《保护油气层技术》PPT课件
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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
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。
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1立方英尺=0.028317立方米。
2006年天然气主要生产国剩余探明可采储量
我国油气储量及开发形势
我国石油储量
21亿吨，占世界的1.3%，排名第13位； 世界人均石油25.6吨，我们只有1.6吨，占世界 人均的6%；
我国天然气储量
3.5万亿m3，占世界的2.5%，排名第20位； 世界人均天然气23200m3，我们只有1080m3，占 世界人均的4.6%。
油气储量分布
世界石油储量及分布
截至2007年，全球石油估算探明储量 为1686亿吨(1.2万亿桶)，欧佩克成员国的 石油储量占全球的78.2% ,沙特阿拉伯位列 世界石油储量之首。
储量换算: 1桶=0.1370吨。 产量换算: 1桶/日=50吨/年。
世界各地石油蕴藏比例（2008）
中国行业研究报告网,2008.6.24
预计2020年全国石油年产量为（1.8～2）×108t； 预计2020年石油消耗量力求控制在（4.3～4.5）×108t。
效益良好、供不应求、形势严峻、原油进口国
中国石油的发展战略
上个世纪末以来，中国石油安全问题 已经跃入国际层面，并逐渐成为我国经济 社会可持续发展的“瓶颈”之一，不论从 国内资源储量，还是生产潜力，都不能满 足国内强劲的石油需求增长的需要。
（损害机理分析、防护措施研究）
第一章 绪论
• 1.2 基本概念
• 保护油气层技术的研究方法（思路）
• 3）系统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。（实 施技术研究、方案设计、现场试验）
第一章 绪论
• 相对渗透率 (Relative Permeability
2006年天然气主要生产国剩余探明可采储量
我国油气储量及开发形势
我国石油储量
21亿吨，占世界的1.3%，排名第13位； 世界人均石油25.6吨，我们只有1.6吨，占世界 人均的6%；
我国天然气储量
3.5万亿m3，占世界的2.5%，排名第20位； 世界人均天然气23200m3，我们只有1080m3，占 世界人均的4.6%。
油气储量分布
世界石油储量及分布
截至2007年，全球石油估算探明储量 为1686亿吨(1.2万亿桶)，欧佩克成员国的 石油储量占全球的78.2% ,沙特阿拉伯位列 世界石油储量之首。
储量换算: 1桶=0.1370吨。 产量换算: 1桶/日=50吨/年。
世界各地石油蕴藏比例（2008）
中国行业研究报告网,2008.6.24
预计2020年全国石油年产量为（1.8～2）×108t； 预计2020年石油消耗量力求控制在（4.3～4.5）×108t。
效益良好、供不应求、形势严峻、原油进口国
中国石油的发展战略
上个世纪末以来，中国石油安全问题 已经跃入国际层面，并逐渐成为我国经济 社会可持续发展的“瓶颈”之一，不论从 国内资源储量，还是生产潜力，都不能满 足国内强劲的石油需求增长的需要。
（损害机理分析、防护措施研究）
第一章 绪论
• 1.2 基本概念
• 保护油气层技术的研究方法（思路）
• 3）系统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。（实 施技术研究、方案设计、现场试验）
第一章 绪论
• 相对渗透率 (Relative Permeability
钻井过程中的保护油气层技术
与 使
6)正电胶钻井液
用 范
7)甲酸盐钻井液
围 分
8)聚合醇 (多聚醇)钻井液
9)屏蔽暂堵钻井液
第十二页
① 无固相清洁盐水钻井液 密度可在3范围内调整。
表5-1 各类 盐水溶液所 能到达的最 大密度
盐水液
KCl NaCl KBr HCOONa HCOOK HKOOCS CaCl2 NaBr NaCl/ NaBr CaCl2/CaBr2 CaBr2 ZnBr2/ CaBr2 CaCl2/CaBr2/ZnBr2
得的渗透率；
K切为被切后所生岩心用地层水测得的渗透率。
第三十一页
压差 /MPa 0.10 0.20 0.30
0.40 0.50
压差对屏蔽暂堵效果的影响
暂堵后渗透率Kw2 /10-3μm2
Kw2/ Kw1
51.98
0.044
7.90
0.0067
1.19
0.0010
0.64
0.00054
0.63
0.00053
Ø 对井身结构和钻井工艺无特殊要求
Ø 对油气层损害程度小 Ø 被广泛作为钻开油气层的钻井液
第二十一页
改性方法：
a. 降低钻井液中膨润土和无用固相含量，调节固相颗
粒级配; b. 按照所钻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;
c. 选用适宜类型的暂堵剂及加量
d. 降低静滤失量、动滤失量和HTHP滤失量，改善 流变性与泥饼质量
第五页
第六页
第七页
第八页
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
