9.4 钻完井储层保护的主要措施

井下作业过程中储层保护技术的应用

井下作业过程中储层保护技术的应用徐建国【摘要】冲砂洗井液漏失、水泥浆漏失和增产措施伤害是储层伤害的主要表现形式。

要想对储层进行保护,可以从两个方面入手：一是强化作业入井液的管理,根据不同油藏的特点采取不同的入井液,并对其质量进行严格的规定。

二是优化保护储层的作业工艺,采取适当的工艺阻止入井液与油层接触,减少漏失量,减少措施作业对储层的伤害。

%Major formation damage includes the loss of flushing fluid for sand removal,the loss of cement hole and the damage by production stimulation.Efforts to protect reservoir stratum should be intensified in two ways.The first is to strengthen the control of working fluids,adopting different ones according to the feature of different reservoirs and strictly supervising over their quality.The second is to optimize formation protection technology,adopt proper process to prevent working fluid from touching oil layer and reduce leakage and damage on the reservoir.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2012(025)005【总页数】3页(P30-32)【关键词】井下作业;储层保护;作业入井液;作业工艺【作者】徐建国【作者单位】长江大学,湖北荆州434023 中国石化江汉油田分公司江汉采油厂,湖北潜江433123【正文语种】中文【中图分类】TE358近年来，投入开发和重新启动的开发单元多为一些低渗透、低孔隙度、低饱和压力油层及裂缝性、敏感性油藏，生产过程中储层极容易受到伤害。

