西南石油大学储层保护技术第5章资料
保护储层技术总论
油气藏评价 技术系统
油气藏保护 技术系统
保护储层 技术系统
油气藏改造技术系统
油气藏改造 技术系统
Representatives from UNDP, CNPC and SWPI on the Star-up Meeting (CPR/88－051)
油井完井技术中心大楼
一、背景资料
“七五” 国家项目“保护油层的钻井完井技术”。西南 石油学院作为牵头单位，全面参加了五个油田各个技术 环节的科技攻关 联合国援助中国能源发展项目：CPR/088/051，开发计划 署（UNDP）资助126万美元，CNPC配套投入1000万元
一个新的理念 一门新的知识 一套新的技术 一类新的建制 一次新的机会 一种新的挑战
保护储层技术系统及环境
油气藏工 程地质环 境
地球表层 自然环境
保护储 层技术 系统
社会环 境
经济技术 环境
油气藏保护技术系统与其它系统的关系
油气藏开发技术系统
油气藏开发 技术系统
油气藏评价技术系统
国外研究历程
70年代明朗化阶段--探索分散运移的机制和防治技术
Hower(1974) ,Reed（1977）, J. W. Neasham（1977）， W.R. Almon(1977),D.K.Davies(1978), H.F. Shaw(1980) 扫描电镜的应用，研究粘土矿物的产状,进一步明确微粒分 散/运移的普遍性 Muecke(1978)实验直观显示微粒移位（脱落）、运移、沉 积、堵塞过程，理论阐明机理
扁雀见魏王（续）
扁雀说：“因为我大哥给人治病，总能做到防患 于未然，病还没有显出征兆，他就手到病除。而 病人都不知道，他在给别人去除预先的病。 我 二哥给人治病，是在病兆初起之时，他一用药就 把病给除去了，大家总认为他能治的是小病，却 不知道这个病发展下去会要命的。 我的技术最 差，因为我只能在人生命垂危时，才出手治病， 往往能够起死回生，所以名扬天下。”
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。
油气储层保护5
1 完井方式概述
2 射孔完井的保护油气层技术
3 防砂完井的保护油气层技术
1 完井方式概述
1.1 各种完井方式的特点及其运用条件 完井作业是油气田开发总体工程的重要组成部分。目前 国内外主要采用的完井方式有：射孔完井、裸眼完井、砾石 充填完井等。
完井：根据油气层的地质特征和开发开采的技术要求，
C）水侵的影响
①水侵使岩石的强度降低；
②水侵破坏孔隙内油流的连续性；
③产生水锁效应，增加油流阻力； d）气侵对出砂的影响 ①油气两相流动增加油流阻力； ②发生空化作用，冲蚀岩石颗粒；
③形成气耗，气体进入井眼，使井眼压力降低，加
速井壁的剪切破坏。
3.2 保护油气层的防砂完井技术
工序。
（2）负压差射孔的保护油气层技术
①应通过筛选实验，采用与油气层相配伍的无固相射孔液
②科学合理地制定负压差。 2.2.3 合理射孔负压差值的确定 若负压差值太低，使不能保证孔眼完全清洁畅通，降低了 孔眼的流动效率，但若负压差值过高，又可能引起地层出砂
或套管被挤毁。目前最流行的确定方法是美国conoco公司的
2.1.4 射孔液对油气层的损害
正压差射孔必然造成射孔液对油气层的损害。即使是负 压差射孔，射孔作业后有时由于种种原因需要起下更换管 柱，射孔液也就称为压井液了。射孔液对油气层的损害机 理：
（1）固相颗粒侵入，降低油气层渗透率，堵塞孔眼
（2）液相侵入降低绝对渗透率和相对渗透率，伤害区甚 至超出钻井液损害区。因此应根据油气层物性，通过室内筛 选，选择合理的射孔液。
流线仍然还平行于油气层的顶部与底部，这称为非径向流1
相，此时已生产了部分附加压降。在靠近井筒的某一位置， 流线开始汇集流向孔眼，因套管、水泥环的封闭成为流动障 碍，故在垂直面内的流线也不再平行于油气层顶部和底部 了，这称为非径向流2相，在水平面和垂直面内流线都汇集 于孔眼，附加压降急剧增加。
西南石油大学油层物理习题答案
第一章 储层岩石的物理特性24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。
∑Log d iWWi图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。
曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。
一般储油砂岩颗粒的大小均在1～0.01mm 之间。
粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。
