浅议开发过程中对油气层损害
采油过程中油气层损害及保护技术
采油过程中油气层损害及保护技术摘要:油气勘探完成后,需要经过钻井、完井、修井等环节。
这些环节的开发将对地质环境产生影响,从而破坏油气藏的物理化学平衡,对油气藏产生巨大影响。
根据有关人员的研究,可以清楚地看出,目前的气田勘探开发是一个完整的项目。
如果在开展相关工作的过程中,某个环节出现问题,会对油气藏本身造成损害,可能会影响其他工作。
因此,在具体开发中,相关人员需要明确目前油气藏本身的损害机理,并采取有效的方法进行相应的改进。
然而,目前由于各种因素的影响,油气藏的保护方法并不理想,需要采取进一步有效的方法加以改进。
关键词:采油过程;油气层损害;保护技术1采油过程中油气受损机理1.1外因作用下油气层造成的损害在不同生产过程中因为外界因素作用造成的损害会有较多种类,其中一种叫做外界流体和储层岩石矿物流体不匹配造成损害,其形成原因可以体现在以下几点:(1)流体中固相颗粒堵塞油气层造成的损害,入境一般会有两种固相的颗粒,一种是加入有用的颗粒,当前比较常见的有加重剂,另一种则是有害固体,其自身包含岩屑等污染物,损害油气的原理是井眼中流体的液体压力过大造成空隙进入油气层从而造成堵塞。
(2)压漏油气造成油气层损害,地质自身的性质发生变化,这也使得相关人员在作业的时候很容易形成这种损害,特别是作业的液压过大时会造成液漏进入油气层,从而使得油气层受到损害。
(3)出砂和底层坍塌造成油气层损害,在具体采油的过程中随着采油的深入油气层的变化,会造成出现较大的压差,这也很容易造成油气层出现大量的砂,导致气层出现坍塌从而造成较大的影响。
(4)加深油气层损害深度,在具体开展作业的过程中由于造成较大的差距,在高压差的作用下,油气层的固量和滤液量形成较大的差距,这也使得自身的损害和液相受到影响,从而造成油气层受到较大的影响。
1.2压裂损害在分析不同程度的损害时,压裂可能会产生负面影响。
在压裂过程中,残渣对压裂效果有很大影响。
如果相对较小的颗粒进入油气层,可能会出现堵塞。
采油过程中油气层损害及保护技术
采油过程中油气层损害及保护技术发布时间:2022-04-25T13:02:47.232Z 来源:《工程管理前沿》2022年第1期作者:张健王文亮徐岗生[导读] 在油气田开采的过程中,将油气层有效渗透率下降的现象称之为油气层受害。
张健王文亮徐岗生大港油田公司第六采油厂摘要:在油气田开采的过程中,将油气层有效渗透率下降的现象称之为油气层受害。
一般情况下在相关工作开展后多个环节都会给油气层自身带来影响,因为通过接触后,油气层与颗粒之间形成变化。
在具体开展的过程中应该重视对于油气层的保护,同时还要提高整体的开采效益。
相关人员应该采取有效的方法形成系统性的防护。
目前,对于油气田进行储层系统保护是当前各企业需要重视的主要问题,所以在具体的开展中需要明确油气层的重要性和紧迫性。
本文对采油过程中油气层损害形式作出分析,并提出对应的解决方法,以供参考。
关键词:油气层;损害机理;保护技术对于当前采油工程中,虽然没有外来流体,对油气层造成影响,但是仍然存在着油气层受到损害的可能,造成损害最直接原因就是因为制度方面存在问题。
采油工作机制不合理,会使得开采速度受到一定的影响,从而使得工作过程中一些环境出现变化,包括一些处理工作都会受到影响,这种问题会给油气层造成较大的损害,从而使得工作受到严重的影响。
1 生产压差以及采油速率的确定采油优化设计的方法初步确定是根据生产压差以及采油速率,而且还要对相应的室内以及室外做成相应的分析,做好实验的优化方案选择最后再进行使用。
在具体开展中,首先要根据储存的储存量及集中程度,还要考虑到地层的能量以及压力等因素。
同时还要对一些其他的性能做好分析,确保寒气区和寒水区的范围,并针对生产中的一些数值进行测量,做好垂直和水平两个方向的距离测定通过获取数据,对方案进行对比,最终选择合适的采油工作制度,并对室内与室外的矿藏进行最终评定,从而选择有效的工作制度。