煤层保护措施

煤层保护措施1.优化钻井方法选择合适的钻井方法可以有效地保护储层。

众所周知，煤储层普遍具有应力敏感性高、微裂缝分布面积广的特点。

中下井压力与原始煤储层压力之间存在相互作用。

如果下部井的压力高于原始煤储层的压力，钻井液往往会进入煤储层，造成渗透率下降等损害。

由于中井压力高于原煤储层压力，作用时间越长，钻井液侵入煤储层越快越深，严重污染近井地带，对储层造成不可挽回的损害。

因此，建议采用欠平衡钻井方式进行开采，可以保证地层压力绝对大于钻井液柱压力，减少钻井液侵入煤储层的数量和深度，有效防止储层受到损害。

在实际钻井过程中，应根据实际情况优化空气钻井等欠平衡钻井方法，减少对储层的损害。

2最佳钻井液根据以上分析，钻井液中的碱性物质和聚合物对煤储层有一定的伤害。

因此，优选钻井液可以在一定程度上降低煤储层的损害。

建议在不同区块大面积钻井时，首先要研究煤储层损害，选择配伍性合适的钻井液，尽量减少对煤储层的损害。

在实际钻井过程中，可以考虑低固相颗粒、低钻井液密度的清水钻井液。

MMH正电胶钻井液体系、强抑制性两性离子和阳离子钻井液体系。

3固相控制技术为了进一步提高储层保护能力，固相控制技术是目前较好的选择。

固相控制技术可以通过表面循环和机械净化来清理钻井液中大量无用的固相，并配有振动筛-除砂器-离心机等完善的多元化固相控制设备。

除了固相控制技术之外，清洁固体颗粒的常用方法包括化学净化。

一般情况下，会使用PAM等优良的化学絮凝剂，能有效地清理大量微小的固体颗粒，降低钻井液中固体物质的含量，防止煤储层受到损害。

4 .加强排水和采掘技术管理。

在排水采气过程中，应加强排水采气的管理和控制。

应采用适当排放煤粉，连续稳定排采的思路。

在不同的排采阶段应制定相应的排采制度并严格执行。

在抽放生产过程中，要保证设备的连续稳定运行，避免抽放设备长期或频繁停运，以免造成煤粉排放不畅，造成井旁瓦斯出水通道堆积堵塞。

特别是在煤层气套压初期，需要始终保持井底流压平稳下降，避免出现井底流压上升形成气锁的情况。

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。

第5章储层保护与完井液

Rs [1 Kop / Ko ]100 %
包括静态伤害评价、动态伤害评价和多点渗透率测量。
7
一、储层保护与评价
4.2、完井液的储层保护评价
完井液体系中各种处理剂的配伍性评价。有机垢沉淀，浊度值；
单剂体系的防膨胀性评价。抑制水化膨胀、防止微粒剥落运移；防膨率90-95%；
完井液体系之间的配伍性评价。单剂、体系与储层水的配伍性：是否混浊或沉淀单剂、体系与原油的配伍性：是否乳化或破乳、粘度高低完井液与前期作业液的配伍性；
油气层损害实质：内因+外因
油气渗透率降低
4
一、储层保护与评价
3、储层保护重要性储层保护是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程中的系统工程，是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一。保护储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评价，有利于油气井的稳产和增产，有利于油气井产量和油气田开发效益的提高。在油气田开发生产的每一项作业中，尤其是钻井完井过程中，必须认真做好储层保护工作。
10
二、钻井过程中储层保护
油气层损害实质
内因+外因有效渗透率下降
内因：油气层潜在损害因素
油气藏类型油气层敏感性矿物油气层储渗空间特性油气层岩石表面性质油气层流体性质
11
二、钻井过程中储层保护
外因：引起油气层损害的条件工作液的性质生产或作业压差温度生产或作业时间环空返速
有效渗透率下降：渗流空间缩小绝对渗透率降低流动阻力增加相对渗透率降低
3）碱敏：高PH值滤液进入碱敏储层，引起碱敏矿物分散、运移堵塞及溶蚀结垢。
4）润湿反转：当滤液含有表面活性剂时，这些表面活性剂就有可能被亲水岩石表面吸附，引起储层孔喉表面润湿反转，造成储层油相渗透率降低。

浅析修井作业中的储层保护

浅析修井作业中的储层保护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。

对于井下作业公司来说如何更好的在修井作业中减少储层伤害是修井工作中必须要解决的问题。

二、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。

当外来的修井液的矿化度低于地层水的矿化度时，则可能引起粘土矿物的膨胀和分散，也有可能两种液体发生物理化学作用产生结垢和化学沉淀造成储层伤害；（4）毛细现象引起的伤害。

地层中的孔道可以看作是无数个大小不等，形状各异的，彼此相通的毛细管。

当外来水相流体侵入亲水的油藏孔道后，会形成一种毛细管阻力，如果储层无法克服，油将无法流向井筒，最终导致油相渗透率降低，对储层造成严重的伤害；（5）由于钻井残余的污物，氧化物，沥青等的有机物，细菌分解物等，在修井作业中可能堵塞射孔孔眼，地层孔隙，孔洞和裂缝等。

由于各种各样的储层伤害最终导致的结果就是降低了储层的渗透率（包括绝对渗透率以及油、气层的有效渗透率）。

钻井与完井工程教材第九章储层保护

第九章储层保护钻井完井的目的是为油气建立一条安全畅通的通道。

在钻井、完井井下作业及油气田开采全过程中，造成储层渗透率下降的现象通称为储层损害。

而认识和诊断储层损害原因及损害过程的各种手段、防止和解除储层损害的各种技术措施则通称为储层保护技术。

为什么储层会发生损害呢？在储层被钻开之前，它的岩石、矿物和流体是在一定物理化学环境下处于一种物理化学的平衡状态。

在被钻开后，钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生产过程都可能改变原来的环境条件，使平衡状态发生改变，从而造成储层渗透率的下降，油气井产能降低，导致储层损害（图9-1）。

所以，储层损害是在外界条件影响下储层内部性质发生变化造成的，凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层内在因素，均属储层潜在损害因素（内因）。

它包括储层孔隙结构，敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质等。

在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为储层损害的外因。

它包括入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。

储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层的内因不发生改变或改变小，从而达到保护储层的目的。

保护储层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程中的系统工程，是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一。