上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。
该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。
曲线A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B 上升段直线叫陡，则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。
30、度的一般变化范围是多少，Φa 、Φe 、Φf 的关系怎样？常用测定孔隙度的方法有哪些？影响孔隙度大小的因素有哪些？答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。
2）由绝对孔隙度a φ、有效孔隙度e φ及流动孔隙度ff φ的定义可知：它们之间的关系应该是a φ>e φ>ff φ。
3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。
间接测定法影响因素多，误差较大。
实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。
4）对于一般的碎屑岩 (如砂岩)，由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以及成岩后的压实作用（即埋深）就成为影响这类岩石孔隙度的主要因素。
西南石油大学油藏工程考试复习
第一章 圈闭: 能够阻止油气继续运移、并能遮挡油气，使其聚集起来的地质构造。
特殊地下储油容器构成要素:储集层、盖层、遮挡物盖层：阻止油气向上运移遮挡物：阻止油气侧向运移储集层岩石有：碎屑岩、结晶岩；孔隙度大 、渗透率高；盖层：孔隙小、渗透率低圈闭参数 ：溢出点 、闭合高度 、闭合面积圈闭容积：V ct =A t h φ(1-s wc)油藏：单一圈闭中的油气聚集油藏参数：油水界面 、油柱高度(h o )、含油面积(A o )油藏容积 ：V c =A o h φ (1-s wc ) 圈闭充满系数 ctc V V =β=0~1 β >0油气聚集 ，油气藏形成β =1圈闭充满 ，油气外溢 ，上倾方向聚集形成油藏β >0圈闭有油 ，下倾方向来油，可能有油气聚集形成油藏油气的重力分异，差异聚集 作用勘探油气：圈闭论、源控理论圈闭理论：圈闭、油藏；源控理论：油源、油藏源控理论：油源、油藏油气藏条件：地质条件：生，储，盖，圈，运，保。
经过初运移和二次运移 生油岩：富含有机质的暗色致密岩石运移：源岩→圈闭储层：有一定孔渗性质的岩石盖层：弱渗透性质的岩石圈闭：油气聚集场所保存条件：油藏形成后不遭受破坏油气藏力学条件：统一的油水界面；统一的压力系统（任一点的实测压力满足同一个方程，任一点的折算压力都相等）岩石性质(储层)：岩浆岩 ，变质岩 ，沉积岩（碎屑岩（砂岩、生物灰岩）、结晶岩（碳酸盐岩））圈闭类型：构造圈闭（背斜、断层遮挡），岩性圈闭（透镜体），地层圈闭（地层不整合、潜山、地层超覆）构造圈闭：因地应力变化导致的构造运动 而形成的圈闭类型。
岩性圈闭：因储集层周围的岩性变化而形成的圈闭。
地层圈闭：因地层超覆、沉积间断或风化剥蚀等因素形成的圈闭。
孔隙类型（孔、缝、洞）：单一(孔)介质就是岩石中只有一种孔隙；双重(孔)介质为岩石中有二种孔隙；三重(孔)介质为岩石中有三种孔隙流体性质：气（干气，湿气、凝析气）、油（轻质油、中质油、重质油） 接触关系：边水、底水h o >h 层状油藏 ；h o <h 块状油藏 ，h 为油层厚度，油藏命名原则：孔隙、岩性、圈闭、接触关系、流体地质储量：特定地质构造中所聚集的油气数量可采储量：在目前技术经济条件下, 可以采出的地质储量采收率：可采储量与地质储量的比值静态地质储量：用静态地质参数所计算的储量，常用容积法 计算动态地质储量：用动态生产数据所计算的储量，动用储量动用程度：动态地质储量与静态地质储量的比值油藏容积V ci=A o h φ(1-s wc)；油藏油体积V oi=V ci=A o h φ(1-s wc)；油藏储量(地面体积) oi wc o oi oi )1(B s h A B V N -==φ 溶解气储量 oisi wc o s )1(B R s h A G -=φ 储量计算参数 ：A o, h —地质参数 ；φ, s wc —岩心分析 ；ρos , B oi , R si —PVT 实验PVT 实验储量级别 ：潜在资源量、远景资源量、预测储量（含油边界不确定 ）、控制储量（含油边界基本确定 ）、探明储量（含油边界完全确定 ）、开发储量（油藏情况完全掌握 ）。
《保护油气层技术》PPT课件
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
