增产改造措施的储层保护

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CaF2任何时候都以沉淀形式存在; Na2SiF6,K2SiF6,Na3AlF6,K3AlF6任何时候都以沉淀形式存在;
•水化硅沉淀
水化硅——Si(OH)4+nH2O
酸化作业中的油层伤害
4、添加剂选择不当造成损害
如发生沉淀、乳化液堵、润湿反转等。
5、酸液滤失造成损害
1)酸液渗入细微的粒间孔道,产生毛管阻力; 2)酸液中的固相颗粒及溶蚀产生的地层微粒堵 塞喉道。
水锁、贾敏伤害
• 水锁损害
进入产层的水相工作液段塞使储层的渗透 率降低,称为油气层的水锁损害。
• 作用
确定外界水相液体进入储层后产生损害的 程度,为防止水锁损害的工作液设计提供依据。
贾敏效应
当液-液、气-液不相混溶的两相在岩石孔隙 中渗流,当相界面移动到毛细管孔喉窄口处欲通过 时,需要克服毛细管阻力,这种阻力效应称为贾敏效 应。 一是液滴在毛细管中运动产生附加阻力。 二是油滴在变断面孔道中运动所受的毛细管阻力。
ຫໍສະໝຸດ Baidu化作业中的油层保护技术
3.使用与油气层岩石和流体相配伍的酸液和添加剂
酸化作业中的油层保护技术
储层敏感性—应力敏
(六) 应力敏
• 而应力敏感性则考察在施加一定的有效应力时, 岩样的物性参数随应力变化而改变的性质。它反 映了岩石孔隙几何学及裂缝壁面形态对应力变化 的响应。 • 在C MS —300 全自动岩心测试装置上,测量出不 同应力值下的渗透率和孔隙度,观察和分析应力 对渗透率和孔隙度的影响。
(1)井筒与压裂液罐清洗不干净,将杂质、锈、垢等带入储层引起伤害。 (2)配液时,水质不好,入井材料未达到要求,使压裂液性能改变,并 引入有害物质。
6、压裂液未及时返排造成二次污染。
压裂过程中的保护油气层技术
1.选择配伍的压裂液
优化压裂液配方,提高压裂液与储层的配伍性,筛选 出残渣低、易返排、低伤害的压裂液。
储层敏感性—碱敏
(四) 碱敏 地层水pH 值一般呈中性或弱碱性,而压裂液的pH 值在8 ~12之间,当高pH 值流体进入油气层后, 促使粘土水化、膨胀、运移或生成沉淀物而造成的 地层伤害称为碱敏。 通过注入不同pH 值的地层水井测定其渗透率,根据 渗透率的变化来评价碱敏伤害程度,找出碱敏伤害 发生的条件,主要是临界pH 值,以及由碱敏引起的 油气层伤害程度,为各类工作液的设计提供依据。
增产改造措施中的储层保护技术
增产部:霍腾翔
目录
1. 2. 3. 4. 概述 储层敏感性 压裂过程中的储层伤害与保护 酸化过程中的储层伤害与保护
概述
• 国外从50年代开始储层损害的机理研究。随后的 20年时间里,研究工作进展缓慢,只见到一些零 星的文章报道。 • 直到70年代,油层保护工作才真正受到重视,开 始有针对性地开展保护油层研究工作。 • 80年代,随着新的测试技术的发展以及对储层损 害机理研究的不断加深,取得很大的进展。 • 80年代末到90年代,开始用数学模拟方法进行机 理研究并取得重大进展,
压裂过程中的损害
3、原油引起的乳化损害。
原油与压裂液相遇,发生乳化损害。
4、支撑裂缝导流能力的损害。
对支撑剂的技术要求:1)密度低;2)粒径均匀;3)强 度高;4) 圆、球度高;5)杂质含量少。 因此,支撑剂选择不当,必然产生损害。此外,压裂液残渣在返排 时堵塞支撑剂层造成损害。
5、施工作业中质量控制与质量保证实施不当给储层带来伤 害,影响压裂效果、储层评价与勘探开发的进程。
储层敏感性—水敏
(二) 水敏
水敏性评价标准
(1-KW/Kf) ×100%
<30
30-70
>70
水敏程度



储层敏感性—盐敏
(三) 盐敏
• 当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后,可能引 起粘土的收缩、失稳、脱落,当低于地层水矿化度的工作 液滤液进入油气层后,可能引起粘土的膨胀和分散,这些 都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞,引起渗透 率的下降从而损害油气层。 • 盐敏评价实验的目的是找出渗透率明显下降的临界矿化 度,以及由盐敏引起的油气层伤害程度。