冲洗井底和携带岩屑
破岩作用
钻
第5章 钻井过程中的保护油气层技术
变差而增加。钻井过程中起下钻、开泵所产生的激动压力随钻井液的塑性粘度和动切
力增大而增加。此外，井壁坍塌压力随钻井液抑制能力的减弱而增加，维持井壁稳定 所需钻井液密度就要随之增高，若坍塌层与油气层同在一个裸眼井段，且坍塌压力又 高于油气层压力，则钻井液液柱压力与油气层压力之差随之增高，就有可能使损害加 重。 ①固相和液相侵入油气层的深度随钻井液的动、静滤矢量，HTHP滤矢量的增加而增 大，随滤液质量变差而增加。
现场实施方案：
a、进入油气层前处理钻井液，并测定钻井液的粒经分布； b、进入油气层前加入各种暂堵剂；
c、进入油气层后检测钻井液中的颗粒粒经，并视情况补加暂堵剂；
d、加入暂堵剂后，停止使用能清除暂堵剂的地面固控设备。
按2 / 3原则选择暂堵剂的粒经 暂堵深度研究 暂堵强度研究 屏蔽暂堵技术室内研究 反排解堵研究 压差、剪切速率 D、时间对暂堵效果的影 响研究 布测定 暂堵剂和钻井液粒经分
(二)钻开油气层的钻井液类型
类型 种类 一、水 1、无固相清 基钻井 洁盐水 液 2、水包油钻 井液 特点 适用范围 不含膨润土和其它人为的固相，其密 适用于套管下至油气层顶 度靠加入不同种类的可溶性盐调节。 部，油层为单一压力体系的裂 缝性油层或强水敏油气层。 以水(或盐水)为连续相， 油为分散相的 适用于技术套管下至油气层 无固相水包油钻井液，其密度可通过 顶部的低压裂缝性易发生漏 调节油水比和可溶性盐的种类、加量 失的油气层或低压砂岩油气 来实现，最低密度可达 0.89g/cm3。 层。 3、无膨润土 此种钻井液由水相、聚合物和暂堵剂 适用于技术套管下至油气层 暂堵型聚合 固相粒子组成。密度可通过加入不同 顶部，油层为单一压力体系的 物钻井液 种类和加量的可溶性盐来调节，流变 低压力，稠油井和古潜山裂缝 性通过加入低损害聚合物和高价离子 性油层。 来控制，滤失量可通过加入油溶或酸 溶或水溶的暂堵剂来实现。此种钻井 液不含膨润土。 4、低膨润土 膨润土含量通常小于 30g/l，钻井液所 适用于低压、低渗油气层或碳 聚合物钻井 需性能通过加入各种聚合物来控制。 酸盐裂缝性油气层。 液
保护油气层技术
保护油层技术的主要内容： 目前，国内已经形成以下成熟的系列技术： 1、岩心分析技术； 2、储层敏感性评价； 3、地层损害机理研究； 4、保护油层的工艺技术（核心是工作液技术）； 5、保护油层的评价技术：室内评价方法与评价标准、 矿场评价技术； 6、保护油层技术的配套和系列化； 7、保护油层技术的经济评价； 8、保护油层的计算机模拟技术。
特点： 1、将无法消除的造成油层损害的不利因素转化为保护 油层的必要条件，从根本上解决了正压差问题，大大 解放了钻井技术：对正压差大小、固相要求、浸泡时 间……都可不作要求。 2、只与油藏孔喉结构与泥浆中固相粒子级配有关，因 此适合于各类泥浆，多种油藏。 3、不必虑察固井的损害。 4、成本低，操作十分简单：对泥浆性能无大的影响， 且有利。 5、可完全解决钻井、完井过程中油层损害问题。
4、润湿性、毛管现象引起的地层损害 （1）水锁 （2）润湿反转 （3）乳状液堵塞 （4）气泡堵塞 …… 5、地层温度、压力变化引起的地层损害。
由于油层损害机理是油层保护技术的关键，而不同 油层及不同工艺的损害机理都不相同，因此在进行油 层保护技术研究时，必须作针对性的研究实验。
储层损害的评价技术： 室内评价： 模拟工作液体系及工况（地层岩心、温度、压 力……）对具体作业进行损害和保护评价，为现场实 用提供依据。 矿场评价： 试井评价：如表皮系数、损害系数、完善指 数…… 产量递减分析： 测井评价：
1、不该进入油层的工作液的液相、固相组分尽量不进入油层； 2、必须进入油层的工作液，必须与油层组成结构相配伍； 3、有可能则采用暂堵技术； 4、预防为主，但相应的解堵技术还是必要的； 5、必须让保护油层的各种技术措施与原作业环节的技术要求 协调一致； 6、各项保护油层技术应系统优化形成系列； 7、避免井下事故。 工作液是造成油层损害的普遍而主要的原因，但油层保护 又必须通过工作液来实施完成。
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。
油气层保护技术
（2）原理及评价指标
① 不同pH值盐水的制备，根据实际情 况，一般要从地层水的pH值开始，逐级升 高pH值，最后一级盐水pH值可定为12。
② 将选好的岩心抽真空饱和第一级盐水， 并浸泡20~24h，在低于临界流速的条件下， 用第一级盐水测出岩心稳定的渗透率K1。
（2）原理及评价指标
③ 注入第二级盐水，浸泡20~24h，在 低于临界流速的条件下，用第二级盐水测 出岩心稳定的渗透率K2。
Q K P A μL
敏感性评价实验的目的
在油田勘探开发过程中，为了对油气储层进行有 效保护，有必要在实验室内进行储层损害的机理研究， 结合储层敏感性潜在因素分析,对储层速度敏感性、 水敏感性、盐度敏感性等储层敏感性特征进行综合评 价，并对储层敏感性损害的损害类型、损害程度进行 评价预测,避免或减少储层潜在敏感性伤害因素的影 响。
地层水速敏评价流程
岩心抽空饱和水 0.1ml/min流速驱替水测K1
递 增 流 速 测 Ki 6ml/min流 速 驱 替 水 测 Kn
