油气层保护第二章
（精选）保护油气层目录（保卫松原）
（精选）保护油气层目录（保卫松原）第一篇：(精选)保护油气层目录(保卫松原)第一章绪论第一节保护油气层的重要性一、油气层损害的定义 1二、油气层损害的危害（导致的问题）1三、保护油气层的重要性2 第二节保护油气层研究的思路一、油气层损害的特点2二、保护油气层的技术思路3制定保护油气层技术时要做到以下几点4 第三节保护油气层技术发展概况一、国内外保护油气层技术的发展概况4第二章油气层损害的机理油气层损害的内外因7 第一节固相颗粒堵塞造成的油气层损害来源7一、外来固相颗粒对油气层的损害8两类固相颗粒8 影响外来固相颗粒的因素8 三分之一粒径架桥规则8二、油气层内部微粒运移造成的损害10微粒的组成、分散运移和颗粒运移、鉴别方法、影响因素、临界流速11-13对微粒运移损害采取的措施14 第二节外来流体与油气层岩石不配伍所造成的损害14损害机理：水敏、酸敏、碱敏、润湿性反转水敏：粘土矿物构造14、分类16、水敏原因与损害过程19、扩散双电层20、影响水敏因素22酸敏：酸化过程24、原因25、预防26碱敏：27润湿反转：概念及原因28、润湿程度衡量标准28、现象30、影响因素31、岩石润湿性与水驱油的相互影响。
第三节外来流体与油气层流体不配伍所造成的损害37一、无积垢堵塞37无机垢生产37、形成机理38、因素38、预防39、清楚方法44二、有机垢堵塞45有机垢成分（石蜡）45、原因46、防蜡与清蜡47三、乳化造成的损害52表面活性剂在油水界面形成吸附层在乳状液的稳定作用53四、细菌堵塞54类型54、损害55、预防56 第四节岩石毛细管阻力造成的油气层损害58一、岩石毛管力58二、水锁效应60三、贾敏效应60 第五节应力敏感性损害61一、机理62、裂缝开度下降、孔隙收缩62二、影响因素62、内部、外部第三章油气层损害的评价实验64 第一节评价实验的目的、程序及方法一、目的64二、程序65 三方法66 第二节岩心分析实验一、岩石物性实验粒度组成67、分析方法67、岩石比面72、岩石孔隙度（孔隙类型）74、渗透率（绝对、有效）76渗透率的测定79、岩石孔隙结构参数82、孔喉类型83、毛管压力测定84二、岩石学分析薄片分析86、X射线衍射分析(XRD)88、扫描电镜(SEM)90三、岩心流动实验911程序条件91、2实验前的准备：岩样准备94、流体准备96、仪器准备98 3岩心流动实验：速敏96、水敏99、盐敏100、碱敏102、酸敏102、应力敏感性评价104、正反向流动实验105、体积流量评价106、系列流体评价106、五敏实验的结构应用109四、辅助实验108：粘土膨胀实验、阳离子交换实验、酸溶实验、浸泡实验第四章钻井过程中的保护油气层技术第一节钻井过程中油气层损害原因及影响因素110一、钻井过程中油气层损害原因110固相颗粒堵塞油气层、钻井液与油气层岩石不配伍、钻井液滤液与油气层流体不配伍、含水饱和度及油气水分布变化引起的损害、负压过大造成的油气层损害。
第二章钻井液与油气层保护技术
第二章钻井液与油气层保护技术第一节钻井液性能对钻井的影响一、钻井液的稳定性钻井液是一种分散体系，即粘土分散在水中。
钻井液中的粘土颗粒多数在悬浮体范围(O．1～O．2um)内，少数在溶胶范围(O．1um～1nm)内，所以钻井液是溶胶与悬浮体的混合物。
钻井液中胶体颗粒含量的大小，对钻井液的稳定性影响很大。
胶体含量的大小主要取决于粘土在钻井液中的分散状态—分散、絮凝和聚结。
粘土的造浆率高，颗粒分散得细，钻井液相对来讲就稳定；若粘土造浆率低，颗粒分散得粗，钻井液相对来讲就不稳定，易呈絮凝或聚结状态。
因此，钻井液稳定的首要条件是钻井液中粘土颗粒要细，即从粘土在水中的稳定角度来看，分散得越细越好(胶体含量越高越好)。
这种稳定性称为沉降稳定性。
然而，即使很细的颗粒，因它具有极大的表面积和很高的表面能，根据表面能自发减小的原理，其发展趋势必然是小颗粒自行聚结变大，最后下沉。
由于某种原因分散相颗粒具有对抗小颗粒自行粘结变大所具有的性质称为聚结稳定性。
沉降稳定性和聚结稳定性是互相联系的。
只有保持聚结稳定性，使小颗粒不聚结为大颗粒，钻井液才能有沉降稳定性，才不至于因聚结而下沉。
所以，聚结稳定性是矛盾的主要方面。
二、钻井液几个重要的流变参数(1)动切应力(屈服值)。
动切应力(rn)反映钻井液在层流流态时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间的相互作用力(形成空间网架结构之力)。
影响动切应力的因素有钻井液的固相含量、固体分散度、粘土的水化程度、粘土吸附处理剂的情况及聚合物的使用等。
(2)表观粘度。
又称有效粘度或视粘度。
它的定义是在某一速度梯度下，用流速梯度去除相应的切应力所得的商。
表观粘度不仅与流体本身性质有关，还受测定仪器的几何形状和尺寸、速度梯度的变化及测量方法的影响。
(3)塑性粘度。
塑性粘度是指钻井液在层流时，钻井液中的固体颗粒与固体颗粒之间，固体颗粒与液体分子之间，液体分子与液体分子之间三种内摩擦力的总和。
(4)触变性。
油气田开发生产中的保护油气层技术