2 采油过程中注水造成的油气层损害采油过程中注入不合格的注水,会导致地层受到较为严重的影响,注水与地层之间的延时出现不匹配现象,从而使得相关工作在开展中受到较为严重的影响,这些问题的产生,都是因为注水质量导致的。
塔里木油田试油与修井作业中油气层的损害与保护措施
பைடு நூலகம்2油气层产生损害的主要原因
4 结语
实践证 明 , 钻井 、 完井 、 修 井及增产 措施的 每个施 工作业过 程, 都有 可能 对油 气层造 成人 为 的损 害与污 染 , 使油 气 层改变 了岩石 结构 和表 面性 质 , 引起 岩石 润湿 和流 体状 态的 改变 , 从 而降低井 底附近地 带油 气层的渗透 率 , 降低油 气井 的产能 。当 损害程 度 严重时 , 油气 层可 能被 完全堵 死 。并且 , 如果 后一项 作业没有 搞好 油层保护 , 就 可能使 前面各项作 业 中油层保护 工 的侵 入 造成 油 气 层润湿 性 的改 变 , 降低 了油 、 气 的相渗 透 率 。 作所获得成效 部分或全部丧 失。 无论 哪一 类伤 害 , 储 层本 身的 内在 条件 是主要 因素 , 当储 层不 参考文献 : 【 1 】 毛春鹏 . 修 井 作业过 程 中油层 的污染 和保 护研 究『 J J . 中 能适应外界 条件变化时 , 就会导致储 层渗 透率的降低 ’ 。 国石油和化工标准 与质量 , 2 0 1 4 , 0 4: 1 1 3 . 3 井下作业过程中油层保护 f 2 ] 孙 海洋 , 田秦川 , 李京梅. 浅析我 国油 田井下作业 技术 的 3 . 1 射 孔造成的伤 害主要 是射孔液 压差及滤 失和孔 眼壁压 现状与发展【 j ] . 化工管理 , 2 0 1 4 , 0 8 : 2 5 8 . 实 。为 了消除 这 种伤 害 , 目前 广泛 采 用油 管 传输 负 压射 孔技 『 3 1 王 炜. 不压 井作 业装 置技 术现状 与应用 分析 [ J ] . 石油机 术, 油管 传输负压 射孔 的优 点是 : ①负 压射 孔能 迅速产生 回流 ,
1 油气层伤害机理
第九章油气层损害与钻井完井液
第九章油气层损害与钻井完井液
第九章油气层损害与钻井完井液
(2)孔隙结构参数 主要有:孔喉大小、分布、孔喉弯曲程度和孔喉连
通程度。 a、其它条件相同时,孔喉越大固相颗粒损害
程度越大;滤液造成水锁、贾敏等损害的可能性越小。 b、孔喉弯曲程度增加越易受到损害。 c、孔隙连通性越差越易受到损害。
b、碱敏性矿物 与高pH值外来液作用产生分散、脱离或新的硅酸盐沉
淀、硅凝胶,并引起渗透率下降的矿物。 主要有:长石、微晶石英、各类粘土矿物、蛋白石等。
c、酸敏性矿物
指油气层中与酸液作用产生化学沉淀或酸蚀后释放出微 粒,并引起渗透率下降的矿物。
d、速敏矿物 油气层中在高速流体流动作用下发生运移,并堵塞喉道的
2、使其后的所有作业变得困难。 3、造成油气井产能的降低,同时降低油田最终 采收率低,使开发成本提高,成本回收缓慢。
第九章油气层损害与钻井完井液
三、油气层保护技术的发展历程
1、国外油气层保护技术的发展历程
年代 技术发
发展原因
技术发展水平
存在的问题
展阶段
50年代 认识阶 石油价格低、基本忽 有些学者开始提出油井投产 重视降低原油成本,忽略
第九章油气层损害与钻井完井液
b、损害机理 (a)一方面比孔喉尺寸大的乳状滴堵塞孔喉; (b)另一方面是提高流体的粘度,增加流动阻力。
注意:同一岩石的有效渗透率之和小于岩石的绝对渗 透率。有效渗透率除与岩石自身的性质有关外,还与流体 的饱和度及岩石的润湿性有关。
第九章油气层损害与钻井完井液
渗透率是孔喉大小、均匀性和连通性三者的共同体现。 如果储层的渗透率高孔喉较大、较均匀、连通 性好、胶结物含量低、受固相侵入损害的可能性大。 如果储层的渗透率低孔喉较小、连通性差、胶 结物含量高、易受水化膨胀、分散运移、水锁、贾敏损害。
油气层损害
Section 4.2 The Formation Damage Due to External Cause
第二节 外因作用下引起的油气层损害