保护储层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的储层、油气田和对储量的正确评价，直接关系到油气井的稳产和增产，对油气田的经济效益有举足轻重的影响。

因此，在油气田开发生产的每一项作业中，尤其是钻井完井过程中，必须认真做好储层保护工作。

第一节储层损害的室内评价技术储层损害的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，这对于优化后继的各类作业措施和设计保护储层系统工程技术方案，具有非常重要的意义。

钻井过程中的保护油气层技术

保护油气层技术的主要特点
1、涉及多学科、多专业和多部门的系统工程由于油气层损害的普遍性和相互联系性，使
钻开油层、测试、完井、试油、增产、投产等每一个生产作业过程均可能使油气层受到损害，而且，前一过程的油气层损害会影响后一过程的生产作业效果，后一过程没有搞好保护油气层工作，就有可能使前面各项作业中获得的保护油气层成效部分或全部丧失。所以，保护油气层技术是一项系统工程。
盐水液
KCl NaCl KBr HCOONa HCOOK HKOOCS CaCl2 NaBr NaCl/ NaBr CaCl2/CaBr2 CaBr2 ZnBr2/ CaBr2 CaCl2/CaBr2/ZnBr2
浓度/重量百分比密度g/cm3 (21℃)
26
1.07
26
1.17
39
1.20
45
1.34
完善推广
（三）试油保护油气层技术的思路与原则
试油保护油气层应遵循的原则
1、解除钻井损害，减少试油损害原则 2、针对性原则 3、配伍性原则 4、效果与效益结合原则
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。
(1) 压差
1）压差的增大→钻井液的滤失量增加 →钻井液进入油气层的深度和损害油气层的严重程度增大。
2）当钻井液有效液柱压力超过地层破裂压力, 钻井液就有可能漏失至油气层深部, 加剧对油气层的损害。

试论现代化煤层气钻井中煤储层的保护措施

试论现代化煤层气钻井中煤储层的保护措施摘要在探索新技术、新工艺过程中，井壁失稳、煤层损害、完井效果差等难题一直困扰着煤层气的高效勘探开发。

作为一个从事多年煤炭工作的技术人员，为了更好促进煤炭行业的健康发展，本作者在此针对煤层气钻井中煤储层的保护措施进行相关分析及研究，以供相关人员参考。

关键词煤层气；钻井；煤储层；保护措施引言煤层气产业是继煤炭、石油、天然气之后的战略性“接替资源”，具有很大的开发和利用潜力，不可否认我国煤层气产量依然较低，煤层气钻井过程中仍有较多难题需要解决，钻井安全与煤层保护矛盾依然突出。

因此煤层气钻井技术要适应煤储层特征，在钻探技术不断成熟的基础上，应该加强对保护煤储层的钻井液的研究。

对于此情况，本文针对煤层气钻井中煤储层的保护措施进行相关论述。

1 煤层气及其储层特点煤层气，作为煤的一种伴生矿产资源，在煤的演变和变质过程中逐渐形成并在煤层中得到产生、聚集和转移。

1.1 孔隙性煤层是煤层气主要的生成与储集点，煤层由孔隙和裂隙两部分组成，孔隙是煤层气的主要储集场所，而裂隙则是煤层气运移的通道，孔隙与裂隙的结构共同决定了煤层气的解吸动力。

1.2 渗透性一般情况下，煤储层的渗透性强度主要取决于煤层节理裂隙系统的相互贯通，我国煤层气的煤储层的渗透率是较低的。

煤层的渗透率会同时受到外界壓力与内部压力的双重影响，随外部压力或深度的增加而降低，同时也因内部压力的改变而改变。

1.3 构造应力与压力性煤層的构造应力与压力对煤层的渗透率和含气量起着决定性的作用。

区域的构造应力强度越大，煤层裂隙的闭合性强，储层压力也较高，导致煤储层的渗透性低，气体间的交换与迁移缓慢，较难进行；而构造应力强度较小的区域，煤层裂隙的闭合性弱，开启性强，其储层压力较低，煤储层的渗透性较好，气体间的交换和迁移较为通畅，流动迅速。