酸化作业中的油层伤害
补充概念
• 润湿性:当固体表面存在不相容的流体时某相流 体优先附着到固体表面的趋势。也称为选择性润 湿。 • 亲水性:油层岩石对所储水相的润湿亲和能力大 于对所储油相的润湿亲和能力时为亲水性。 • 润湿反转 :指岩石表面在一定条件下亲水性和亲 油性相互转化的现象。
酸液与储层岩石不配伍
压裂过程中的损害
从注液过程来看,损害体现在4个方面:
1.粘土膨胀与颗粒运移损害。
水基压裂液中的水进入地层,引起粘土膨胀(水敏 损害)和水锁损害;粘土颗粒被压裂液分散后出现颗粒 运移(速敏损害)。
压裂过程中的损害
2.机械杂质引起堵塞损害。
机械杂质的来源有: (1)压裂液基液携带的不溶物; (2)成胶物质携带的固体颗粒; (3)降滤失剂或支撑剂携带的固相微粒; (4)油气层岩石因压裂液浸泡、冲刷而脱落下来 的微粒; (5)压裂液从地面管线及井筒中冲刷下来的各类 赃物(铁锈、淤泥、胶质、沥青等)。
酸化作业中的油层伤害
酸化过程中的地层损害:
注酸过程为:注前置液注酸液注后置液(顶替 液)排液(返排)。 所以酸化过程中的地层损害可能包括: 1. 注前置液过程中的损害; 2. 注酸液过程中的损害; 3. 注后置液过程中的损害; 4. 返排过程中的损害。
酸化作业中的油层伤害
1、酸液与地层流体的不配伍
酸化作业中的油层伤害
7、施工过程产生损害
1)注酸前,地面管线和井筒未清洗或未洗干 净,将各类脏物(如铁锈、淤泥等)带入地层, 引起深部损害; 2)排液引起的损害,包括排液不及时引起损害、 排液速度不平稳引起损害、排液速度过快或过慢 引起损害。
酸化作业中的油层保护技术
1.使用合适的酸液浓度
一般通过室内试验确定。
储层敏感性
储层敏感性是指储层对可能造成伤害的各种因素的
敏感程度。为了保护油气储层,充分发挥其潜力, 有必要对储层的各种敏感性进行系统评价。 储层敏感性评价主要是通过岩心流动实验,考察油 气层岩心与各种外来流体接触后所发生的各种物理 化学作用对岩石性质,主要是对渗透率的影响及其 程度。
储层敏感性
压裂过程中的保护油气层技术
2.选择合理的添加剂
压裂过程中的保护油气层技术
3.选择合理的支撑剂。
根据储层闭合压力合理选择支撑剂,同时选择杂质含量 小各项指标都达标的支撑剂,以保持支撑裂缝的导流能力。
4.做好压裂设计及施工。 5.合理控制扩散压力时间,及时返排,必要时采取 强制闭合的方法。
减少了压裂液在储层的滞留时间,减轻了压裂液对气层 的损害。
• 油气层敏感性评价实验有速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、 应力敏评价实验。
(一)速敏
油气层的速敏性是指在钻井、采油、增产作业和注 水等作业或生产过程中,流体与储层在无任何物理和化 学作用的条件下,当流体在油气层中流动时,引起油气 层中微粒运移井堵塞喉道,造成油气层渗透率下降的现 象。主要速敏矿物为高岭石。
储层敏感性—酸敏
(五) 酸敏 油气层的酸敏性是指油气层与酸作用后弓愧的渗透率 降低的现象。酸液进入油气层后,一方面改善油气层 的渗透率;另一方面又与油气层中的矿物(绿泥石) 及地层流体反应产生沉淀并堵塞油气层的孔喉。 酸敏实验包括原酸(一定浓度的盐酸、氢氟酸、土 酸) 和残酸(可用原酸与另一块岩心反应后制备) 的敏感实验。
2.在砂岩酸化中使用前置液
前置液的成分:1215%的HCL。 前置液的作用: 1)隔开地层水,防止HF与地层水中的Ca2+、Na+、K+等反 应生成CaF2沉淀、Na2SiF6、K2SiF6、Na3AlF6、K3AlF6等 沉淀;
酸化作业中的油层保护技术
2)预先溶解含钙、含铁矿物,减少CaF2沉淀的形成,避免浪 费昂贵的HF; 3)使粘土和砂粒表面为水润湿,减少乳化液的形成; 4)保持低的PH值,防止Fe(OH)3沉淀和水化硅的形成,水化 硅——Si(OH)4+nH2O。
酸化作业中的油层伤害
3.酸化后的二次沉淀产生损害
•铁质沉淀
随酸化反应的进行,特别是酸液变为残酸时,三价Fe3+ 在PH值变为2.2时以Fe(OH)3 的形式产生沉淀。当PH值变为3.2时,Fe3+完 全沉淀。 在PH值变为1.9时,FeS 开始沉淀。当PH值变为3.55时,完全沉淀。