主要内容
外来液固引起的损害:
外来固相颗粒堵塞; 外来液与岩石不配伍; 外来液与孔隙流体不配伍; 外来液引起的毛细管阻力。
工程因素和环境条件改变导致的损害
粘土矿物总含量越高、与液相接触面积越大,损害的
可能性就越大。
二 . 孔隙和喉道结构对损害的影响
孔隙、喉道结构-孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布、连通性。
1. 喉道结构与损害的关系
缩径喉道:
孔隙和喉道尺寸相差不大,不易堵塞,外来 固相易侵入;粒间胶结物少,固结松散,易 出砂和井壁坍塌,
点状喉道:
第一节 油气层潜在损害因素
一 . 敏感性矿物对损害的影响
敏感性矿物-在与外来流体接触过程中,容易发
生化学作用而降低渗透率的矿物。
矿物类型; 矿物产状; 矿物含量。
分析方法
1. 矿物类型对油气层的损害
水敏(盐敏)矿物-粘土矿物
粘土矿物(按水化膨胀性大小排列): 蒙脱石 伊/蒙混层 伊利石 绿/蒙混层
外来液的高价和水化半径小的阳离子越多,引起水敏 损害越弱。
碱敏损害损
损害机理
高PH值外来液与地层碱敏矿物反应,导致 分散脱落,以及形成新的硅酸盐沉淀和硅凝 胶体,堵塞喉道。
损害规律
碱敏矿物含量越高,外来液PH值越高,侵 入量越大,损害程度就越严重。
酸敏损害损
损害机理
地层中的某些酸敏矿物(碳酸盐矿物、粘土矿 物、含铁矿物、硅酸盐矿物)与酸液接触后, 会释放大量微粒和生成沉淀,堵塞喉道,导致 损害。
孔喉连通性对损害的影响 孔隙连通程度用以下参数描述: 最小未饱和孔隙体积百分数(Smin); Smin 越小,连通性越好; 退汞率;退汞率越高,连通性越好。
基于试油作业研析油气层的受损问题及保护策略
在油田开发过程中,试油和修井作业起到了非常关键的作用,借助试油作业能够进一步明确油田的储油质量,修井作业的落实能够推动石油生产的发展。
从这个角度来看,试油修井作业在油田开发过程中的作用不可替代。
但是由于试油和修井作业的作业环境和作业工序较为复杂,在作业过程中很容易会油井的油气层造成破坏,因此,需要对试油和修井作业中的损害问题进行分析之后,研究出相应的保护措施,保证油田开发活动的有序进行。
一、分析试油与修井作业中油气层的损害种类1.作业中黏土及粉砂对油气层的损害黏土和粉砂的出现可能给油气层造成较为明显的负面影响,主要是对油气质量的负面影响较大。
造成这种现象的原因主要是:细砂在地质运动的作用下产生的运移和膨胀使得大量泥浆进入油气层,油气层的油气质量受到严重影响。
针对此类损害经常采用的处理方式为,利用有机物和无机物对其中的粉砂进行消毒,最常使用的为氢氟酸,同时利用芳香烃对油气层中的油气沉淀问题加以处理。
在实际处理工作中,需要根据产生的实际损害情况采取有效的处理措施,保证油气层质量。
2.作业中垢质对油气层的损害试油修井作业过程中通常会在油井内留下一些污垢,这些污垢可能会在接触油气层后影响其质量提升,使其表层形成乳状物,对油田开发工作带来一定影响。
因油气具有豁度高的特性,为此,针对污垢物污染之后的油气层处理多采用破乳剂来处理。
对于那些主要成为为氢氧化物的污垢物的处理,需要运用盐酸来处理,通过有效的处理方法降低试油和修井作业对油气层的影响,保证油田开发工作的顺利开展。
二、造成试油及修井损害油气层的相关因素1.造成负面影响的二氧化碳驱油损害试油修井作业过程中可能会出现二氧化碳进入油气层的现象,二氧化碳与多种矿物质产生反应,特别是对盐酸盐物质产生溶解反应,进而在矿层中形成大量孔隙,对矿层的整体结构产生影响。
在环境中存在酸性物质的情况下,二氧化碳还会与其产生硫酸铁类沉淀物。
同时,当二氧化碳进入油井下方之后,还会与原油产生反应,形成大量的沉淀物,最终导致油气层的油气质量受到严重影响。
钻井过程中保护油气层
图5-1 钻井液中固相对地层 渗透率的影响受损害渗透率 钻井过程中的保护油气层技术钻井过程中防止油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节。