1.4 含气饱和度低中国聚煤区的煤层气资源量相对较低，饱和度也很低。

1.5 煤岩表面带有电荷等电点是表面电位为零时的pH值，煤岩表面相对常规砂岩和碳酸盐岩表面带有更多的电荷，煤岩的表面电位变化是由正到负的。

修井安全保障措施

修井安全保障措施
背景
井是一种采矿、工程施工、水源供应等重要设施，在使用过程中需要定期进行检修和维护，以保证井的正常运行。

然而，在井的维修和保养过程中，也存在着一些安全隐患，如坍塌、火灾、中毒等。

因此，在进行井的维修和保养时，需要采取一系列的安全保障措施，以保证操作人员的安全和井的安全。

修井安全保障措施
规划和评估
在修井前，需要进行规划和评估，以确保维修操作的安全性。

具体来说，需要进行井的类型和深度评估，确定维修所需的工具和材料，制定应急预案，并对操作人员进行培训和演练，以应对突发情况。

安全保护装置
在井口、支架和井壁等位置安装好安全保护装置，以防止坍塌、滑落等意外事故的发生。

同时，需要根据实际情况，在井口和井壁处设置合适的防护栏杆以避免操作人员误入危险区域。

操作规范
维修过程中，需要遵循相关的操作规范和技术要求，以确保井的安全。

具体操作规定包括：安全带的使用、工具、设备的选用、工作地点和方法的确定以及操作前对井内氧气浓度的测试等。

安全检查
在维修和保养结束后，要进行安全检查，查看是否存在未及时清理的杂物和物品以及操作人员是否完成相应的安全保护措施。

同时，对井内氧气浓度进行检测，排除中毒的可能，并对井口进行封闭。

结论
修井是一项复杂的工作，需要遵循一定的安全保障措施，以保证操作人员的安全和井的安全。

在规划和评估、安全保护装置、操作规范和安全检查方面，都需要提前做好准备，并确保操作人员严格遵守各项规定。

只有这样，才能保证井的正常运行，并避免一切可能的事故。

储层保护技术

（1）速敏评价实验 2）原理及作法

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

保护油气层钻井完井技术

概述
国外从30年代就提出并开始进行防止油气层污染的研究。过去的研究主要集中于钻井液的类型及特性，没有对钻井过程中由于钻井技术问题对储集层的损害进行研究。实际上，在油井工程的各个环节中，如钻井、固井、射孔、试油修井等都将不同程度地产生近井地带储集层的污染问题。在钻井过程中钻开储集层时，由于破坏了储集层的原有环境状态，井筒内的固相、液相侵入储集层内与地层内的固相和液相发生固一固，固一液，液-液的物理和化学变化，使储集层的有效渗透率受到不同程度的损害，这将严重影响油井的产量和寿命，而且在勘探钻井中还会失去发现油气层的机会。油气层一旦受到伤害，恢复到原有水平就相当困难，因此在钻井作业过程中，采取有效保护储集层的钻井技术及预防措施是防止油气层污染的第一关。
地层损害
所有作业（钻井、固井、完井、酸化、压裂、射孔、采油、采气等）都有可能损害储层；可以处理的
乳化、可以溶解的固相侵入
永久性伤害
化学反映, 非溶解性的固相侵入（重晶石、钻
屑等
钻井过程对储层的损害
钻井液压力激动（下套管与下钻杆）
过量的滤失液
可能会压裂地层。
钻屑
射孔
钻井中，环空流速设计不合理，也将损害储集层的渗透率。环空流速对储集层损害的原因可归纳为以下两点：①高的环空流速，即环空流态为紊流时，井壁被冲刷，使井眼扩大，造成井内固相含量增加。有关研究资料表明井眼扩大对地层渗透率的影响随井眼的逐渐扩大而减小。而井眼扩大的问题是一个涉及地层、钻井液性能和钻井液环空流态的复杂问题。对于泥岩水化后发生剥蚀掉块垮塌引起的井眼扩大和盐岩、玄武岩等不稳定地层的井眼扩大，一般采取钻井液柱压力与地层压力平衡，抑制水化，保持渗透压力平衡，控制失水，改善造壁性能等措施。另一个重要的措施是控制环空流为层流状态，层流对井壁避免了冲刷冲蚀作用，在一定条件下，对井壁稳定起主导作用。②高环空流速在环空产生的循环压降将增大钻井液对井底的有效液柱压力，即增大对井底压差。