•HF反应产物产生沉淀
酸化作业中的油层伤害
6、施工参数选择不当造成损害
1)酸浓度过高,引起两方面的问题,一是缓蚀 问题难以解决,严重腐蚀管材从而引入大量的铁 离子造成损害;二是可能大量溶蚀基质颗粒造成 骨架破坏(将引起大量出砂或储层坍塌)。 2)对砂岩地层,施工泵压过高或施工排量过 大,将引起地层压裂(后果是:压破遮挡层,引 起油井过早见气、见水)。 3)酸液用量过大,会引起溶蚀过度或进入储层 太深而不能顺利返排。
油气层伤害
入井流体与储层及其流体不配伍所造成的近井地带 油层渗透率下降的现象称为油气层伤害。 主要的伤害机理:
(1) (2) (3) (4) (5) 外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的伤害; 外来流体与储层流体不配伍造成的伤害; 毛细管现象造成的伤害(包括水锁和贾敏效应); 固相颗粒堵塞引起的伤害; 微生物对储层的损害。
速敏性评价标准 Kmin/Kmax 速敏程度 <0.3 强 0.3-0.7 中 >0.7 弱
储层敏感性—水敏
(二) 水敏
油气层中的粘土矿物在原始油藏条件下处于一定矿化度的环 境中。当淡水进入储层时,某些粘土矿物(强水敏粘土矿物 蒙脱石和中等水敏矿物伊利石)就会发生膨胀、分散、运 移,从而减小或堵塞储层的孔隙和喉道,造成地层渗透率的 降低,油气层的这种遇淡水后渗透率降低的现象称为水敏。 水敏性评价实验主要是测定三种不同盐度(初始盐度—地层 水Kf 、盐度减半—次地层水Ksf 、盐度为0 —蒸馏水Kw ) 液体下岩心的渗透率。
储层敏感性—速敏
当流速达到某一数值时,岩心渗透率明显下降(下降值一 般为5%左右),此时的流速即为临界速度。 液体速敏的实验流量Qi依次为0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、 1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0ml/s; 如果流量Qi-1 对应的渗透率Ki-1 与流量Qi 对应渗透率Ki 满足 下式: K i 1 K i 100 % 5 % K i 1 说明已发生速敏损害,流量Qi-1既为临界流量。
酸液与地层原油的不配伍,主要产生酸渣(会 给地层带来永久性损害); 酸液与地层中水的不配伍,产生沉淀。
酸化作业中的油层伤害
2、酸液与地层岩石的不配伍
1)酸液引起粘土矿物膨胀; 2)酸液的冲刷及溶解作用造成微粒运移; 3)酸液溶解含铁矿物产生不溶物(特别是反应后产生的 Fe2+与Fe3+会产生二次沉淀); 4)酸化后产物的结垢(如酸化后未及时排液或返排不彻 底时,Ca2+重新结垢); 5)酸化后岩石润湿性发生反转:水润湿的变为油润湿, 从而使产量下降; 6)酸化后形成乳化液堵塞地层; 7)酸化产生液堵(井筒附近地层含水饱和度增大,引起 油相或气相渗透率下降),水锁损害地层 。
酸化作业中的油层保护技术
酸化的作用
酸化作业中的油层保护技术
酸化的作用
1.正面作用:通过溶蚀地层岩石颗粒、胶结物、地层孔隙中 的堵塞物,起到疏通喉道、增大渗透率的作用。 2.反面作用:各种反应产物将堵塞地层喉道、降低渗透率。 如果正面作用大于反面作用,酸化见效;如果反面作用 大于正面作用,则酸化对地层产生损害。
压裂过程中的保护油气层技术
6.做好质量控制和质量保证 。
①检查压裂液罐与支撑剂储罐,达到干净、清洁。 ②对准备入井的压裂材料(化学药品、压裂用水、支撑剂)的数量、 品种、质量进行检查、校核、化验、分析,使之满足设计要求。 ③严格按照设计要求配置压裂液。 ④对压裂设备、工具进行检查、维保,确保正常运转与使用。 ⑤清洗地面管线和井筒,确保清洁。 ⑥实时监控各种添加剂的加入情况,密切监视作业的排量、压力、 砂比等参数,及时对压裂液取样分析;做好液罐液面计量,严防走 空泵。 ⑦施工后迅速排液,监测、记录关井压降,并对返排压裂液进行取 样分析。 通过压裂作业质量控制与监督,确保了施工按设计要求实 施与作业施工安全,同时还帮助实现了优化施工,降低了压裂作业 对储层的伤害 。
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