环节对油气层的损害，实施油气层保护系列技术，必然是提高作业效率的有效途径之一。 同时，石油工业正面向复杂油气藏、特殊油气藏的挑战，这势必面临着投入更多的成本， 获得较少产出的难题。正如第一章绪论中所指出的：油气层保护技术本身就是一种保护资 源的系统工程，是“增储上产”的重要措施之一。因此，必须进行油气田开发生产中的油 气层保护工作。
先期损害评价
（未达目标） 术是生产实际的需要。
已开发的油气层 开发方案实施 （油气藏发生动态变化）
油气层损害诊断
地层损害潜在因素再认识
岩石
油气层损害全貌评价
原 途过程范清防 除止 办办
因 径程度围法法
选择保护措施 室内实验 现场施工 矿场评价 推广
Байду номын сангаас
图 7-1 油气田开发生产中保护油气层技术基本思路框图
流体
入井工作液特性分析 配伍性评价
开发方案设计
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配，料置不试技仅卷术可要是以求指解，机决对组吊电在顶气进层设行配备继置进电不行保规空护范载高与中带资负料荷试下卷高总问中体题资配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，.卷编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试5写交卷、重底保电要。护气设管装设备线置备4高敷动调、中设作试电资技，高气料术并中课3试中且资件、卷包拒料中管试含绝试调路验线动卷试敷方槽作技设案、，术技以管来术及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
油气层保护
第一章绪论1.如何理解保护油气层技术的系统性、针对性和高效性？保护油气层技术是一项涉及多学科、多部门的系统工程技术。
认识储集层和保护储集层和开发（含改造）储集层要注意以下四个方面：• 认识储集层、保护储集层和开发改造储集层都是一项系统工程• 各个作业环节都存在地层损害，因此保护油气层技术要互相配合，安系统工程进行整体优化；• 储集层损害的诊断、预防和处理、改造也是一项系统工程；• 保护油气层的技术和经济效益也是一项系统工程。
针对性：保护油气层技术的针对性很强。
• 储层特征不同（储层岩石、矿物组成、物性特征、流体性质等）• 作业特征及其开发方式不同• 储层产能不同高效性：保护油气层技术是一项少投入、多产出的新技术。
• 保护储层单井投入相对较低• 实施保护技术后对于一个高产井每提高１％的产量就意味着巨大的经济效益；• 降低生产井改造成本；• 延长油气井生产寿命；• 提高油气田最终采收率；• 提高注水井注水效益，降低其成本。
2.油气层保护的重要性及特点及主要内容。
⑴重要性①勘探过程中，采用油气层保护技术有利于及时发现油气层、准确评价油气层，直接关系到勘探目标资源潜力的评估和油气储量评估②在开发过程中，实施油气层保护技术有利于充分解放油气层生产能力，有利于提高油气田开发经济效益。
③在油气田开发生产各项作业中，搞好保护油气层工作有利于油气井生产或注入能力的长期高位保持和长寿命安全运行。
⑵特点①涉及多科学、多专业和多部门的系统工程②具有很强的针对性③在研究方法上采用三个结合：微观研究与宏观研究结合，室内研究与现场实践结合，理论研究与技术应用相结合。
⑶油气层保护的主要内容①基础资料的收集与储层潜在损害分析②储层敏感性与钻井完井液和射孔压井液保护储层效果评价技术③钻井完井液和射孔试油损害储层机理研究④保护储层射孔压井液所须处理剂研制与评选⑤保护储层的射孔压井液技术⑥保护储层的射孔试油工艺技术⑦油气层损害现场诊断与矿场评价技术3.保护储集层技术十项原则(1)以经济效益为中心，以提高油气产能和采收率为目标(2)技术进步、经济效益和环境保护要统筹考虑(3)任何保护技术都应有利于及时发现、有利于准确评价、有利于高效开发(4)立足以预防损害为主，解除损害为辅(5)各作业环节的保护技术要前后照应，做到系统整体优化(6)在保护中开发油气藏，在开发中保护油气藏(7)不该进入储层的工作液要尽量避免进入，至少要少进入(8)凡进入储层的固相和液相都能够通过物理、化学和生物化学方法予以解除(9)不可避免要进入的工作液，应该与油气层配伍，且不含固相(10)力争减少井下事故，避免各种复杂情况发生，否则前功尽弃第二章岩心分析1岩心分析的目的及意义。
保护油气层技术.doc
保护油气层技术保护油气层技术保护油气层技术（徐同台、赵敏、熊友明等编）（徐同台、赵敏、熊友明等编）目录第一章绪论（１）第一节保护油气层的重要性及主要内容（２）第二节保护油气层技术的特点与思路（６）第二章岩心分析（１０）第一节岩心分析概述（１０）第二节岩心分析技术及应用（１４）第三章油气层损害的室内评价（２９）第一节概述（２９）第二节油气层敏感性评价（３０）第三节工作液对油气层的损害评价（４０）第四节储层敏感性预测技术（４４）第四章油气层损害机理（４９）第一节油气层潜在损害因素（５０）第二节外因作用下引起的油气层损害（５５）第五章钻井过程中的保护油气层技术（６８）第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