保护油气层试题

油层保护一、填空题1、X-射线衍射，（扫描电镜）（薄片分析）是保护油气层岩相学分析的三大常规技术。

2、砂岩的四种常见的孔隙喉道类型是缩径吼道、点状喉道、片状或弯片状喉道及管束状喉道。

3、敏感性矿物的产状有四种类型，即薄膜衬垫式、栉壳式、桥接式、孔隙充填式、不同产状对油气层损害的影响不同。

4、与油气层损害有关的天然气性质主要是硫化氢和二氧化碳等腐蚀性气体的含量，含量越高，对设备的腐蚀越严重，越易造成微粒运移损害。

5、粘土矿物的水化膨胀可分为两个阶段，即表面水化和渗透水化阶段6、细菌主要以菌落堵塞、粘液堵塞和代谢产物堵塞三种方式损害油气层。

7、针对不同的分析内容，可选用相应的岩心分析方法。

一般情况下，（X-射线衍射）适用于定性鉴定或定量测定各物组组成及其含量，特别是粘土矿物的成分和含量，而（扫描电镜）更适于观察孔喉的状态、大小及孔隙的连通关系。

8、宏观上描述油气层特性的两个基本参数是孔隙度和渗透率。

9、敏感性矿物可分为速敏性矿物、水敏和盐敏性矿物、碱敏性矿物和酸敏性矿物五种类型。

10、根据水中主要离子的当量比，可将水划分为氯化钙型、氯化镁型、碳酸氢钠型和硫酸钠型，常见的地层水多为氯化钙型和碳酸氢钠型。

二、名词解释1、间层矿物：是指有两种或两种以上不同结构层，沿C轴方向相间成层叠积组合而成的晶体结构。

2、乳化堵塞：外来流体中的油（如油基钻井液中的基油）与地层水或外来水与储层原油在表面活性物质的存在下可形成相对稳定、高粘度的乳状液，该乳状液产生两个方面的危害。

一方面是比孔喉大的乳状液滴可堵塞孔喉，另一方面是提高流体粘度，增加油流阻力。

3、贾敏损害：是指由于非润湿相液滴对润湿相流体流动产生附加阻力，从而导致油相渗透滤降低的现象，或由于液珠或气泡对通过孔喉的流体造成附加的阻力效应，从而导致流体的渗流能力降低，这种现象称为贾敏损害。

4、临界流速：在生产过程中使油气层微粒开始运移的流体速度。

或在速敏实验中，引起渗透率明显下降时的流体流动速度称为该岩石的临界速度，即临界流速。

5、微粒运移的损害：微粒在一定外力作用下，从孔壁上分离下来并随着流体一起运动，当运移至喉道位置时，粒径大于喉道直径的微粒被捕集而沉积下来，对孔喉产生堵塞，造成油气层的绝对渗透率下降，这种现象称为微粒运移损害。

6、胶体：一种物质以一定的分散度分散在另一种物质中形成的多相大界面的分散体系，其中分散相粒径在1nm-0.1μm范围内。

7、水锁损害：外来水相渗入水润湿的孔道后，会把油气层中的原油推向储层深部，并在油水界面形成一个凹向油相的弯液面，而产生毛管压力；采油时油向井筒流动必须克服Pc，这就是水锁损害，是非润湿相驱替润湿相而造成的毛管阻力，导致油相渗透率降低。

8、润湿反转损害：岩石表面由水湿变为油湿，油气层的孔隙结构、孔隙度和绝对渗透率不变，毛管力由驱油动力变为驱油阻力，使油相渗透率下降，这种现象称为润湿反转损害。

9、孔隙结构：油气层岩石孔隙的喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系，称为油气层的孔隙结构。