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满足下式：
ki1 ki *100% 5% ki1
说明已发生速度敏感，流量Qi-1即为临 界流量。
5.16 10.3 15.9 21.8 26.2 41.0 58.7 76.4 91.2 109
0.0155 0.0630 0.0998 0.132 0.201 0.291 0.458 0.635 0.788 0.950
15.9 7.88 7.46 7.52 7.41 6.82 6.50 6.25 6.30 6.27
② 为以下的水敏、盐敏、碱敏、酸敏四种实 验及其它的各种损害评价实验确定合理的实验流 速提供依据。一般来说，由速敏实验求出临界流 速后，可将其它各类评价实验的实验流速定为0.8 倍临界流速，因此速敏评价实验必须要先于其它 实验。
油层保护技术
2)地层水性质与油气层损害的关系
影响无机沉淀损害情况 影响有机沉淀损害情况 影响水敏损害程度
5、油气层流体性质-原油与天然气
原油
1)与油气层损害有关的性质 1)与油气层损害有关的性质 含蜡量，粘度，胶质、沥 青质和硫含量，析蜡点， 凝固点 2) 与油气层损害的关系 影响有机沉淀的堵塞情况 引起酸渣堵塞损害 引起高粘乳状液堵塞损害
3、油气层敏感性矿物-定义与特点 定义与特点
定义：油气层中易与流体发生物理、化学和物理/化 定义 学作用，而导致油气层渗透率下降的矿物，称 之为敏感性矿物。 特点： 特点：(1)粒径很小，一般小于37μm (2)比表面积大 (3)多数位于易与流体作用的部位
3、油气层敏感性矿物-类型
按引起油气层损害类型分为：
其它外因
2、作业或生产压差
微粒运移损害 压力敏感损害 无机沉淀损害 有机沉淀损害 储层出砂和坍塌 压漏地层 增加损害的程度
3、作业流体与地层流体温差
影响有些敏感性损害的程度 影响无机沉淀的生成 影响有机沉淀的生成 影响细菌损害情况
（二）保护油气层的重要性
-有利于提高产能及开发效益
保护储层可减少储层损害，有利于提高储层产 能及勘探开效益
新疆夏子街油田，勘探初期用普通钻井液钻井，日产油仅3-6t； 3 投入开发时，用保护储层钻井液钻开油层，完井后投产，日产油一 般8-9t，最高达每天24t，储层级别从三类 8 24t 三类提高到二类 二类。 24 三类 二类 吐哈温米油田，开发方案设计需压裂投产才能达到所需产能， 但钻167口开发井时，全面推广使用与储层特性配伍的钻井完井保护 20油层技术，射孔后全部井自喷投产，单井产能比设计产量提高2020 30% 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。
保护油气层技术--石工1207
4、X射线衍射分析主要是对各种不同类型的晶体（包括准晶体)物质进行分析。能定性鉴定或定量测定出各物相种类及其含量，通常测出的物相是固态相组成，而不是元素。
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。
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。
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层严重受到损害
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16
绪论
紧接又被压裂另一组油层时窜入的压裂液 浸泡7个月，测试油产量下降至6.4m3，表皮系 数达81.7
采用压裂解堵措施，仍无法恢复原始产 能，表皮系数依然高达30
精选PPT
17
绪论
具有很强的针对性 （保护油气层技术的研究对象是油气层，油气
层的特性资料是研究此技术的基础；不同的油
利于油气井产量和油气田开发经济效益的提高 利于油气井的增产和稳产 充分利用和保护油气资源
精选PPT
9
绪论
▪ 保护油气层技术就是防止油气层损害
的技术和措施
保护油气层技术是配套的系列化技术 在储层损害研究的基础上，采用的一套保护储
层或减轻、控制储层损害的技术措施和程序
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10
绪论
▪ 保护油气层技术范围
有效性，更考虑经济上的可行性
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21
保护油气层技术
岩心分析
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22
岩心分析
▪ 岩心分析是认识油气层地质特征的必要
手段
▪ 岩心分析是保护油气层技术所有研究内
容的基础
▪ 为了在钻开油气层之前准确判断油气层
损害的类型和程度以便及时采取相应保
护措施
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23
岩心分 岩石油层物理性质
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13
绪论
系统工程各项技术涉及矿物学、岩相学、 地质学、油层物理、钻井工程、试油工程、开 发工程、采油工程、测井、油田化学、计算机 等多学科