常规修井作业中保护储层技术

常规修井作业中保护储层技术【摘要】油气田在开发过程中，常常会因为结蜡、卡钻、检泵、井口故障等影响正常生产，如果油田在修井施工中没有更好的保护储层，虽然解决了眼前的故障但是会使储层的生产能力受到损害，以致不能达到故障前油田生产能力。

【关键词】修井作业储层保护储层伤害1 修井作业中的储层损害分析目前储层损害类型分为：（1）物理损害；（2）化学损害；（3）生物损害；（4）热力损害。

由于储层损害原因的多样性、相互联系性，更具有动态性，所以要在修井过程中减少储层损害，就要选择效果最佳、经济适用的修井液和修井工艺。

1.1 物理损害—水锁效应的损害修井液侵入储层，容易使微粒在修井液的流动作用下经过孔隙，堵塞孔喉，从而降低油气产量。

使用修井工具时，所产生的机械损害也不可忽视。

如开窗侧钻、套管变形的修复、爆炸解卡等产生的碎屑颗粒，进入储层，使孔隙喉道变小和堵塞，导致有效渗透率下降。

水锁效应是造成储层损害的最重要原因之一。

1.2 化学损害—修井滤液与储层中水敏粘土矿物不配伍修井时修井液不断进入储层，其中添加的各种化学剂就会与储层中的敏感性矿物发生反应，岩石表面性质发生变化，微粒容易移动，形成堵塞，造成同一储层临界流速形成更大差异。

1.3 化学损害—修井液与储层流体不配伍造成的损害进入储层的修井液与储层水不配伍，生成硫酸钡（BaSO4）、硫酸钙（CaSO4）、硫酸锶（SrSO4）、硫酸镁（MgSO4）、氢氧化铁（Fe（OH）3）等无机垢沉淀。

例如：Ca2+ +2HCO3- =CaCO3+CO2 + H2O Mg2++2HCO3- =MgCO3+CO2 + H2O1.4 化学损害—乳化堵塞造成储层损害修井液含有各种化学添加剂，其滤液侵入到储层，可能因为与储层原油不配伍，油水乳化后变成稳定的油水乳化液，比孔喉尺寸大的乳化液滴堵塞孔喉，提高了流体的粘度，大大增加了流动阻力，造成堵塞和流动困难，降低了储层的渗透率，造成储层伤害。

钻井与完井工程ppt课件9 储层保护

储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层的内因不发生改变或改变小，从而达到保护储层的目的。
.
3
概述
储层损害原因：凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层内在因素，均属储层潜在损害因素（内因）。它包括储层孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质等。
在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为储层损害的外因。它包括入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。
定义:孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的收缩部分
孔喉
骨架颗粒
孔隙
.
11
5. Saturation 饱和度
定义:油气层流体充满孔隙空间的程度,用某相流体所占孔隙空间的份数来度量。
Vl Sl
Vf
S l --某液相的饱和度；
V l -- 某液相所占空间体积； Vf - -孔隙体积；
Water Drop
90。
亲水
90。
亲油
90。
两性
.
18
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。
90。
亲水
处理剂
90。
亲油
.
19
9 Capillary Pressure：毛细管力
定义:毛细管中弯液面两侧非润湿相和润湿相间的压力差,它指向液面凹方向，即指向非润湿相一方。
定义: 毛细管中非润湿相流体液滴对润湿相液体运动产生的附加阻力的现象。
毛细管附加阻力
Case 1
P c P c 2 ( c o s2 c o s1 )/r 1 2