10、出砂：指当生产压差、流体冲刷力和上覆地层压力所形成的应力超过岩石自然胶结力，一起流入镜头的过程。

三、简答题1、简述压汞法测毛管压力曲线的优缺点。

答：优点（1）在所有方法中压汞法求毛管压力曲线所需时间最短；（2）研究压力范围最大；（3）适用于规则和不规则岩样，可用此法做退汞实验，求出吸入毛管压力曲线。

缺点：（1）不能给出矿物学方面的信息；（2）缺少成岩作用信息；（3）汞毒性大。

2、固井过程中水泥浆对油气层的损害可能要比钻井液对油气层的损害小，为什么？答（1）在水泥浆进入地层以前，钻井液滤液已侵入一部分，这就使得水泥浆滤液不像钻井液滤液那样容易进入。

（2）水泥浆凝固之前在井下的时间短，固对油气层造成可能损害的时间是有限的。

（3）水泥浆滤液中钙离子浓度高，对敏感性矿物的抑制能力强，所以它比钻井液对油气层损害的程度可能要小些。

3、简述造成油气层损害的内因与外因。

答：内因：凡是受外界条件影响而导致油气层渗透率降低的油气层内在因素，均属于油气层潜在损害因素（即内因）。

它是油气层本身的固有特性，主要包括岩石的岩性，物性及流体性质。

外因：在施工作业时，任何能够引起油气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，均为油气层损害外因，主要指入井流体性质、压差、温度和作用时间等可控因素。

4、生产或作业时间对油气层损害有什么影响？试举例说明。

答：生产或作业时间对油气层损害有两方面的影响。

（1）时间延长，损害程度增加，如细菌损害的程度随时间的增长而增加，当工作液与油气层不配伍时，损害程度随时间的增长而加剧。

（2）影响损害的程度，如钻井液、压井液等工作液，随着作业时间的延长，滤液侵入量增加，滤液损害的深度增加。

5、简述油气层水敏性损害的规律。

答：（1）当油气层物性相似时，油气层中水敏矿物含量越多，水敏性损害程度越大。

（2）油气层中常见的粘度矿物对油气层水敏性损害强弱顺序为：蒙脱石>间层矿物>伊利石>高岭石>绿泥石。

（3）当油气层中水敏性矿物含量及存在状态相似时，高渗油气层的水敏性损害比低渗油气层的水敏性损害要低些。

（4）外来液体的矿化度越低，引起油气层的水敏性损害越强；外来液体的矿化度降低速度越大，油气层的水敏性损害越强。

（5）在外来液体的矿化度相同的条件下，外来液体中高价阳离子成分越多，引起油气层的水敏性损害越弱。

四、论述题1、为什么说保护油气层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿于整个油气生产全过程的系统工程？答：（1）保护油气层技术要求必须前后兼顾、做到系统化。

从钻井油气层、完井、试油、采油、增产、修井、注水、热采的每一项作业过程中均可能使油气层受到损害，前一项作业造成的损害可以迭加（或传递）在后一项作业中，如果后一项作业没有搞好保护油气层工作，就有可能使前面各项作业过程中保护油气层所获得的成效部分或全部丧失。

所以，保护油气层工作必须前后兼顾，做到系统化。

保护油气层技术习惯上分为两部分，一是钻开油气层至交井过程的保护油气层技术，该步非常关键，保证交给油公司的是一口无任何伤害的、油气层保持原始状态的油井，该过程作业范围小，作用时间短，对油气层的损害相对较小，二是油气生成过程的保护油气层技术，主要解决一个高产稳产问题，作用范围大，在油藏深部，作业时间长，损害累积迭加问题严重。

（2）保护油气层技术要求多部门协作该项工程涉及地质、钻井、测井、试油、采油、井下作业等多个部门，只有这些部门密切配合，协同工作，正确对待投入与产出，做好技术、经济评价，才能收到良好效果。

（3）涉及多学科、多专业的知识要开展此项系统工程中各项技术的研究，必然涉及到矿物学、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、油田化学和计算机等多种学科专业，因此，保护油气层技术建立在多学科、多专业综合应用基础之上，打破了传统的专业界限。