析（６８）第二节保护油气层的钻井液技术（７３）第三节保护油气层的钻井工艺技术（９０）第四节保护油气层的固井技术（１００）第六章完井过程中的保护油气层技术（１０７）第一节完井方式概述（１０７）第二节射孔完井的保护油气层技术（１１１）第三节防砂完井的保护油气层技术（１２５）第四节试油过程中的保护油气层技术（１４０）第七章油气田开发生产中的保护油气层技术（１４３）第一节概述（１４３）第二节采油过程中的保护油气层技术（１４７）第三节注水中的保护油气层技术（１４９）第四节增产作业中的保护油气层技术（１５６）第五节修井作业中保护油气层技术（１６４）第六节提高采收率中的保护油气层技术（１６８）第八章油气层损害的矿场评价技术（１７５）第一节油气层损害的矿场评价方法（１７５）第二节油气层损害的评价参数（１８１）第三节油气层损害的测井评价（１８６）第九章国外保护油气层技术发展动向（１９８）参考文献（２１３）张绍槐，罗平亚．保护储集层技术北京石油工业出版社钟松定，张人和，樊世忠.油气层保护技术及其矿场管理实例．北京石油工业出版社，1999 第一章第一章绪绪论论在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象通称为油气层损害。
钻井过程中保护油气层
图5-1 钻井液中固相对地层 渗透率的影响受损害渗透率 钻井过程中的保护油气层技术钻井过程中防止油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节。
其目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害、固井质量优良的油气井。
油气层损害具有累加性，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初期产量，还会对今后各项作业损害油层的程度以及作业效果带来影响。
因此搞好钻井过程中的保护油气层工作，对提高勘探、开发经济效益至关重要，必须把好这一关。
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开油气层时，在正压差、毛管力的作用下，钻井液的固相进入油气层造成孔喉堵塞，其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。
钻井过程中油气层损害原因可以归纳为以下五个方面。
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钻井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂、钻屑和处理剂的不溶物及高聚物鱼眼等。
钻井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层损害。
损害的严重程度随钻井液中固相含量的增加而加剧（图5-1），特别是分散得十分细的膨润土的含量影响最大。
其损害程度与固相颗粒尺寸大小、级配及固相类型有关。
固相颗粒侵入油气层的深度随压差增大而加深。
2）乳化液滴堵塞油气层对于水包油或油包水钻井液，不互溶的油水二相在有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，可进入油气层的孔隙空间形成油-水段塞；连续相中的各种表面活性剂还会导致储层岩心表面的润湿反转，造成油气层损害。
2．钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害钻井液滤液与油气层岩石不配伍诱发以下五方面的油气层在损害因素。
1）水敏低抑制性钻井液滤液进入水敏油气层，引起粘土矿物水化、膨胀、分散、是产生微粒运移的损害源之一。
钻井完井过程中的油气层保护技术（精选五篇）
钻井完井过程中的油气层保护技术（精选五篇）第一篇：钻井完井过程中的油气层保护技术钻井完井过程中的油气层保护技术姓名：班级：序号：学号：摘要：钻井完井过程中降低油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节，其目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害、固井质量优良的油气井。
本文对钻井完井过程中油气层损害原因以及相应的油气层保护技术进行了简单的总结。
关键词：渗透率、近平衡、固井、保护油气层一、钻井完井过程中油气层损害原因当在油气层中钻进时，在正压差和毛管力的作用下，钻井完井液的固相进入油气层孔喉堵塞，其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，造成渗透率下降。
钻井过程中油气层损害原因可以归纳为四个方面：1、钻井完井液中分散相颗粒堵塞油气层1）固相颗粒堵塞油气层钻井完井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、钻屑和处理剂的不容物及高聚物鱼眼等。