其目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害、固井质量优良的油气井。
油气层损害具有累加性,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初期产量,还会对今后各项作业损害油层的程度以及作业效果带来影响。
因此搞好钻井过程中的保护油气层工作,对提高勘探、开发经济效益至关重要,必须把好这一关。
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开油气层时,在正压差、毛管力的作用下,钻井液的固相进入油气层造成孔喉堵塞,其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。
钻井过程中油气层损害原因可以归纳为以下五个方面。
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钻井液中存在多种固相颗粒,如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂、钻屑和处理剂的不溶物及高聚物鱼眼等。
钻井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒,在钻井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下,进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞,造成油气层损害。
损害的严重程度随钻井液中固相含量的增加而加剧(图5-1),特别是分散得十分细的膨润土的含量影响最大。
其损害程度与固相颗粒尺寸大小、级配及固相类型有关。
固相颗粒侵入油气层的深度随压差增大而加深。
2)乳化液滴堵塞油气层对于水包油或油包水钻井液,不互溶的油水二相在有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下,可进入油气层的孔隙空间形成油-水段塞;连续相中的各种表面活性剂还会导致储层岩心表面的润湿反转,造成油气层损害。
2.钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害钻井液滤液与油气层岩石不配伍诱发以下五方面的油气层在损害因素。
1)水敏低抑制性钻井液滤液进入水敏油气层,引起粘土矿物水化、膨胀、分散、是产生微粒运移的损害源之一。
油气层损害机理
Ki-1
说明储层发生了速度敏感损害,即储层具有速敏性
•临界流量Qc的确定
我们把发生速敏损害的前一个流量点的流量
( Qi-1 )称为临界流量Qc 。
18
速敏实验曲线
渗透率(×10-3m2)
0.2 0.16 0.12 0.08 0.04
0 0
Pm1 Pm1(反向地层水)
0.2
0.4
0.6
严重,提高返排恢复率,酸洗清除滤饼 水平井大部分采用裸眼或衬管完成,酸液和氧化剂清除滤饼 应用屏蔽暂堵原理设计无损害的钻井完井液 欠平衡作业是抑制固相侵入损害的有效途径 现场一般通过对压井液、射孔液、修井液、酸液、压裂液、
注入流体的严格过滤来避免固相侵入损害
33
1.3 相圈闭损害
相圈闭与不利的毛管压力和相对渗透率效 应有密切关系
石蜡、沥青沉积 盐类沉积、水合 物、类金刚石物
气体流体钻 井、斜井钻井 射孔完井 钻井、油气生 产
钻井完井、增 产改造、修井、 注 水 注 气 、 EOR
注 水 和 EOR 过 程为主
热力采油为主
13
1 物理作用损害
物理作用损害指钻井、完井、压井、增产 措施中设备和工作液直接与地层发生物理 变化造成的渗透率下降
8
概述
外来固相侵入、水敏性损害、酸敏性损害、碱敏 性损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感 损害等都改变渗流空间
引起相对渗透率下降的因素包括水锁(流体饱和 度变化)、贾敏、润湿反转和乳化堵塞