西南石油大学油层物理考研复习资料汇总
西南石油大学油层物理考研复习资料汇总第一章储层岩石的物理特性1、何谓粒度及粒度组成？如何求得？结果又如何表示？答：粒度：岩石颗粒的大小称为粒度，用其直径来表示（单位mm或μm）。
粒度组成：砂岩的粒度组成是指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常用质量百分数来表示。
如何求得：通常用筛析法和沉降法来测定粒度及粒度组成。
结果如何表示：粒度组成用列表法和作图法表示，作图法可采用不同的图形来表示粒度分布，如直方图、累积曲线图、频率曲线图等等，矿场上常用粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线来表示。
2、如何计算岩石颗粒的直径、粒度组成、不均匀系数和分选系数？答：直径、粒度组成：计算颗粒直径和粒度组成见上题（题1）不均匀系数：累计分布曲线上累积重量60％所对应的颗粒直径d60与累积重量10％所对应的颗粒直径d l0之比，公式为：a=1~20分选系数：用累积重量25％，50％，75％三个特征点将累积曲线划分为四段，特拉斯特取两个特征点定义分选系数为：3、颗粒分布规律曲线与分选系数表明的岩石颗粒特征是什么？答：颗粒分布规律曲线表示出岩石粒度的均匀程度以及颗粒按大小分布的特征。
分选系数定量计算粒度组成的均匀程度或特征，分选系数1~2.5为分选好；2.5~4.5为分选中等；大于4.5为分选差。
4、岩石中最常见的胶结物是哪些？如何划分胶结类型？胶结类型如何影响岩石的物理性质？答：岩石中最常见的胶结物：胶结物的成分最常见的是泥质和灰质，其次为硫酸盐和硅质。
如何划分胶结类型：根据胶结物的成分和含量的多少，生成条件以及沉积后的一系列变化等因素，可划分为基底结胶，孔隙结胶及接触结胶。
胶结类型如何影响岩石的物理性质：胶结类型直接影响岩石的储油物性，胶结物中的敏感性矿物直接影响储油的敏感性5、岩石的绝对渗透率是如何定义的？测定岩石的绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？答：如何定义：通过达西定律：其中K值仅取决于多孔介质的孔隙结构，与流体或孔隙介质的外部几何尺寸无关，因此称为岩石的绝对渗透率。
保护油气层技术3,4,5教材
粘土矿物观测 粘土矿物的类型、产状和含量；分析 地层粘土水化膨胀、分散运移等损害 机理；
第三章 岩心分析技术
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
2) 扫描电镜技术的应用
储层孔喉观察 孔喉形状、大小、与连通关系；分析 储层孔喉结构，为完井液设计提供依 据等；
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
3) 薄片技术的应用
飘浮接触
线接触
第三章 岩心分析技术
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
3) 薄片技术的应用
孔隙特征
薄片分析可获得孔隙成因、大小、形状、 分布等资料，可用于计算面孔率及微孔隙率等储 层特征参数、研究孔喉尺寸大小、分布和类型， 进而研究储层潜在损害因素。
测量原理
扫描电镜技术即是扫描电子显微技术,它利 用类似电视摄影显像的方式,用细聚焦电子束在 样品表表面上逐点进行扫描成象。
分析孔隙内充填物类型、产状。
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
2) 扫描电镜技术
仪器结构
第三章 岩心分析技术
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
2) 扫描电镜技术的应用
①地层微粒分析 地层微粒是指小于37m的细粒物质。
如粘土、长石、石英、菱铁矿、方解石、 白云石、石膏等。
这些物质与地层微粒运移、水化膨胀、 分散等地层损害密切有关。
第三章 岩心分析技术
保护油气层技术
3.2 岩心分析技术及其应用
1) x射线衍射技术的应用
②全岩分析 主要是对大于5 m的非粘土矿物进行
且压力可以较高，便于更微小的孔隙测量，因 而它是目前国内外测定岩石毛细管压力的主要 手段。
西南石油大学油层物理复习资料1
西南石油大学油层物理复习资料1.txt我的优点是：我很帅；但是我的缺点是：我帅的不明显。
什么是幸福？幸福就是猫吃鱼，狗吃肉，奥特曼打小怪兽！令堂可是令尊表姐？我是胖人，不是粗人。