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14
绪论
案例 某低压、低渗油田，勘探初期，钻9口
探井，仅5口获工业油流，日产仅4～6吨 所钻地层属多压力层系，上部地层压力
系数1.15～1.20；下部0.95～1.0 为搞清该构造的产能和储量，技套下至
成的损害的基础上
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6
绪论
损害的本质是流体通道（主要是喉道）的堵塞 和变小
流体包括油、气、水都在内 流动既指流出（采油、采气）也指注入地层 渗透率降低越多，油气层损害越严重 油气层损害源于“Formation Damage” 地层损害、储层损害、储集层损害、油气层损
害、油气层污染
气层具有不同的特性。）
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18
绪论
案例 清洁盐水是很好的射孔液和压井液 某油田试油时采用密度1.17 g/cm3的工业
盐和烧碱配制的、PH值为12 的盐水作为压井 液，压井过程中漏失110m3盐水
该油层属碱敏地层，高PH盐水使油层严 重受损，表皮系数由压井前-1.35增加至 12.12，原油日产从837m3降为110m3
24
岩石油层物理性质
▪ 油气层岩石的渗透率
储油气岩石均为多孔介质 ◇多数孔隙相互连通
岩石的渗透性---在一定的压差下，流体可以 通过岩石中的连通孔隙而产生流动的性质
岩石的渗透率---表示岩石渗透性大小的量度
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25
岩石油层物理性质
▪ 达西定律
均匀人工砂体水渗透规律实验 人工砂体单位面积水流的体积流量与砂体
油气层损害的主要表现形式为油气层渗透率的 降低（包括地层岩石绝对渗透率油气相对渗透 率的降低）
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5
绪论
本定义所指的范围是石油工程全过程的每一个 环节都会发生油（气）层损害
损害一旦发生则难以消除 前一作业所造成的损害直接影响后一作业正常
进行 后一作业造成的损害总是叠加在前一作业所造
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7
绪论
▪ 油气层损害不可避免 ▪ 油气层损害可以控制 ▪ 任何油藏都应该实施保护 ▪ 保护油气层---防止和避免油气层受到不
应有的损害
▪ 保护油气层源于“Formation Damage
Control “
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8
绪论
▪ 保护油气层的重要性
关系到能否及时发现油气层和对储量的正确估 算
技术
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12
绪论
▪ 保护油气层技术的特点
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
（从钻开油气层、完井、试油、采油、增产、 修井、注水、热采的每一项作业过程均可使油 气层受到损害，而且如果后一项作业没做好油 气层保护工作，就有可能使前面各项作业中的 保护油气层所获得的成效部分或全部丧失）
保护油气层技术
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1
保护油气层技术
绪论
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2
绪论
上世纪30年代初提出了损害、损伤、污染这个 名词。70年代，国外保护油气层防止损害的钻 井、完井技术有较快发展，1974年（SPE）召 开第一届防止地层损害国际学术会议，此后每 两年召开一次
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3
绪论
▪ 我国在上个世纪50年代就注意到保护油气层解
岩心分析、油气水分析和测试技术 油气层敏感性和工作液损害室内评价技术 油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方
案设计 钻井、完井过程中油气层损害因素和保护油气
层技术（钻井、固井、射孔、试油）
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11
绪论
油气田开发生产中油气层损害因素和保护油气 层技术（采油、注水、增产作业、修井）
油气层损害现场诊断和矿场评价技术 保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析
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19
绪论
在研究方法上采用三个结合 （微观研究与宏观研究相结合；机理研究与应用
规律研究相机会；室内研究与现场实践相结 合。）
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20
绪论
▪ 保护油气层系统工程具体作业原则