钻井完井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井完井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层损害。
2）乳化液滴堵塞油气层2、钻井完井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害水敏损害、盐敏损害、碱敏损害、润湿反转、表面吸附3、相渗透率变化引起的损害钻井完井液滤液进入油气层，改变了井壁附近地带的油气层分布，导致油相渗透率下降，增加了油流阻力。
对于气层，液相侵入（油或水）能在储层渗流通道的表面吸附而减少气体渗流截面积，甚至使气体的渗流完全丧失，即导致“液相圈闭”。
4、负压差急剧变化造成的油气层损害中途测试或负压差钻进时，如选用的负压差过大，可诱发油气层速敏，引起油气层出砂。
对于裂缝性储层，过大的负压差还可能引起井壁附近的裂缝闭合，产生应力敏感损害。
此外，还会诱发有机垢、无机垢沉积。
二、保护油气层钻井完井液钻井完井液是石油工程中最先与油气层接触的工作液，其类型和性能好坏直接关系到对油气层的损害程度，因而保护油气层钻井完井液是搞好保护油气层工作的首要技术环节。
石油开采-保护油气层技术
适用于油井，对设备无腐蚀。对井筒套管及近井地带地层形成的蜡堵，胶质沥 青堵塞有较强的溶解作用。根据堵塞物程度和类型的不同，适当调整配方，可以 提高解堵效果。
⑧定向爆破技术 ⑨循环脉冲解堵技术 3、解堵技术的选择方法
①根据储层损害的类型和程度来选择
对于初期产量较好，后因压井、洗井、检泵或其它措施引起近井地带损害程 度较轻的井，可采用水力振荡、土酸加3～5%互溶剂的办法来处理。
Q Qmax
式中， A=dh*SPE*SE 表示射孔单位射开厚度的流动面积，cm2
Qc 实验岩心临界流量，m3/d Qmax 最高采油量，m3/d Dc 岩心直径，cm H 射开层段厚度 Q 油层孔隙度 h 射孔孔眼长度 Qc 岩心孔隙度 d 射孔孔眼直径 SPE 孔密，孔/米 SE 发射率
2、保持地层压力下开采
当然，要科学地治理已停产的井，我们必须搞清这些井停产的原因是什么？ 然后才能针对该原因采取相应的治理措施，如果是因为储层损害而导致的油气流 动通道堵塞，我们必须进行解堵措施处理。同样，要延长生产井的使用寿命，应 该在预测储层损害的基础上采取相应的保护措施。
目前，我国已发展了解除不同储层堵塞的处理措施，但在具体选择这些措施 时却存在较大的盲目性，给施工效果带来较大的影响，因此，为提高施工效果和 增加油田产量，也必须进行储层损害诊断。
如果原油中的轻质馏分愈多，则蜡的结晶温度就愈低，就愈不易 析蜡。
沥青质沉积后很难解除，一般酸化无效果，而且会加剧沥青质沉 积。
一般注CO2混相驱、酸化解堵、注入不适宜的有机化合物如乙醇等 都将引起严重的沥青质沉积，堵塞近井地层。引起沥青质沉积的主 要因素是压力、其次为温度。
4、润湿反转/乳化堵塞
随着地层压力的下降，水驱油藏的井含水 率上升，进而引起储层润湿反转或乳化堵塞地 层现象。
保护油气层技术
4、严格控制注入水水质
(1)控制悬浮固体浓度与粒径(2)控制腐蚀性介质(3)控制含油量
(4)控制细菌含量(5)控制水垢的形成
第八章 油气层损害的矿产评价技术
1、原油从油层流人井筒时，在这里会产生一个附加压降，这种现象叫做表皮效应。
(3)实现近平衡钻井，控制油气层的压差处于安全的最低值
(4)近平衡压力钻井，井内钻井液静液柱压力略高于孔隙压力
(5)降低浸泡时间(6)搞好中途测试(7)搞好井控，防止井喷井漏
6、屏蔽暂堵技术
在钻井完井液中添加适当数量与大小的固相颗粒，以便在钻开油气层后能快速有效地在油气井近井壁带形成致密的桥堵带，从而防止钻井完井液固相颗粒与滤液继续侵入地层，然后通过射孔等完井方式打开屏蔽环。这种保护油气层的技术称屏蔽暂堵钻井完井液技术。
(3)保护油气层的射孔液(4)射孔参数优化设计
第七章 开发生产油气层保护技术
1、开发生产油气层损害特点
(1)损害周期长——可达油气田整个生命期(2)损害范围大——井间任何部位
(3)损害复系列过程损害叠加
(5)损害累积性——使某些微弱的损害强化
3、注水损害机理
7、水泥浆对油气层的损害
(1)水泥浆固相颗粒损害(2)水泥浆滤液进入地层导致的损害
8、保护油气层的固井技术
(1)提高固井质量改善水泥浆性能(2)合理压差固井(3)提高顶替效率
(4)防止水泥浆失重引起环空窜流。(5)推广应用注水泥计算机辅助设计软件。
(6)降低水泥浆失水量(7)采用屏蔽暂堵钻井液技术
第六章 完井过程中的保护油气层技术
4、对钻井完井液的要求
(1)控制储层流体压力，保持正常钻进(2)满足工程要求的流变性
油气层保护技术20120529
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油气层中地层微粒的观察 粘土矿物的观测 油气层孔喉的观测 含铁矿物的检测 油气层损害的监测
岩心分析 中原石油勘探局西南钻井公司
• 3、薄片技术(Slice Technique of Rock) 用储层岩心磨制而成，直接观察储层孔喉大 小、分布、连通情况、地层微粒、地层敏感性矿 物、地层胶结情况等
Vp Vf
Vp - - 孔隙体积 , Vf