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第一章油层岩石的物理特性 1. 什么是油藏？油藏的沉积特点及其与岩石特性之间的关系是什么？ 2. 沉积岩有几大类？各自有些什么特点？ 3. 油藏物性参数有些什么特点？通常的测定方法是什么？ 4. 什么是粒度组成？ 5. 粒度的分析方法有哪些？其基本原理是什么？ 6. 粒度分析的结果是如何表示的？各自有些什么特点？ 7. 如何计算岩石颗粒的直径，粒度组成，不均匀系数和分选系数？ 8. 岩石中一般有哪些胶结物？它们各自有些什么特点？对油田开发过程会产生什么影响，如何克服或降低其影响程度？ 9. 通常的岩类学分析方法有哪些？ 10.如何评价储层的敏感性（具体化，包括评价地层伤害的程度）？ 11.如何划分胶结类型，其依据是什么？它与岩石物性的关系怎样？ 12.什么是岩石的比面？通常的测试方法有哪些？其原理是什么？ 13.推导岩石的比面与粒度组成之间的关系？ 14.粒度及比面有何用途？ 15.什么是岩石的孔隙度，其一般的变化规律是什么？ 16.按孔隙体积的大小可把孔隙度分为几类？各自有些什么特点及用途？ 17.孔隙度的测定方法有哪些？各自有什么特点？ 18.孔隙度有些什么影响因素，如何影响的？19.岩石的压缩系数反映了岩石的什么性质？是如何定义的？ 20.综合弹性系数的意义是什么？其计算式为：C * = C f + C Lφ式中各物理量的含义是什么？ 21.当油藏中同时含有油，气、水三相时，试推导： C= Cf+ φ (S o C o + S w C w + S f C f )22.试推导分别以岩石体积，岩石骨架体积和岩石孔隙体积为基准的比面之间的关系S = S s (1 ? ? ) = φ ? S pS―以岩石体积为基准的比面， S p ―以岩石空隙体积为基准的比面， S s ―以岩石骨架体积为基准的比面。
《储集层保护技术》课件
contents
目录
• 储集层保护技术概述 • 储集层损害机理 • 储集层保护技术应用 • 储集层保护技术发展趋势 • 储集层保护技术案例分析
01
储集层保护技术概述
储集层保护的重要性
储集层是油气的主要储存场所，其质 量和完整性对油气勘探和开发至关重 要。
储集层保护可避免资源浪费、提高采 收率、降低环境污染和减少生产成本 。
生物降解和生物堵塞
微生物在储集层中生长繁殖，会降解有机 物或堵塞孔隙，影响油气流动。
酸敏和盐敏效应
某些酸或盐类物质会与储集层岩石发生反 应，导致岩石结构破坏或敏感性矿物溶解 ，从而降低渗透率。
储集层损害的预防措施
采用适当的钻井技术措施
优化钻井液性能参数
调整钻井液的密度、粘度、切力 等参数，以减少对储集层的损害 。
储集层保护技术的绿色化发展
总结词
随着环保意识的提高，储集层保护技术的绿色化发展成为必然趋势，旨在降低对 环境的影响。
详细描述
绿色化发展的重点是研发环保型的储集层保护材料和技术，减少对地层的伤害和 污染。同时，还需要优化油气开采工艺，降低能耗和资源消耗，实现可持续发展 。
05
储集层保护技术案例 分析
案例一：某油田的储集层保护技术应用
总结词：成功应用
详细描述：某油田在开发过程中，通过采用储集层保护技术，有效避免了储层伤 害，提高了油田采收率，为油田的可持续发展奠定了基础。
案例二：某气田的储集层保护技术应用
总结词
挑战与应对
详细描述
某气田在开发过程中，面临着储集层复杂多变、压力低、渗透性差等挑战。通过采用储集层保护技术，优化了气 田的开发方案，提高了单井产量和采收率。
西南石油大学储层保护技术
速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏和应力敏感 等六敏实验
（单因素分析研究）
2、工作液对油气层的损害评价
各类工作液对岩心的损害评价 （多因素综合分析研究）
四、研究方法
油气层损害的室内评价
实验岩心和实验流体制备
岩心敏感性实验评价
工作液对储层的损害评价
速敏 水敏 盐敏 碱敏 酸敏 应力 评价 评价 评价 评价 评价 敏感
pH值: 7.00
思考与作业
油气层损害的室内评价
根据地层水分析结果怎样计算模拟地层水化合 物的组成及其含量？
Na++K+ Ca2+
Mg2+
Cl -
SO42-
HCO3- CO32-
15110 743
180
24112
498
1112
0
MgCl2？
Na=23 K=39 Ca=40 Mg=24.3 Cl=35.5 S=32 O=16 C=12 H=1
油气层损害的室内评价
3、实验岩样的选择方法
– 掌握了该储层大量的岩心分析数据的情况 找出一系列已经选过的岩样的、K数值； 将所测得的数据标注在lgK---(或K--）图中 利用最小二乘法画出回归曲线，再在曲线上找出 岩心点。
渗透率，m2
孔隙度，%
油气层损害的室内评价