预防为主，解堵为辅原则 针对性原则 配伍性原则 效果与效益相结合原则 实施油气层保护技术，既考虑和技术的先进性
进出口两端水头差成正比，与砂体长度成反比
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26
岩石油层物理性质
Q K H
A
L
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27
放油气层的重要意义， “七五”期间将保护 油
气层钻井完井技术列为国家重点攻关项目并建
立了中国石油天然气总公司油井完井技术中心，
1989年得到联合国的援建，开展了与国外的技
术合作。 “八五”期间此项技术得到进一步 推
广应用和发展
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4
绪论
▪ 油气层损害的基本概念
进行钻井、完井、生产、增产及提高采收率和 修井等全过程中任一作业环节时，在油气层近 井壁带或深部造成流体产出或注入自然能力的 任何障碍
低压油层顶部；换用密度1.03g/cm3优质无膨润 土生物聚合物钻井液，并加入暂堵剂
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15
绪论
钻开油层后中途测试，日产油69.9m3， 表皮系数-0.31，证明油层未受损害
完井试油时，采用与地层不配伍的清水 （该油层具较强的水敏性）作射孔液，射孔
工艺亦未优化设计 结果日产油仅14.3m3，表皮系数30，油
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16
绪论
紧接又被压裂另一组油层时窜入的压裂液 浸泡7个月，测试油产量下降至6.4m3，表皮系 数达81.7
采用压裂解堵措施，仍无法恢复原始产 能，表皮系数依然高达30
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17
绪论
具有很强的针对性 （保护油气层技术的研究对象是油气层，油气
层的特性资料是研究此技术的基础；不同的油
利于油气井产量和油气田开发经济效益的提高 利于油气井的增产和稳产 充分利用和保护油气资源
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9
绪论
▪ 保护油气层技术就是防止油气层损害
的技术和措施
保护油气层技术是配套的系列化技术 在储层损害研究的基础上，采用的一套保护储
层或减轻、控制储层损害的技术措施和程序
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绪论
▪ 保护油气层技术范围
有效性，更考虑经济上的可行性
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21
保护油气层技术
岩心分析
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岩心分析
▪ 岩心分析是认识油气层地质特征的必要
手段
▪ 岩心分析是保护油气层技术所有研究内
容的基础
▪ 为了在钻开油气层之前准确判断油气层
损害的类型和程度以便及时采取相应保
护措施
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23
岩心分 岩石油层物理性质
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绪论
系统工程各项技术涉及矿物学、岩相学、 地质学、油层物理、钻井工程、试油工程、开 发工程、采油工程、测井、油田化学、计算机 等多学科
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绪论
案例 某低压、低渗油田，勘探初期，钻9口
探井，仅5口获工业油流，日产仅4～6吨 所钻地层属多压力层系，上部地层压力
系数1.15～1.20；下部0.95～1.0 为搞清该构造的产能和储量，技套下至
成的损害的基础上
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6
绪论
损害的本质是流体通道（主要是喉道）的堵塞 和变小
流体包括油、气、水都在内 流动既指流出（采油、采气）也指注入地层 渗透率降低越多，油气层损害越严重 油气层损害源于“Formation Damage” 地层损害、储层损害、储集层损害、油气层损
害、油气层污染
气层具有不同的特性。）
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绪论
案例 清洁盐水是很好的射孔液和压井液 某油田试油时采用密度1.17 g/cm3的工业
盐和烧碱配制的、PH值为12 的盐水作为压井 液，压井过程中漏失110m3盐水
该油层属碱敏地层，高PH盐水使油层严 重受损，表皮系数由压井前-1.35增加至 12.12，原油日产从837m3降为110m3
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岩石油层物理性质
▪ 油气层岩石的渗透率
储油气岩石均为多孔介质 ◇多数孔隙相互连通
岩石的渗透性---在一定的压差下，流体可以 通过岩石中的连通孔隙而产生流动的性质