储层保护技术1

从钻井过程中油气层的损害与保护，浅谈储层保护的目的和意义，以及从中得到的体会和认识在打开油气层后，如果钻井方式、钻井参数、泥浆性能等因素处理不当，可能会对生产层造成多种损害，研究这些损害机理，对保护和开发生产层具有重要意义。

同时，使用同地层相配伍的钻井液，采用保护生产层的钻井方式将直接关系到油气井的产量及油气田的开发经济效益。

随着勘探开发的不断深入，有越来越多的钻井施工人员已不再片面地强调进尺、追求钻速了，而把目光投向了如何合理开发和保护油气生产层。

所以研究这一方面内容尤为重要。

钻开油气层后，将破坏地层原有的平衡，若在正压差作用下，钻井液中的固相就会进入油气层而造成孔喉堵塞；而进入油气层中的钻井液，如与油气层岩石不配伍，就会诱发油气层产生水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、表面吸附等潜在损害因素；如滤液与油气层流体性质不配伍，就会造成无机盐和处理剂沉淀，发生水锁反应，形成乳化堵塞、细菌堵塞和油气层油水分布的改变等，这些因素最终均可造成油气层渗透率下降。

钻井液对油气层损害的严重程度随钻井液液柱压力与油气层孔隙压力之间的正压差增大，钻井液浸泡油气层时间增长，钻井液滤失量增加而加剧，此外，钻井过程中如发生井喷或井漏均会使上述各种损害加剧。

1 钻井过程中油气层的损害方式1.1 钻井液中固相颗粒对油层的损害钻井液中不可避免的存在各类固相粒子，有的是工作液的必要组成，有的是有害固相而未除去。

它们侵入油气层后必然会在油气层的喉道处发生沉积和架桥，从而造成堵塞。

这种堵塞的过程和规律（其物理模型和数学模型）是其机理研究的主要内容，这种堵塞可造成损害的10~100%。

1.2 钻井液中液相（水溶液相）与岩石相互作用所造成的损害进入油气层的液相必然与岩石孔穴喉道中的敏感性物质尤其是粘土矿物发生种种作用从而带来各类损害，这类损害实际上就是储层敏感性的表现。

1.2.1 水敏损害当进入地层水溶液的矿化度低于地层临界化度，如淡水钻井液钻遇蒙脱石、伊蒙混层水化云母、伊利石、绿泥石、高岭石时，会发生诸如粘土水化、晶格膨胀、分散、运移、脱落等损害。