3、实验岩样的选择方法 •不掌握储层岩心的分析数据的情况
6
5
4
3
2
Ki-1
QiL
Ki 10 APi
Ki
1
Qi-1
Qi
0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 6.0
流量（ml/min)
油气层损害的室内评价
西南石油大学储层保护技术第4章资料
引言
油气层损害机理
油气层被钻开之前，在油气藏温度压力环境下，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ岩石矿物和地层流体处于一种物理、化学的平 衡状态。
钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生产 过程都能改变原来的环境条件，使平衡状态发 生改变，这就可能造成油气井产能下降，导致 油气层损害。
第四章 油气层损害机理
第一节 概述 第二节 油气层潜在损害因素 第三节 外因作用下引起的油气层损害 第四节 地层损害微观机理综述 第五节 不同类型油气藏的损害特点
油气层损害机理
教学目的与要求
•掌握储层损害机理的主要类型及其特点； •初步掌握各类作业造成储层损害的机理与特点； •掌握储层发生水敏、盐敏、碱敏、酸敏的损害 的潜在因素与工程因素（外因）； •了解储层损害机理的分类及其依据。
（张绍槐、罗平亚教授对地层损害的分类）
外来流体与地层岩石的作用
➢外来流体中固相颗粒的侵入与堵塞 ➢工作液侵入造成的敏感性损害 ➢储层内部微粒运移造成的地层损害 ➢出砂 ➢细菌堵塞
外来流体与地层流体的作用
油气层损害机理
按损害原因分类
（张绍槐、罗平亚教授对地层损害的分类）
外来流体与地层流体的作用
孔隙结构 孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系
宏 孔隙度 观 渗透率
油气层损害机理
油气层储渗空间与油气层损害之间的关系
孔喉越大，固相颗粒侵入的深度就越深，损害程度可能 就越大；
孔喉弯曲程度越大，喉道越易受到损害； 孔隙连通性越差，油气层受到损害越大； 储层孔喉越细，滤液或入井流体造成的水锁、贾敏等损
西南石油大学 《油藏工程》教学提纲+复习提纲)
A
0 196 0 94 -1 1 0 92 -1 0 19 0 -
-2060
-2080 -2100 -2120
-2100
2 4
0 3 -208 100 -2
0 12 -2
-
0 14 2
B
图例
断 层
0 -190
1 井位及井号
储层顶面 等 高 线
圈 闭 面 积
1.10
Ah (1 S wc ) os N 3984 .375万吨 Boi h (1 S wc ) os 1.99t / km2 Boi
Ee We DI e Et Gp Bg Wp Bw
5.8
22 20 18 16 14 12 10 0 10 20 30 40 50 60 70 y = -0.1x + 20 2 R = 1
We Wp Bw GBgi Pp Z P
6.1
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西南石油大学石油工程油藏地质学PPT5油藏构造特征资料
油层微构造：由于油层局部的微小起伏和微小断层存在而形 成的微小构造。
四、 油藏断层研究
㈠ 断层特征与作用 1 油藏断层的一般特征
凹陷内的断层一般划分是为断四陷级内：影响二级构造带形成与发育
一级 断层 二级断层 三级断层 四级断层
断的距主可干达断数层千，米走，向延与伸凹长陷度内达主数要十构千造走 米，是向四为凹基级继陷本断承内一层性主致是断要，油层构延田。造伸上活上长分动的达布时重1较0间要多k长断m的，以层断往上，层往，落，落 差往在差往1达占0数0油m百田以米断上。层，二总延级数伸断的长层8度0是%数油以千田上米内，，的落走主差要 贯向小穿与断，于二层一一级，般个断构在构层成2造0类二-旋5似级0回m，构的，多造始延与带终伸凹，。长陷控它度或制一1凹油-2般陷气k是m内聚，集 凹的走陷构与向或造成多盆走带变地向分，的一布但边致；主界。是要；把控延控二制伸制级油方着构气向生造分仍、带布以储切的平油割重行岩成要凹断 层断陷的块层内沉区。构积，造是走划向分为断主块。区四的级重断要层依主据要；控控制
二、油藏构造研究方法
1. 地震 方法
2.钻井和 测井方法
3.动态 方法