而目前具有多学科、多专业知识和技能的人员不多，需要建立一个机构把有关的各个部门组合起来实施该项技术，孤立地一个室一个室地搞是徒劳的。

因此，从理论上，知识结构上、学科专业上，以及解决的问题的方法上等几方面来看，保护油气层技术是一项系统工程。

2、钻井过程中造成油气层损害的原因有哪些？答：钻井过程中造成油气层损害的原因可分为两大方面，即钻井液损害的工程因素损害。

（1）钻井液损害可分为钻井液固相和液相损害。

1、钻井液中膨润土、加重剂、堵漏剂、钻屑、处理剂不溶物及高聚物鱼眼等，都可侵入油气层，对油气流动通道产生堵塞。

2、钻井液滤液与油气层岩石不配伍可诱发水敏、盐敏、碱敏、润湿反转和高聚物的表面吸附，造成油气层有效渗透率下降，钻井液滤液与油气层流体不配伍，可造成无机垢、处理剂沉淀、水锁、乳化堵塞和细菌损害。

（2）钻井工程损害是以钻井液为媒介，通过以下工程条件进行的。

1、压差：多大的正压差使钻井液滤液及其固相侵入油气层的深度增加，而过大的负压差可诱发微粒运移或出砂，以及生成有机垢。

2、侵泡时间：钻井液对油气层的侵泡时间越长，钻井液渗滤液及其固相侵入油气层的深度和数量越大，损害程度越大。

3、环空返速：环空返速越大，钻井液对井壁的冲刷作用越强，滤矢量越大。

4、钻井液性能：钻井液性能越差，滤饼质量越差，滤失量就越大，钻井液对地层抑制能力差，是产生井塌事故，诱发油气层损害。

3、结合钻井、完井过程油气层损害的特点，阐述油气田开发生产中的油气层损害的特点。

答：钻井、完井过程作业时间短、作业范围小，因此，作业液对油气层浸泡时间短，对油气层损害仅限于井眼附近。

而油田一旦投入生产，油层压力、温度及其储渗特性都在不断发生变化。

这种变化过程主要表现在以下三个方面：(1)油层岩石的储、渗空间不断改变；(2)岩石的润湿性不断改变或润湿反转；(3)油层的水动力学场（压力、地应力、天然驱动能量）、温度场不断破坏和不断重新平衡。

因此，油田开发生产中油层损害的特点为：(1)损害周期长：几乎贯穿于油气田开发生产的整个生命期；(2)损害范围宽：涉及到油气层的深部而不仅仅局限于近井地带，即由点（一口井）到面（整个油气层）；(3)损害更具复杂性：井的寿命不等，先期损害程度各异，损害类型更为复杂，地面设备多，流程长，工艺措施种类多而复杂，极易造成二次损害；（4）损害更具叠加性：每一个作业环节都是在前面一系列作业的基础上叠加进行的，加之作业频率比钻井、完井次数高，因此，损害的叠加性强。

4、保护油气层的重要性体现在哪些方面？答：（1）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。

（2）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。

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。

五、综合分析题1、某构造属于低孔低渗砂岩气藏，深度在3500m-5000m,地层温度为120-180℃，储层润湿性为强亲水；X射线衍射分析结果显示，粘土矿物总量为12%，粘土的主要成分为伊蒙间层矿物，含量为55%，间层比为30%；由岩心物性测试结果可知，该储层渗透性分布范围（0.0031-1.4854）*10-3um2,平均0.3876*10-3um2,孔隙度分布范围 1.34%-12.71%，试分析一下，在钻井完井过程可能发生哪些损害?应该采取哪些保护技术措施？答：钻井过程主要的损害形式包括钻井液损害和工程损害两种。

（1）由于该储层属于低孔低渗储层，因此，在钻井过程中钻井液损害主要表现在钻井液滤液侵入导致的储层液相损害，固相侵入造成堵塞伤害占据次要地位。

由于粘土矿物含量较高，而且主要是膨胀性粘土矿物，因此，对于水基钻井液来说，钻井液滤液侵入极易导致水敏性损害；由于储层孔隙度和渗透率非常低，孔隙和吼道的尺寸非常小，滤液侵入导致的水锁损害有可能称为滤液伤害的主要形式。