保护油气层技术 第三章 储层损害的室内评价技术

第一节 油气层敏感性评价
3. 岩样的选取：在坐标纸上作出岩样的K～φ关系图， 画出回归曲线，以此作为选择岩样的依据。该关系曲 线也可用已有的孔、渗资料，用最小二乘法回归处理 而得。如下图所示：
第一节 油气层敏感性评价
一、敏感性评价实验
油气层敏感性评价包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、 酸敏五敏实验，具体实验方法基本按“砂岩储层岩心 流动实验评价程序”部颁标准执行，其目的在于找出 油气层发生敏感的条件和由敏感引起的油气层损害程 度，为各类工作液的设计、油气层损害机理分析和制 定系统的油气层保护技术方案提供科学依据。
因此，速敏评价实验是非常重要的。
第一节 油气层敏感性评价
（2）步骤及评价指标 以不同的注入速度向岩心中注入实验流体（煤油或地
层水），并测定各注入速度下岩心的渗透率，从渗透率与 注入速度的变化关系上，判断油气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满足下式，说明已发生速度敏感，流量Qi-1即为临界流量。
水敏实验的目的是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油气层 损害程度，为各类工作液的设计提供依据。
第一节 油气层敏感性评价
（2）步骤及评价指标
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
注意：对于采油井、要用煤油作为实验流体，并要求将煤 油先经过干燥，再用白土除去其中的极性物质，然后用G5砂心 漏斗过滤。对于注水井，应使用经过过滤处理的地层水(或模拟 地层水)作为实验流体。
第一节 油气层敏感性评价
2. 水敏评价实验
（1）水敏概念及实验目的
油气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， 造成渗透率降低。油气层的这种遇淡水后渗透率降低的现 象，称为水敏。
Ki1 Ki 100 % 5% Ki1
第一节 油气层敏感性评价
损害程度 速敏程度
表1 速敏程度评价指标
< 30% 弱
30%~70% 中等
> 70% 强
损害程度=(Kmax－Kmin)/Kmax×100%
Kmax渗透率变化曲线中各渗透率点中的最大值，μm2 Kmin渗透率变化曲线中各渗透率点中的最小值，μm2
第一节 油气层敏感性评价
第一节 油气层敏感性评价
1. 速敏评价实验
（1）速敏概念和实验目的 油气层的速敏性是指在钻井、测试、试油、采油、
增产作业、注水等作业或生产过程中，当流体在油气 层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成 油气层渗透率下降的现象。
第一节 油气层敏感性评价
目的：（1）找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害
第三章 储层损害的室内评价
认识油层损害不仅需要应用多方面的知 识，更需要采用先进的实验技术，在实验室内 首先进行损害机理研究，弄清楚损害类型和损 害程度，以及防止和有效处理地层损害的措施。
发展史
1. 国外：百度文库
（1）40~50年代就开始了油层损害的室内实验研究，主 要是以岩心流动实验为基础，用渗透率的变化情况来判断发 生损害的问题。
通过向岩心注入不同矿化度等级的盐水（按地层 水的化学组成配制），并测定各矿化度下岩心对盐水 的渗透率，根据渗透率随矿化度的变化来评价盐敏损 害程度，找出盐敏损害发生的条件。
第一节 油气层敏感性评价
根据实际情况，一般要做升高矿化度和降低矿化 度两种盐敏评价实验。（1）对于升高矿化度的盐敏评 价实验，第一级盐水为地层水，将盐水按一定的浓度 差逐级升高矿化度，直至找出临界矿化度Cc2或达到工 作液的最高矿化度为止。（2）对于降低矿化度的盐敏 评价实验，第一级盐水仍为地层水，将盐水按一定的 浓度差逐级降低矿化度，直至注入液的矿化度接近零 为止，求出的临界矿化度为Cc1。
第三章 储层损害的室内评价
在开发一个油田或实施一项油井工程作业之前，首 先应该弄清楚以下问题：
1. 油层岩石和流体特性怎样? 2.当油层原始的化学、水动力学和热动力学条件失 去平衡时是否会造成损害? 3.发生损害的类型和原因? 4.采用什么措施才能减少油气层损害等问题。 这就需要有一套科学的方法对储层潜在的损害因素 及各种类型的损害进行评价。
室内评价实验流程
第一节 油气层敏感性评价
第一节 油气层敏感性评价
代表性岩样的选择步骤：
1. 岩样的钻取：在钻取岩样时， 最好从一块岩心中钻取几块相同的样品， 以供多项分析使用；
第一节 油气层敏感性评价
第一节 油气层敏感性评价
第一节 油气层敏感性评价
第一节 油气层敏感性评价
2. 岩样孔隙度和渗透率的测定
害程度。评价指标见表2。
表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
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3. 盐敏评价实验
（1）实验目的 找出盐敏发生的条件，以及由盐敏引起的油气层损
害程度，为各类工作液的设计提供依据。
第一节 油气层敏感性评价
（2）步骤及评价指标
的临界流速，以及确定由速度敏感引起的油气层损害程度； （2）为以下的水敏、盐敏、碱敏、酸敏四种实验及其它损 害评价实验流速的合理确定提供依据。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； （3）为确定合理的注采速度提供科学依据。
（4）目前，国外已能通过开展室内实验对特定的油气层 发生地层损害的原因进行预测，并提出相应的防止或减轻损 害的措施。
2. 国内
起步较晚，80年代初仍处于初级阶段。近十几年发展很 快。辽河、华北、中原、长庆、四川等油田针对钻井完井中 的油层保护问题，较系统地研究了评价油层损害的各种实验 方法，形成了一套能适用于不同类型油藏的评价实验程序， 为我国深入进行油层损害机理研究，指导工程设计中完善保 护油层的措施奠定了基础。
（2）70年代以来，X-射线衍射仪、电子扫描显微镜、图 像分析系统等电子仪器广泛应用于储集层岩石的研究；借助 微电脑技术采用物理模拟和数学模拟手段来研究地层孔隙中 固体微粒的运移、微粒的侵入深度、地层中流体运动状态、 地层渗透率随时间、流速及温度的变化等。
发展史
（3）80年代，逐步形成了采用多种方法进行系列试验的 实验技术。