井下三大保护管理（3篇）

井下三大保护管理指的是在矿井或其他地下工程中，采取的三个重要的保护措施，包括瓦斯防治、防火管理和煤尘防治。

这三个方面的保护措施在井下作业中起着至关重要的作用，可以保障工人的生命安全和工作环境的安全。

一、瓦斯防治瓦斯是矿井中常见且危险的气体，主要包括甲烷和其他可燃性气体。

在井下作业中，瓦斯的积聚会导致爆炸和中毒的风险。

因此，对瓦斯的防治是井下作业的重要一环。

1. 瓦斯抽放：通过设置瓦斯抽放系统，及时将矿井中的瓦斯排出，减少积聚的瓦斯浓度。

瓦斯抽放系统可以包括抽放井、管道网络和抽放设备等。

抽放井的位置和布置要合理，以确保有效抽放瓦斯。

2. 瓦斯检测与监控：瓦斯检测仪器和监控系统可以用于实时监测瓦斯浓度和警报。

工人应携带个人瓦斯检测仪器，定期对工作区域进行检测。

监控系统可以在作业中心或瓦斯检查站点进行瓦斯浓度的监测和数据记录。

3. 通风系统：通风系统是矿井中的另一个重要组成部分，用于控制和调节矿井中的空气流动，减少瓦斯积聚。

通风系统应包括出风口、进风口、风机等设备，并根据实际情况进行合理设置。

4. 防爆设备和防爆电器：在矿井中，需要使用一些防爆设备和防爆电器，以确保在瓦斯环境中的安全操作。

这些设备和电器要符合相应的防爆标准，能够有效阻止瓦斯和火焰的扩散。

二、防火管理井下作业中，火灾是另一个常见且严重的事故隐患。

由于煤矿内煤尘和瓦斯等易燃物质的存在，一旦发生火灾，将会造成巨大的损失和伤亡。

因此，防火管理是井下作业中必不可少的一环。

1. 禁火措施：在井下作业中，应严禁烟火。

禁止员工在井下吸烟或使用明火。

同时，可以在适当的地点设置禁火标志和提醒标语，提醒员工注意防火。

2. 防火设施：矿井中应设置防火设施，包括消防器材、消防栓和消防通道等。

消防器材应定期检修和维护，以确保其正常运行。

消防通道应保持畅通，方便员工疏散。

3. 建立应急预案：针对火灾等突发情况，应制定相应的应急预案，明确人员疏散、报警和灭火等具体措施。

降低储层损害的措施

1.降低储层损害的措施：以下是三方面来降低储层损害。

1.保护储层钻井工艺，钻井液液柱压力与地层压力之间压差越大，钻井液侵入储层越多、侵入越深，对地层的损害就越严重，并且裂缝受压后会导致严重的水锁效应。

另外在钻进过程中，应尽量减少储层在钻井液中浸泡和沖浊时间，严格控制起下钻速度，防止激动压力的产生。

煤岩气藏常用的钻井工艺有：气体和雾化钻井、泡沫钻井、欠平衡钻井、屏蔽暂堵钻井工艺、定向羽状水平井等技术。

2.保护储层钻井液技术：保护储层钻井液体系在不同的地区有不同的设计方案，但其基本思路为：1，必须确保所使用的处理剂和钻井液体系与储层岩石与流体之间有良好的配伍性。

2，优选与地层特性相配伍的高效降失水剂，控制滤失减少钻井液的深度。

3，足够重视储层的强应力敏感性问题，防止有效应力变化引起的储层损害。

4，重视煤岩储层的水相圈闭损害，在配方应选用既能有效降低表面张力，又与其他处理剂配伍的表面活性剂。

3.保护储层压裂增产技术：为了避免减少压裂作业对储层的损害，煤岩压裂液应具有膨胀效果好、破乳率够、低残渣、返排率高、流变剪切性能好以及携砂能力强等特点，尽量减少压裂液漏失对裂隙导流能力的影响。

使用气基流体的压裂技术可以缓解、甚至避免水基压裂液带来的水相圈闭、高分子处理剂吸附，基块膨胀、残渣沉积等损害；液氮，液二氧化碳进入煤层还可以增加气藏能量，利于返排，液氮，液二氧化碳，二氧化碳泡沫压裂已经在致密砂岩气层中压裂中取得成功。

2.分层及选择性压裂技术的方法。

1单封隔器分层压裂，单封隔器分层压裂适用于各种类型油气层，特别是深井和大型压裂，管柱结构简单，施工比较安全，不易发生砂卡。

2双封隔器分层压裂，在射开多层的油气井中，对其中任意一层进行压裂。

在压裂过程中，控制压裂层位准确可靠；但是施工中两个封隔器之间拉力较大，对深井和破裂压力高的地层，不宜采用此种工艺技术。

3桥塞封隔器分层压裂，在射开多层的油气井中，对其中任意一层进行压裂。

煤层气钻井中煤储层的保护措施

１煤层气及开发利用方式煤层气藏是介于固体藏与液体藏之间的一种特殊类型压力—吸附矿藏，由若干相近的含气层构成。

煤层气（瓦斯）是一种以吸附状态为主，生成并储存于煤层及围岩中的甲烷气体，是洁净的非常规天然气资源。

据最新预测，我国煤层气资源量能达到３１．４６×１０１２ｍ３，相当于４５０×１０８ｔ标准煤。

煤层气的开采一般有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出。

地面钻井开采的煤层气和抽放的瓦斯都是可以利用的，通过地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量，降低煤矿对通风的要求，改善矿工的安全生产条件。