通过钻井能够得到各井各层的分 层地数震据勘、探岩可以性提特供征油、藏断的测层线断剖点的 深 地 用 和 特 通 各 况 况 资面 个 闭 征 点 钻 构及构层可造配准这方料度下它开征地、及过应图 地 ， 。 井 造合的确井造为合是的法。等构校发图层岩断钻用及 区 具 但 资 特面连，间研构其一形。加资造正提件界性点井井构 的 有 准 料 征积通更动究造它种态深料。地供。面特的剖下造 构 完 确 校 。、与符态成研资构及闭图 造 整 性 正了，由震与在的征位面地。 形 、 较 才合否合等果究料造局对利于构实钻实、置地层利 态 齐 差 能高，地资的提使特部地用钻造际井际含、层的度用 、 全 ， 较裂下料准出构征变下这井图相资高油层对含它 高 、 因 真以缝的，确问造分化构些资，吻料程、位比油可 点 连 此 实及是真既性题的析等断分 位 续 必 地造资料能合较、气、，、析置的须反层否实可，，解的，的料可为的多起、落可气一、特用映特发情检如如释辅以认恢靠详构时伏水差获、育况验断构更助便识复，探造，状情等得水，。。
保护储集层技术
多在井壁附近， 多在井壁附近，也可以在井间 渗流通道——孔隙和 或裂缝 孔隙和/或裂缝 渗流通道 孔隙和 油气或注入的驱替流体
2.４保护储集层技术 研究程序 ４保护储集层技术—研究程序
潜在损害研究—岩性、 潜在损害研究 岩性、物性分析 岩性 敏感性评价， 敏感性评价，配伍性验证 选择特殊实验项目 损害机理 作业优化设计和施工 现场试验 技术经济效果评价 反馈和循环
2.４保护储集层技术 主要内容 ４保护储集层技术—主要内容
2.３保护储集层技术 系统工程 ３保护储集层技术—系统工程
认识油气藏、保护油气藏、 认识油气藏、保护油气藏、开发油气藏和改造 油气藏 储集层损害过程是一个系统——储集层伤害源 储集层损害过程是一个系统 储集层伤害源 系统 储集层损害的诊断、预防、处理、 储集层损害的诊断、预防、处理、改造 各个作业环节都存在损害可能， 各个作业环节都存在损害可能，各个作业环节 的保护技术要前后照应， 的保护技术要前后照应，做到整体优化 技术进步、经济效益、 技术进步、经济效益、环境保护统筹考虑
保护油气层钻井技术
选用与油气层相配伍的钻井液 ——水基、油基、气体类 水基、 水基 油基、 降低压差， 降低压差，实现进平衡钻井 ——孔隙、破裂、坍塌压力和地应力剖面 孔隙、 孔隙 破裂、 ——合理井身结构，裸眼段处于同一压力系统 合理井身结构， 合理井身结构 缩短浸泡时间 搞好中途测试 防止井喷、井漏、 防止井喷、井漏、井塌等复杂情况
1 保护储集层技术重要性和特点
我国的研究历程： 我国的研究历程： 50年代川中会战，提出钻井液密度不宜过高 年代川中会战， 年代川中会战 60年代大庆会战，严格要求打开油气层钻井液 年代大庆会战， 年代大庆会战 的密度和滤失量 70年代，长庆油田开始进行岩心分析和敏感性 年代， 年代 实验， 实验，仪器限制深入有困难 80年代，“七五”国家重点科技攻关，CNPC 年代， 七五”国家重点科技攻关， 年代 组织五个油田、 组织五个油田、五个院所 UNDP援助建立油井完井技术中心 援助建立油井完井技术中心
保护油气层技术
4、严格控制注入水水质
(1)控制悬浮固体浓度与粒径(2)控制腐蚀性介质(3)控制含油量
(4)控制细菌含量(5)控制水垢的形成
第八章 油气层损害的矿产评价技术
1、原油从油层流人井筒时，在这里会产生一个附加压降，这种现象叫做表皮效应。
(3)实现近平衡钻井，控制油气层的压差处于安全的最低值
(4)近平衡压力钻井，井内钻井液静液柱压力略高于孔隙压力
(5)降低浸泡时间(6)搞好中途测试(7)搞好井控，防止井喷井漏
6、屏蔽暂堵技术
在钻井完井液中添加适当数量与大小的固相颗粒，以便在钻开油气层后能快速有效地在油气井近井壁带形成致密的桥堵带，从而防止钻井完井液固相颗粒与滤液继续侵入地层，然后通过射孔等完井方式打开屏蔽环。这种保护油气层的技术称屏蔽暂堵钻井完井液技术。
(3)保护油气层的射孔液(4)射孔参数优化设计
第七章 开发生产油气层保护技术
1、开发生产油气层损害特点
(1)损害周期长——可达油气田整个生命期(2)损害范围大——井间任何部位
(3)损害复系列过程损害叠加
(5)损害累积性——使某些微弱的损害强化
3、注水损害机理
7、水泥浆对油气层的损害
(1)水泥浆固相颗粒损害(2)水泥浆滤液进入地层导致的损害
8、保护油气层的固井技术
(1)提高固井质量改善水泥浆性能(2)合理压差固井(3)提高顶替效率
(4)防止水泥浆失重引起环空窜流。(5)推广应用注水泥计算机辅助设计软件。
(6)降低水泥浆失水量(7)采用屏蔽暂堵钻井液技术
第六章 完井过程中的保护油气层技术
4、对钻井完井液的要求
(1)控制储层流体压力，保持正常钻进(2)满足工程要求的流变性
西南石油大学储层保护技术第6章汇总讲解
1.1 保护油气层钻井技术
（3）实现近平衡钻井，控制油气层的压差处于 安全的最低值