中原石油勘探局西南钻井公司 主要内容 概述 岩心分析 油气层损害的评价 钻井过程的保护油气层技术
什么是油气层保护技术 中原石油勘探局西南钻井公司
概述 中原石油勘探局西南钻井公司
油气层损害
是指在油气井钻井、完井、增产措施施工中和 油气生产过程中，各种工作液或油气在储层中造成 的减少油气层产能或降低注气注液效果的现象。 任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象均称 为对油气层的损害。 油气层损害的表现形式： 油气层渗透率的降低，包括油藏岩石绝对渗透率的 降低和油气相对渗透率的降低 油气层损害的特点： 油气层损害是不可避免的 油气层损害又是可以控制的
岩心分析 中原石油勘探局西南钻井公司
二、扫描电镜（scanning electron microscope ） 扫描电子显微技术, 利用类似电视摄影显像的方 式,用细聚焦电子束在样品表表面上逐点进行扫描 成象。分析孔隙内充填物类型、产状、大小、含 量以及孔喉形状、大小、与连通关系
岩心分析 中原石油勘探局西南钻井公司
概述 中原石油勘探局西南钻井公司
保护油气层的重要性
保护油气层的重要性体现在以下几方面：
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
→吐哈温米油田为低渗油田，设计方案为压裂求产，采用 保护油气层技术后，所钻 167 口开发井自喷投产，比设计 产量高 20-30% 。使用的保护储层技术每口井多投入 10000 元，却省掉了压裂工序，节省费用几十万元。 →辽河沈 95 块为低渗油田，原钻井液密度为 1.74g/cm3, 采 用油保综合措施后，钻井液密度为 1.26-1.28g/cm3 ， 27 口 井节约费用934万元，单井日产油提高81.25%。
油藏保护重点总结
《油藏保护》重点及考前试题预测NO.7杨笑源PartⅠ《油气储层保护》课程重点及作业第一章绪论1、储层损害的定义及特征2、保护油气层技术的作用及意义3、保护油气层技术的主要内容4、保护油气层系统工程的主要技术思路5、保护油气层技术的发展趋势第二章储层损害机理（课堂测试内容）1、储层损害的含义2、导致地层绝对渗透率和相对渗透率降低的因素3、固相颗粒侵入的类型、来源，损害机理及损害类型4、流体侵入的类型、来源，损害机理及损害类型5、压力和温度变化的原因及其损害机理和损害类型6、各种工程因素造成的损害机理及损害类型7、各种材料类型造成的损害机理及损害类型8、储层损害类型及原因9、砂岩的主要胶结形式和胶结类型10、砂岩储层的敏感性矿物（各种敏感对应的矿物类型）11、砂岩孔隙结构参数与储层损害的关系12、储层润湿性的作用13、碳酸盐岩储集层损害的特点14、地层流体（地层水、原油和天然气）对储集层损害的影响15、影响颗粒侵入深度和堵塞损害程度的因素16、地层微粒的来源及影响微粒运移的主要因素17、影响储集层盐敏(水敏)性的主要因素18、常见的无机垢和有机垢，以及影响无机垢和有机垢生成的主要因素19、影响润湿反转的主要因素20、作业或生产压差的变化造成的储层损害类型第三章岩石分析技术1、岩石分析的目的2、岩石分析的主要内容3、岩石分析的主要方法4、薄片分析技术的类型5、粘土矿物水化膨胀机理及影响因素6、X衍射技术在保护储集层中的应用第四章储层损害室内评价方法1、储层损害室内评价的目的和意义2、室内评价实验整体设计的步骤3、地层损害评价实验程序（掌握各种实验方法）4、速敏的含义及酸敏实验的目的5、速敏评价标准，速敏曲线的绘制以及速敏实验结果的评价6、水敏的含义7、水敏的评价标准，水敏曲线的绘制及水敏实验结果的评价8、盐敏实验的目的9、酸敏的评价标准及酸敏实验结果评价第五章钻井过程中的保护油气层技术1、钻井过程中造成油气层损害的原因2、钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害类型3、钻井液滤液与油气层流体不配伍引起的损害类型4、钻井过程中影响油气层损害的工程因素5、保护油气层的钻井技术类型6、钻井液完井液对油气层产生的可能伤害7、保护油气层对钻井液与完井液的要求8、钻井完井液的类型9、屏蔽式暂堵技术的要点及关键10、水基完井液常用的处理剂11、固井质量差及水泥浆对油气层损害表现在哪些方面？12、保护油气层的固井技术有哪些？第六章完井过程中的保护油气层技术1、理想的完井方法应该满足的条件2、目前常用的完井方法类型3、优选完井方法应该参考的指标4、射孔对产层的损害表现在哪些方面？5、保护油气层的射孔液应该满足的要求6、目前常用的射孔液类型7、保护油气层的防砂方法有哪些？8、保护油气层的防砂技术9、试油过程中对油气层的损害有哪些？10、试油过程中的保护油气层技术11、优质压井液必须具备的性能条件第七章油田开发生产中的保护油层技术（课堂测试内容）1、油田开发生产中油层损害的方式及特点2、采油生产中油层损害因素及保护油层技术3、油藏注水开发引起损害的原因4、油藏注水开发引起的损害类型及保护油层技术5、酸化作业中油层损害因素及保护油层技术6、一般酸液添加剂有哪些类型?7、压裂作业中油层损害因素及保护油层技术8、对压裂液保护油层的而要求9、常用压裂液的类型10、修井作业中引起的损害因素11、保护油层优质修井液的选择应考虑的因素12、油层解堵技术有哪些？13、注蒸汽开发油层损害因素及保护油层技术14、化学驱油中油层损害因素及保护油层技术考试题型：1、填空题，0.5分×28=14分2、简答题，6分×4=24分3、分析计算题，10分×2=20分4、综合分析题，12分×1=12分5、课堂测试成绩：20分6、平时成绩：10分PartⅡ《油气储层保护》课程重点1、储层损害的定义及特征定义：在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象统称为油气层损害。