地面钻井开采方式，国外已经使用，我国也规定在高瓦斯区采煤之前利用地面钻井先采出煤层气。

在山西沁南煤层气田钻井施工中，采用对煤层压裂或造穴激励等方法，有效保护了煤储层，提高了单井产量。

煤层气的开采已发展成规模化，步入商业运作。

２煤储层特征及其对钻井技术的要求２．１煤储层的基本特征煤储层是双孔隙结构，微孔和裂隙发育，渗透性较低，对应力较敏感，储层压力为欠压或常压，属低压范畴，开采时通过排水降低地层压力，使煤层气在煤层中解吸—扩散—流动采出地面。

煤储层由煤、水和气三相介质构成，煤层既是烃源岩，又是储集层。

煤储层含气性和储集性受到煤储层本身的物质组成特征、物理性质以及煤—水—气三相介质之间偶合关系等因素影响。

尤其要注意煤储层的储存条件包括储层的吸附能力、顶低板的封闭条件、煤系地层水弱的保存条件。

２．２煤储层开采对钻井的基本要求煤层气井钻井、完井作业的对象是煤储层，在钻井过程中采用的钻进方法、使用的钻井液及固井技术都会对煤储层的渗透性、煤系地层水动力条件、煤层气的吸附条件产生较大影响。

煤储层开采对钻井的基本要求是：一是采用平衡或欠平衡钻井；二是使用无固相（或低固相）钻井液，减少钻井液侵入；三在取心钻进时尽可能保持煤心原始结构，缩短煤芯暴露时间，保持小的应力变化；四是固井时采用低密度、低上返的水泥浆。

井壁防护措施

井壁防护措施1. 引言井壁是在采矿和建筑行业中常见的结构物，其存在一定的安全隐患。

为了保障工作人员的安全，采取适当的井壁防护措施至关重要。

本文将介绍一些常见的井壁防护措施。

2. 监测和评估在进行任何井壁工作之前，必须对井壁进行全面的监测和评估。

这包括确定井壁的稳定性，并记录任何可疑或危险的地方。

监测可以通过使用仪器来测量井壁的位移和压力变化来进行。

3. 加固井壁根据监测和评估的结果，必要时需要加固井壁。

加固措施可能包括使用加固材料（如钢筋混凝土）或其他支撑结构，以增强井壁的稳定性和承载能力。

加固工作应由经验丰富的专业人员进行，并按照相关标准和规范进行。

4. 使用防护设备在进行井壁工作时，必须使用适当的防护设备来保护工作人员的安全。

这包括佩戴头盔、安全带、防滑鞋等个人防护装备，以及设置防护栏杆和安全网等集体防护设备。

工作人员应接受必要的培训，正确使用和维护这些设备。

5. 定期检查和维护井壁的安全状况可能会随时间的推移而发生变化。

因此，定期检查和维护井壁非常重要。

检查应包括检查井壁的表面状况、排水情况、附近环境等。

如果发现任何损坏或变形迹象，应立即采取适当的修复措施。

6. 紧急应对措施尽管已经采取了防护措施，但意外情况仍然可能发生。

因此，在井壁工作现场应制定和实施紧急应对措施。

这包括制定逃生计划、准备应急设备、培训工作人员等。

工作人员应熟悉这些措施，并知道如何应对可能的紧急情况。

结论井壁防护措施是确保工作人员安全的重要步骤。

通过监测和评估、加固井壁、使用防护设备、定期检查维护以及制定紧急应对措施，可以降低井壁工作的风险并保证工作人员的安全。

所有这些措施应根据相关标准和规范进行，并由专业人员执行。