平衡压力钻进： P = Pd-Pp = 0 Pd = Pm+Pa+Pw = Pp Pd——钻井液柱有效压力，MPa； Pm——钻井液静液柱压力， MPa ； Pa——钻井液环空流动阻力， MPa ； Pw——钻井液所含固相增加的压力值， MPa
钻井完井过程中地层损害示意图
1.0 钻井过程油气层损害
钻井液固相颗粒堵塞油气层 钻井液滤液与油气层岩石不配伍 钻井液滤液与油气层流体不配伍 界面现象和相渗透率损害 负压剧烈变化造成的损害
钻井液固相颗粒堵塞油气层
固相颗粒类型：膨润土、加重剂、堵漏剂、 暂堵剂、钻屑、处理剂不溶物、高聚物鱼眼 固相颗粒的含量，特别是细粒级膨润土和酸 不溶加重剂 固相颗粒尺寸分布与孔喉尺寸的匹配 细菌堵塞 溶洞、裂缝发育情况 压差，脉冲正压差
1、钻井工艺技术
1.5 水平井保护技术
水平井钻井损害机理 水平井完井液技术
Multiple Drainholes as Applied to Austin Chalk
Horizontal Well Traversing Several Reservoir Units in a Geostatistically Defined Reservoir
调整井油气层损害因素
—喷漏卡塌经常发生 —钻井液滤失、沿裂缝漏失 —高压差
1.3 调整井保护技术
调整井钻井保护技术
—搞清楚调整井区地层压力，建立孔隙压力和 破裂压力曲线剖面
—使用低密度钻井液，实现近平衡压力钻井， 加入单封和暂堵剂，防止井漏
西南石油大学储层保护技术第5章
2.3.1 PEM 浆
PEM浆特性
—有双保作用(保护井壁，保护油气层)；PF-JLX，PFWLD，具有良好的兼容配伍性，它对常用的化学剂 Drispac , Antisol，Polydrill, SPNH, Desco, XC, PAM, DFD等均具有很好的配伍性，能很好发挥各自作用 —无荧光，生物毒性达到环保要求的钻井完井液
1.3 完井液简介
概 念
—完井液从钻开油气层到正式投产前用于井眼流体。一般
把井上作业期间任何接触生产层的流体都叫完井液
种 类
—钻井液、水泥浆、射孔液、隔离液、封隔液、套管封隔
液，砾石充填液、修井液、压裂液、酸液
1.3 完井液简介
对钻井完井液的要求
——控制储层流体压力，保持正常钻进
——满足工程要求的流变性
公元1859，美国第一口油井用清水作钻井液 1914～1916，正式有泥浆(钻井液)定义 1921～1926，澎润土、加重剂、初级化学剂 30 年代～ 50 年代，钙处理钻井液及较高级化学
剂产生。同时发展油基钻井液，1950 年开始油 包水钻井液
1.1 钻井液完井液发展历程
70～80年代
子聚合物和分子量为几百到上千的小阳离子季铵盐
组成：大阳离子、小阳离子、膨润土、降滤失剂、
增粘剂等组成
特点：抑制性强
应用范围：主要用于稳定井壁和保护储层
2.4.5 改性钻井完井液
组成
原钻井液+增粘剂+降失水剂+粘土稳定剂+暂堵剂+其
它（防卡剂、缓蚀剂）
改性内容与目的
添加粘土稳定剂，抑制储层水敏损害 添加增粘剂和降失水剂，调节原浆流变性能，降低体
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1.3 完井液简介
概 念
—完井液从钻开油气层到正式投产前用于井眼流体。一般
把井上作业期间任何接触生产层的流体都叫完井液
种 类
—钻井液、水泥浆、射孔液、隔离液、封隔液、套管封隔
液，砾石充填液、修井液、压裂液、酸液
1.3 完井液简介
对钻井完井液的要求
——控制储层流体压力，保持正常钻进
——满足工程要求的流变性
作用：削弱粘土、岩屑的水化、钻井液的水化能力，
防塌抑制性、稳定井壁
2.3.1 PEM浆
PEM 浆组成
—主要由PF-JLX(水基润滑剂)，PF-WLD(防塌剂)组成
—PF-JLX是聚乙二醇低聚物，分子量保持在500～2000
左右相宜，是良好的润滑防塌剂
—PF-WLD多元醇聚合物是类硅酸盐结构的化学剂，具
—硅酸盐、MMH阳离子、聚乙烯醇(PVA)钻井液 —磷酸氢二铵(DAP)、共聚物/聚丙烯乙二醇 Amps(COP/PPG) 钻井液 —甲酸盐盐水(小井眼)、两性聚合物钻井液 —低密度气体型流体(欠平衡钻井)
—全油钻井液
1.2 钻井完井液新进展
钻井液技术围绕“安全、健康、高效”，从单一
技术向综合技术方向发展，体现低成本、增储上
——稳定井壁，改善滤饼，防止各种复杂问题
——具有保护油层性质
——其它性质包括在对完井液要求的范围内
1.4 钻井完井液体系
水基钻井完井液(WBM)
—连续相为水的钻井液为水基钻井完井液；清洁无 固相盐水，无粘土相钻井液，暂堵性完井液
油基钻井完井液(OBM)
气体型钻井完井流体(GBM) 合成基钻井完井液(SBM)