保护油气层技术
7 Wattability or Water affinity 润湿性
定义:岩石颗粒表面的亲油或亲水特性
Water Drop
90。
亲水
90。
亲油
90。
两性
8 Wattability Alteration 润湿性反转
定义: 使岩石颗粒表面亲油变为亲水或亲水变为亲油的现 象。
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；
II. Scanning Electron Micrograph(SEM) 扫描电镜
观测岩心的主要性能…形态观测
孔喉
骨架颗粒
孔面颗粒
孔隙
观测岩石骨架特征 矿物颗粒的大 小、产状和分布；
S
K Kd
1
ln rd
/
rw
K
S 0:近井壁损透率增高；
Kd
S 0:无损害；
S 0:有损害; S越大，损害程度就越高
13 Blocage 堵塞比
定义:理论流量与实际流量之比
Qo RD
Ql
Qo 理论流量；Ql 实际流量
Summary
重点掌握基本术语及有关公式 掌握保护油气层技术的六点主要内容
Section 1.3 Some Technical Terms on
油气储层保护1.2-1.3
认为，在用淡水迅速转换盐水时，淡水与矿物中盐水之间
的渗透压促使粘土矿物分散；当置换过程变得缓慢时，渗 透压力缓慢增长并逐渐散失，不足以使粘土矿物分散，因 而出现上述现象。
④ 外来液体的阳离子成分对水敏的影响
1）阳离子的价位越高，这种阳离子与粘土负电荷中的作 用力越强，阳离子越易被吸附到粘土表面和晶层间，使粘土 表现出较弱的水能性。 2）对于同价离子来说，阳离子的水化离子半径越小，这
② 碱可与某些酸性氧化物发生反应生成硅凝胶
如隐晶质类石英（石髓、燧石等）和蛋白石（SiO2、nH2O等）
较易于与氢氧化物反应生成可溶性硅酸盐，这种硅酸盐可在适当 的PH范围内形成硅凝胶而堵塞渗流通道。
（4）润湿反转造成的损害
润湿反转定义：因化学处理剂的作用，使岩石的润湿性发生
改变的现象 。 润湿反转的后果：严重影响油、水在毛管孔道中的分布，严 重影响油水相对渗透率。一般可使油相渗透率降低15%到85%， 平均为40%，这将会大大影响采收率。所以，应尽量避免水湿地
种阳离子与粘土表面电荷中心的作用力越强，这种外来液体
引起储层的水敏性也较弱。 例如，二价钙离子比一价钠离子的价位高，在总矿化 度相同的情况下，含钙离子较多的外来液体，引起储层水敏 性较弱，或拟制水敏性的能力较强，钾离子比钠离子的水化 半径小，相同总矿化度时，含钾离子较多的外来液体引起储 层的水敏性较弱或拟制储层水敏性的能力较强。
钙、镁离子进入溶液中生成不溶的氢氧化物沉淀；
粘土表面中因钙离子覆盖率降低而变得易于膨胀。
溶液中OH 增多，相应在粘土表面吸附增大，使粘土
—
表面的负电荷增多，从而使晶层间斥力增大，导致粘土更
易膨胀、分散，堵塞孔道。 温度较高（80度）：碱与岩石反应变的明显，并与各种矿物 的反应速度有以下顺序： 高岭石 >> 蒙脱石 > 伊利石 > 石英 因此，在温度较高时，碱与高岭石的反应最明显。反 应产物主要为沸石和钠长石矿物，可堵塞地层。
保护油气层技术2
2.3 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
流体中的固相颗粒堵塞油气层引起的损害 固相颗粒堵塞影响因素 颗粒浓度：在一定条件下，侵入流体颗粒浓度
越大，损害越大，但颗粒侵入深度越小； 颗粒大小（中值直径）：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 重，但颗粒侵入深度越小；
2.2.3油气层岩石的润湿性
岩石润湿性对多相流的影响（续）
水驱油方向
影响毛管力的大小和方向
p
水驱油方向 p
水
pc 油
水 pc
油
亲水毛管
亲油毛管
在亲水毛管中，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。
保护油气层技术
2.2 油气层潜在损害因素
2.2.3油气层岩石的润湿性
保护油气层技术
The Technique of the Formation Protection
韩 松
2010.10
保护油气层技术
第二章 油气层损害机理
2.1 概述
地层 (油气层)损害的定义
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）。
