 污染模拟实验 可选择
钻 井 油 层 保 护 工 作 程 序
伤害机理 模拟分析
初步确定钻井液体系
资料充实
钻井要求
确定处理剂 体系确定 岩心评价试验
录井要求 环保要求
可清除泥饼 /流体优选
配方优化 效果评价 现场实验
《保护油气层钻井液完井液技术标准》
11个采油厂
62个油田 92个勘探开发区块（层位） 内容:
化膨胀、分散和运移，进而导致渗透率下降的现象。
目的：对油藏岩石水敏性的强弱作出评价，并测定最终
使储层渗透率降低的程度。 测定步骤：首先用地层水或模拟地层水测得岩心的渗透 率 Kf，然后用次地层水（将地层水与蒸馏水按 1 ∶ 1 的比 例相混合而得到）测得岩心的渗透率 Ksf，最后用蒸馏水 测出渗透率Kw，通常用Kw和Kf的比值来判断水敏程度。
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
使一部分孔喉被堵塞而导致油气层渗透率下降的现象。
目的：确定导致微粒运移开始发生的临界流速；为后面将要 进行的水敏、盐敏、碱敏和酸敏实验以及其它各种损害评价 实验提供合理的实验流速。 速敏评价实验是需要首先进行的，后面所有评价实验的流速
应低于临界流速，一般控制在临界流速的0.8倍。
B 水敏评价实验
矿化度较低的钻井液等外来流体进入地层后引起粘土水
机理的研究、对油气层损害的综合诊断和保护油气层技术方
案的制定等都必须建立在岩心分析的基础之上。
主要目的——全面认识油藏岩石的物理性质及岩石中敏感
性矿物的类型、产状、含量及分布特点，确定油气层潜在损 害的类型、程度及原因，从而为各项作业中保护油气层工程 方案的设计提供依据和建议。
岩芯分析方法
① X射线衍射 (XRD) 分析 ② 薄片分析 ③ 扫描电镜 (SEM) 分析 ④ 其它：毛管压力曲线\红外光谱法，CT扫描和 核磁共振 (NMR)等
保护储层的钻井完井液技术
内容提纲
第一部分：保护油气层技术概论 第二部分：保护油气层的钻井液类型及其应用 第三部分： 保护油气层技术新进展
1.1保护油气层的重要性与涉及的技术范围
油气层损害的基本概念 保护油气层的重要性 保护油气层所涉及的技术范围
1.1.1油气层损害的基本概念
油气层损害：任何阻碍流体从井眼周围流入井底的
效措施防止这些损害，才能保证油气井的增产和稳产。
1.1.3保护油气层涉及的技术范围
（1）岩心分析、油气水分析和测试技术； （2）油气层敏感性和工作液损害室内评价技术；
–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
Fra Baidu bibliotek
（3）油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方案设计；
（4）钻井过程中的油气层损害因素和保护油气层技术； （5）完井过程中的油气层损害因素和保护油气层技术； （6）油气田开发生产中的油气层损害因素和保护油气层技术； （7）油气层损害现场诊断和矿场评价技术；
（8）保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析技术。
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，
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
渗透率，直至找出Cc值时为止。
盐敏程度评价指标
•无盐敏或弱盐敏 •中等偏弱盐敏 •中等盐敏 •中等偏强盐敏 Cc≤1000mg/L 1000mg/L < Cc<2500mg/L 2500mg/L ≤ Cc≤5000mg/L 5000mg/L < Cc<10000mg/L
•强盐敏
•极强盐敏
10000mg/L ≤ Cc<30000mg/L
Cc≥30000mg/L
D 碱敏评价实验
高pH值的工作流体进入储层后，将促进储层中粘土矿物的水
化膨胀与分散，并使硅质胶结物结构破坏，促进微粒的释放，
从而造成堵塞损害。
目的：确定临界pH值以及由碱敏引起油气层损害的程度。显
然，在设计各类工作液时，其pH值应控制在临界pH值以下。
测定步骤：首先以地层水实际pH值为基础，通过添加NaOH溶
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
C 盐敏评价实验
测定当注入流体的矿化度逐渐降低时岩石渗透率的变化， 从而确定导致渗透率明显下降时的临界矿化度（Cc）。
意义：在进行钻井液、完井液等工作流体设计时，应将其
矿化度保持在Cc1值以上、Cc2值以下，才能避免因粘土矿物 水化膨胀、分散而对油气层造成损害。 测定步骤：首先用模拟地层水测定岩样的盐水渗透率，然 后依次降低（或升高）地层水的矿化度，再分别测定盐水
油藏物性
完井设计 污染模拟实验 可选择
钻 井 油 层 保 护 工 作 程 序
伤害机理 模拟分析
初步确定钻井液体系
资料充实
钻井要求
确定处理剂 体系确定 岩心评价试验
录井要求 环保要求
可清除泥饼 /流体优选
配方优化 效果评价 现场实验
《保护油气层钻井液完井液技术标准》
11个采油厂
62个油田 92个勘探开发区块（层位） 内容:
化膨胀、分散和运移，进而导致渗透率下降的现象。
目的：对油藏岩石水敏性的强弱作出评价，并测定最终
使储层渗透率降低的程度。 测定步骤：首先用地层水或模拟地层水测得岩心的渗透 率 Kf，然后用次地层水（将地层水与蒸馏水按 1 ∶ 1 的比 例相混合而得到）测得岩心的渗透率 Ksf，最后用蒸馏水 测出渗透率Kw，通常用Kw和Kf的比值来判断水敏程度。
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
使一部分孔喉被堵塞而导致油气层渗透率下降的现象。
目的：确定导致微粒运移开始发生的临界流速；为后面将要 进行的水敏、盐敏、碱敏和酸敏实验以及其它各种损害评价 实验提供合理的实验流速。 速敏评价实验是需要首先进行的，后面所有评价实验的流速
应低于临界流速，一般控制在临界流速的0.8倍。
B 水敏评价实验
矿化度较低的钻井液等外来流体进入地层后引起粘土水
机理的研究、对油气层损害的综合诊断和保护油气层技术方
案的制定等都必须建立在岩心分析的基础之上。
主要目的——全面认识油藏岩石的物理性质及岩石中敏感
性矿物的类型、产状、含量及分布特点，确定油气层潜在损 害的类型、程度及原因，从而为各项作业中保护油气层工程 方案的设计提供依据和建议。
岩芯分析方法
① X射线衍射 (XRD) 分析 ② 薄片分析 ③ 扫描电镜 (SEM) 分析 ④ 其它：毛管压力曲线\红外光谱法，CT扫描和 核磁共振 (NMR)等
保护储层的钻井完井液技术
内容提纲
第一部分：保护油气层技术概论 第二部分：保护油气层的钻井液类型及其应用 第三部分： 保护油气层技术新进展
1.1保护油气层的重要性与涉及的技术范围
油气层损害的基本概念 保护油气层的重要性 保护油气层所涉及的技术范围
1.1.1油气层损害的基本概念
油气层损害：任何阻碍流体从井眼周围流入井底的