岩石的渗透率---表示岩石渗透性大小的量度
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岩石油层物理性质
▪ 达西定律
均匀人工砂体水渗透规律实验 人工砂体单位面积水流的体积流量与砂体
油气层损害的主要表现形式为油气层渗透率的 降低（包括地层岩石绝对渗透率油气相对渗透 率的降低）
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绪论
本定义所指的范围是石油工程全过程的每一个 环节都会发生油（气）层损害
损害一旦发生则难以消除 前一作业所造成的损害直接影响后一作业正常
进行 后一作业造成的损害总是叠加在前一作业所造
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绪论
▪ 油气层损害不可避免 ▪ 油气层损害可以控制 ▪ 任何油藏都应该实施保护 ▪ 保护油气层---防止和避免油气层受到不
应有的损害
▪ 保护油气层源于“Formation Damage
Control “
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绪论
▪ 保护油气层的重要性
关系到能否及时发现油气层和对储量的正确估 算
技术
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绪论
▪ 保护油气层技术的特点
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
（从钻开油气层、完井、试油、采油、增产、 修井、注水、热采的每一项作业过程均可使油 气层受到损害，而且如果后一项作业没做好油 气层保护工作，就有可能使前面各项作业中的 保护油气层所获得的成效部分或全部丧失）
保护油气层技术
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保护油气层技术
绪论
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绪论
上世纪30年代初提出了损害、损伤、污染这个 名词。70年代，国外保护油气层防止损害的钻 井、完井技术有较快发展，1974年（SPE）召 开第一届防止地层损害国际学术会议，此后每 两年召开一次
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绪论
▪ 我国在上个世纪50年代就注意到保护油气层解
岩心分析、油气水分析和测试技术 油气层敏感性和工作液损害室内评价技术 油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方
案设计 钻井、完井过程中油气层损害因素和保护油气
层技术（钻井、固井、射孔、试油）
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绪论
油气田开发生产中油气层损害因素和保护油气 层技术（采油、注水、增产作业、修井）
油气层损害现场诊断和矿场评价技术 保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析
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绪论
在研究方法上采用三个结合 （微观研究与宏观研究相结合；机理研究与应用
规律研究相机会；室内研究与现场实践相结 合。）
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20
绪论
▪ 保护油气层系统工程具体作业原则
预防为主，解堵为辅原则 针对性原则 配伍性原则 效果与效益相结合原则 实施油气层保护技术，既考虑和技术的先进性
进出口两端水头差成正比，与砂体长度成反比
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岩石油层物理性质
Q K H
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放油气层的重要意义， “七五”期间将保护 油
气层钻井完井技术列为国家重点攻关项目并建
立了中国石油天然气总公司油井完井技术中心，
1989年得到联合国的援建，开展了与国外的技
术合作。 “八五”期间此项技术得到进一步 推
广应用和发展
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4
绪论
▪ 油气层损害的基本概念
进行钻井、完井、生产、增产及提高采收率和 修井等全过程中任一作业环节时，在油气层近 井壁带或深部造成流体产出或注入自然能力的 任何障碍
低压油层顶部；换用密度1.03g/cm3优质无膨润 土生物聚合物钻井液，并加入暂堵剂
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15
绪论
钻开油层后中途测试，日产油69.9m3， 表皮系数-0.31，证明油层未受损害
完井试油时，采用与地层不配伍的清水 （该油层具较强的水敏性）作射孔液，射孔
工艺亦未优化设计 结果日产油仅14.3m3，表皮系数30，油