特点
多在井壁附近，也可以在井间 渗流通道（孔隙和/或裂缝）改变 与产出油气或注入的驱替流体密切相关
主要有以下两个方面
外界流体进入油气层引起的损害； 工程因素和油气层环境条件发生变化造 成的地层损害。
保护油气层技术
第二章 油气层损害机理
2.3 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
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定量分析 ---确定矿物含量含量
– 根据矿物成分含量与衍射峰值强度成正比的关系来确定矿物含量
Ii Xi X石英 KiI石英
Xi－测定矿物含量； Ii－矿物相特征峰衍射强 度； X石英－样中石英含量； I石英－石英特征峰衍射强度 ； Ki－矿物相特征峰相对于 石英特征峰的强度因子 。
第二节 岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
c.粘土矿物类型鉴定和含量计算 利用粘土矿物特征峰的d001值鉴定粘土矿物类型。根据出现的
矿物对应衍射峰的强度（峰面各或峰高度），依据行业标准
SYS5163-87“用X射线衍射仪测定沉积岩粘土矿物的定量分析 方法”求出粘土矿物相对含量。
第二节 岩心分析技术及应用
d.间层矿物鉴定和间层比计算
性分析
曲线
第二节 岩心分析技术及应用
X射线衍射 X-Ray Diffraction (XRD)
XRD分析借助于X射线衍射仪来实现，它主要由光源、测角仪 、X 射线检测和记录仪构成 。
第二节 岩心分析技术及应用
X射线衍射技术用途
• • • • 确定各类粘土矿物，包括混层粘土矿物。 确定混层粘土矿物的比例。比如伊蒙粘土矿物中蒙脱石的比例。 确定粘土矿物的结构类型。比如蒙脱石是钠蒙脱石还是钙蒙脱石。 鉴定非晶质粘土矿物，比如水铝石英、硅铁石岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
•局限性
• 对微孔隙无能为力；
• 对粘土矿物微结构研究提供很少的资料；
• 对粘土矿物多型、层间分析几乎无作用。
第二节 岩心分析技术及应用
电镜样品制备：
1.样品大小合适，直径一般不超过 lcm。 2.样品具有良好的导电性能,否则将产生放电效应，影响图像质 量甚至无法工作。 3.岩样表面必须清洁，且在真空中不能有放电和失水现场，以免 污染仪器。 4.要尽量保证原样形貌。 5.对疏松的样品，应该采取特殊制法，比如冷冻法等。
取样要求
铸体薄片样品应 X射线衍射和 扫描电镜分析样品 密度大约为铸体薄 片的1/3～1/2，对 油气层要加密，水 层及夹层进行控制 压汞分析的岩 样，对于一个油组 （或厚油层），每 个渗透率级别至少 有3～5条毛管压力 曲线，最后可根据 物性分布求取该油 组的平均毛管压力
能包括油气层剖面
上所有岩石性质的 极端情况，如粒度、 颜色、胶结程度、 结核、裂缝、针孔、 含油级别等，样品 间距1～5块/m，必 要时加密
模拟围压
总孔隙度
岩 石 物 理 性 质
常 规 物 性
渗透率
空气渗透率、煤油渗透率、地层水渗 透率；水平渗透率、垂直渗透率、径 向渗透率、全直径岩心渗透率；模拟 围压渗透率
比表面 相渗透率 润湿性
孔隙 结构 骨架 结构
孔隙--喉道
孔喉
石英、长石 岩屑、云母
大小、分布
粒度大小、分布 接触关系、成分、含量、成岩变化 产状
岩 石 结 构 与 矿 物
粘土矿物 填 隙 物 非粘土矿物
类型、成分、含量
产状 类型、成分、含量
第一节 岩心分析概述
取样要求
井底取出岩心
实验岩心
30 30 30 30 30 30
RXD
Slice K、 F 、
30
SEM
Capillary pressure
第一节 岩心分析概述
第二章 岩心分析
第一节 岩心分析概述
油气层地质研究的主要内容：
1、矿物性质：敏感性矿物的类型、产状和含量；
2、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 ； 3、岩石表面性质：比表面、润湿性；
4、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； 5、岩石所处环境：岩石所处的内外环境；
扫描电镜Scanning Electron Microscope(SEM)
原理：利用类似电视摄影显象的方式，用细聚焦电子束在样品表面上 逐点进行扫描，激发产生能够反映样品表面特征的信息来调制成象。 分析内容：能提供孔隙内充填物的矿物类型、产状的直观资料，同时 也是研究孔隙结构的重要手段。
第二节 岩心分析技术及应用
第二节 岩心分析技术及应用
薄片技术（Slice Technique of Rock） 原理：将厚度约0.03mm（能透过可见光）的岩心薄片固定在两层 玻璃片之间，在光学显微镜下观察薄片孔隙结构和填隙物情况。
第二节 岩心分析技术及应用
主要用途 --形态观测
1）骨架颗粒特征： 颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关系、粒间胶