公元1859，美国第一口油井用清水作钻井液 1914～1916，正式有泥浆(钻井液)定义 1921～1926，澎润土、加重剂、初级化学剂 30 年代～ 50 年代，钙处理钻井液及较高级化学
剂产生。同时发展油基钻井液，1950 年开始油 包水钻井液
1.1 钻井液完井液发展历程
70～80年代
产，适合环保、深井、深水、高温、井壁稳定
保护油气层技术向实用综合方向发展，机理方面
有创新，技术取得新进展
深井钻井液技术又有新突破
1.2 钻井完井液新进展
聚合醇新型钻井液广泛应用
合成基钻井液进入实用阶段 钻井液环保技术得到应用 井壁稳定基础理论取得突破 固控设备与技术进入新阶段 废弃钻井液处理技术 计算机应用
MMH钻井完井液 阳离子聚合物钻井完井液
2.3.1 PEM浆（聚合醇）
选用PF-JLX低分子量范围：500～2000之间
PF-JLX在浊点温度以上，JLX分子从水中分离，吸附 在钻具、套管、岩石和滤饼表面，增加其润滑性，它 还可以进Байду номын сангаас泥页岩裂缝，起到封堵裂缝的作用
小分子JLX与粘土、钻屑表面吸附，粘土、岩屑粒子 晶层吸附，钻井液中液相呈氢键吸附
有很好的抑制性，对井壁稳定有利
2.3.1 PEM 浆
PEM浆特性
—有双保作用(保护井壁，保护油气层)；PF-JLX，PFWLD，具有良好的兼容配伍性，它对常用的化学剂 Drispac , Antisol，Polydrill, SPNH, Desco, XC, PAM, DFD等均具有很好的配伍性，能很好发挥各自作用 —无荧光，生物毒性达到环保要求的钻井完井液
2.1 控制钻井液损害的因素
油气藏地质
—储层物性、孔隙结构、润湿性、裂缝发育状况
—储层敏感性矿物特征、储层敏感性
—油气藏流体组成及性质 —油气藏温度、压力及剖面压力分布 —地层剖面的岩性及对钻井液组分和性能的影响
2.1 控制钻井液损害的因素
钻井液组分及性能
—固相颗粒含量、尺寸及分布 —钻井液与储层流体化学配伍性 —钻井液与储层流体粘度对比值 —钻井液滤液特性 —钻井液本身质量
2.2 钻井完井液发展新方向
滤饼的形成
—形成机理：带渗透性固相表面渗滤，固相颗粒沉积 —滤饼具有渗透性、润滑性、强度、压缩性、封堵性 —通过化学成分的改变可控制滤失量及滤饼性质 —内因：固相颗粒分布（粘土、钻屑、石灰粉、盐粒、 树脂）化学剂、水化作用、颗粒间作用力 —外因：压力、温度、密度、流体流变性、储层结构性 质、储层固相与滤饼间作用力
—低毒、低胶性油包水钻井流体
—木质素磺酸盐钻井液、三磺深井钻井液，生物
聚合物钻井液，KCl盐聚合物钻井液，聚丙烯
酰胺类钻井液
—保护油气层钻井完井液，暂堵性(三类)钻井完 井液，无粘土相聚合物钻井完井液
1.1 钻井液完井液发展历程
90年代
—环境保护，大位移水平井和深井为推动力，以增效 增产为目标
—阳离子聚合物、合成基、甘油聚合物钻井液
2.2 钻井完井液发展新方向
优质滤饼的作用
—滤饼的双重性：稳定井壁作用和防止固相侵
入及减少滤失量
— 滤饼易解除，用酸、油、水易溶解，还可用
微生物或酶等方法消除
— 目标：消除对砾石充填、井下筛管、封隔器 堵塞，对于水平井的保护尤为重要
2.3 几种水基钻井完井液
PEM浆（聚合醇）
甲酸盐完井液
—连续相为油的钻井液为油基钻井完井液
—气体、雾、泡沫及充气钻井完井流体
—合成人工有机体为连续相的钻井完井液
提
1、工作液概述
纲
2、水基钻井完井液
3、气体型钻井完井液
4、合成基钻井完井液
5、油基钻井完井液
6、屏蔽式暂堵技术
2、水基钻井完井液
控制钻井液损害的因素
钻井完井液发展新方向
几种水基钻井完井液
2.1 控制钻井液损害的因素
工程因素
—钻井液密度及超平衡压力值（压差）
—钻井液与储层接触时间（浸泡时间）
—钻井液循环速度 —钻井液温度剖面 —井壁稳定、事故安全、设备工具
2.2 钻井完井液发展新方向
滤饼屈服值
—泥饼屈服值(切力)是去泥饼的关键性能 —初始流动压力被证明与屈服值成线性关系，加重剂的 性质、颗粒分布、浓度直接影响屈服值 —减小屈服值方法：采用近平衡钻井，井下安全，减 少泥饼屈服值；减少固相浓度，使用匹配的固相粒 度分布，减少滤失量，减少固相微粒侵入储层；钻 井液类型，泥浆类型不同对滤饼有很大的影响 —利用润滑剂及分散剂可改善滤饼屈服值，但往往造成 储层损害，宜小心
第五章 保护油气层钻井完井液技术
石油工程学院
提
1、工作液概述 2、水基钻井完井液
纲
3、气体型钻井完井液
4、合成基钻井完井液 5、油基钻井完井液 6、屏蔽暂堵技术
1、工作液概述
钻井液完井液发展历程 钻井完井液新进展 完井液简介
钻井完井液体系
1.1 钻井液完井液发展历程
公元前256，中国盐井用清水作钻井液