XRD分析使用的定向片：包括自然干燥的定向片、经乙二醇饱和的定向
片（再加热至550℃），或盐酸处理之后的自然干燥定向片。粒径大于 2um或5um的部分研磨至粒径小于40um的粉末，用压片法制片。
第二节 岩心分析技术及应用
定性分析---确定矿物组分
根据面网间距d和相对反射强度(I/Io)来确定矿物成分
任何一种结晶物质的衍射数据d值和相对强度(I / lo)值都是其
晶体结构的必然反映，它在衍射图谱上表现出不同的衍射角和不同 的衍射峰高(强度)。因而可以根据它们来鉴别各类结晶物质包括岩 石中各种矿物组成。
I0
第二节 岩心分析技术及应用
Q 70 50 30 10 55 10 15 20 衍射角（0）
第二节 岩心分析技术及应用
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；
第二节 岩心分析技术及应用
薄片技术（Slice Technique of Rock） 概念：从岩石或岩心样品上按照需要的方位切成薄板，先磨平一边
并抛光，用树胶把这一面粘贴在玻璃上，再磨另一面，直至厚度为
测试仪器：由电子系统、扫描系统、信息检测系统、真空系 统和电源系统五大部分构成 。
第二节 岩心分析技术及应用
扫描电镜实物图
第二节 岩心分析技术及应用
特点：
①耗样少、制样简单； ②观测视场大、立体感强； ③放大倍数范围宽且连续可调； ④直观、快速、有效； ⑤可对污染前后的样品进行对比观测。
第二节 岩心分析技术及应用
内部环境： 压力 温度 原地应力 天然驱动能量
潜在油气层损害类型和敏感性 保护油气层技术措施建议
外部环境： 流速 工作液性质 外来固相侵入 压差
油气层保护技术中地质研究的内容及岩心分析的作用
鄂尔多斯盆地北部气田，二叠系
哈萨克斯坦扎那若尔油田，石炭系
川西新场气田，侏罗系沙溪庙组
第一节 岩心分析概述
岩心分析的目的和意义
意义：保护油气层技术的基础和重要组成部分。
目地：全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物的类型、
产状、含量及分布特点；确定油气层潜在的损害类型、
程度及原因；为保护方案设计提供依据和建议。
第一节 岩心分析概述
岩心分析方法和内容
方法：指利用各种仪器设备来观测和分析岩心一切特性的系列技术。 内容：1）岩石物理性质 a、常规物性:孔隙度、渗透率、比表面积、润湿性； b、孔喉结构:类型、大小、形状、连通性、分布；
序 号 1 2 3 4 5 6
井 号 Long1 Long1 Long3 Long3 Liu102 Liu102
样 号 2 20 41 50 64 90
第二节 岩心分析技术及应用
X射线衍射在保护油气层中的应用 a.地层微粒分析
地层微粒指粒径小于37µm (或44µm)即能通过400目(或
325目)筛的细粒物质，它是砂岩中重要的损害因素，砂岩中 与矿物有关的地层损害都与其有密切的联系。 地层微粒的分析为矿物微粒稳定剂的筛选、解堵措施的优
玉门油田青西地区下沟组地层的粘土矿物分布
下沟组粘土矿物相对含量分析结果 粘土矿物相对含量 S% 高岭石 伊利石 绿泥石 伊/蒙间层 （I/S） 14.29 64.29 0.00 21.43 35 12.03 67.67 0.00 20.3 35 9.09 54.55 9.09 27.27 40 23.08 57.69 0.00 19.23 40 4.55 88.64 0.00 6.82 30 2.33 87.21 0.00 10.47 25
0.03mm为止，再抛光后用盖片盖上。这种把岩石切磨成0.03mm厚并 能透过可见光进行岩石学分析的技术通称为薄片技术。 标准：厚度约0.03mm、面积不小于15mm×15mm。
来源：通过取芯。建议不用钻屑（由于岩石总是趋于沿弱连接处破裂， 胶结致密岩块能够保持较大尺寸，对孔隙发育及胶结状况认识错误）
化提供依据。除粘土矿物外，常见的其它地层微粒有长石、
石英、云母、菱铁矿、方解石、白云石、石膏等。
第二节 岩心分析技术及应用
b.全岩分析
对粒径大于5µm的非粘土矿物部分进行XRD分析，可以知道
诸如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量，对酸敏(HF, HCI)性研究和酸化设计有帮助。长石含量高的砂岩，当酸液浓度 和处理规模过大时，会削弱岩石结构的完整性，并且存在着酸化 后的二次沉淀问题，可能导致土酸酸化失败。
岩石粉晶衍射图谱
C F
（矿 物 ）组 分
I---伊利石 Ch---绿泥石 石 F---长石 I Ch
Q---石英 C---方解 Q
%
25
30
第二节 岩心分析技术及应用
XRD的分析方法
粘土矿物分离方法：先将岩石抽提干净，然后碎样，用蒸馏水浸泡，
最好湿式研磨，并用超声波振荡加速粘土从颗粒上脱落，提取粒径小 于2um（泥、页岩）或小于5um（砂岩）的部分，沉降分离、烘干；
结物类型与结构(估计岩石强度…防砂); 2）孔隙结构特征 ：孔隙形状、大小、分布、连通性，喉道形状、 尺寸、分布； 3）孔隙和喉道表面特征 ： 表面粗糙度、表面粘土矿物分布、含量 4）裂缝特征： 宽度、发育程度