油气层损害主要发生在井筒附近区,因为该区是 工作液与油气层直接接触带,也是温度、压力、 流体流速剧烈变化带
油藏若在低于泡点压力下开采,溶解气的溢出使气 相饱和度增加,可出现气相圈闭
试油与修井作业中油气层的损害与保护措施分析 张兰成
试油与修井作业中油气层的损害与保护措施分析张兰成摘要:石油工业在近些年来发展迅猛,在试油与修井作业中极容易对油气层造成损害,为了最大限度的减少对油气层的损害程度,进而提升经济效益,增加产量,很多油田在实际的工作过程中也在不断探索各种新技术和新方法,试油与修井作业中对油气层的保护技术已经得到了很大提高。
本文将对试油与修井作业中对油气层造成损害的原因和对油气层进行保护等方面进行分析和探讨,确保对油气层进行有效的保护。
关键词:试油;修井;油气层;损害与保护油田开发工程的进行包括很多工作步骤:地质勘探、探井工作、钻井工作、试油投产完井工作和修井工作等等。
而油田开发工程的顺利进行需要这些工作步骤的共同顺利开展。
这些工作中重要的就是试油气投产作业工作,修这些工作的开展流程比较复杂,包括油井的生产层位、投产方案及工具、压裂酸化、水井排堵等各项工作,对于油气层的保护具有很大的威胁。
通过分析试油和修井作业中油气层的损害,探究试油与修井作业中油气层的保护措施,可以保证油田开发工程的顺利高效及可持续的开展。
1 试油与修井作业油气层损害类型1.1 粘土及粉砂损害此类损害类型主要是细粒在油气层中运移及膨胀导致泥浆侵入油气层的情况,黏土及粉砂对对油气层会产生较大损害,使油气的质量下降。
在实际的处理上,常常使用有机物或者无机物进行消除,比如可以使用氢氟酸来解决砂岩对油气层的损害,使用处理效果较高的芳香烃来处理油气沉淀。
在长岭油区压裂酸化施工过程中添加氢氟酸在一定程度上保护地层,极大提高压裂施工效果,与其他酸混合效果明显,日产气量能达5万方以上。
但是在压裂后部分油气井返排液呈现黄泥色,主要是黏土和粉砂进入了油气运移通道上,随着地层孔隙返排出井口,这不仅对油气层产生较大损坏,对地面生产流程也产生一定影响,在今后这方面的油层损害保护措施将会逐步加强。
1.2 垢质损害试油以及修井作业中,油井上的垢物会损害油气层,使得油气层常常呈现乳状。
油气层损害的机理
一、油气层伤害的基本观点油气层伤害:任何阻挡流体从井眼四周流入井底的现象。
油气层伤害的主要表现形式:油气层浸透率的降低,包含油藏岩石绝对浸透率和油气相对浸透率的降低。
发生油气层伤害的主要作业环节:在钻井、完并、修井、实行增产举措和油气开采等发生油气层伤害的机理:工作流体与储层之间物理的、化学的或生物的互相作用。
二、保护油气层的重要性① 在油气勘探过程中,直接关系到可否实时发现油气层和对储量的正确估算。
② 保护油气层有益于提升油气井产量和油气田开发经济效益。
能够大大减少试油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量,降低生产成本。
③ 有益于油气井的增产和稳产。
三、保护油气层波及的技术范围八方面内容:① 岩心剖析、油气水剖析和测试技术;② 油气层敏感性和工作液伤害室内评论技术;③ 油气层伤害机理研究和保护油气层技术系统方案设计;④ 钻井过程中的油气层伤害要素剖析和保护油气层技术;⑤ 完井过程中的油气层伤害要素剖析和保护油气层技术;⑥ 开发生产中的油气层伤害要素剖析和保护油气层技术;⑦ 油气层伤害现场诊疗和矿场评论技术;⑧ 保护油气层整体成效评论和经济效益综合分折技术。
四、油气层伤害机理1油气目的潜伏伤害要素1)油气层储渗空间孔喉种类和孔隙构造参数与油气层伤害关系很大2)油气层的敏感性矿物速敏、 xx、盐敏、酸敏、碱敏3)油藏岩石的湿润性4)油气层流体性质2固体颗粒拥塞造成的伤害1)流体中固体颗粒拥塞油气层造成的伤害2)地层中微粒运移造成的伤害3工作液与油气层岩石不配伍造成的伤害1)水敏性伤害2)碱敏性伤害3)酸敏性伤害4)油气层岩石湿润反转造成的伤害4工作液与油气层流体不配伍造成的伤害1)无机垢拥塞2)有机垢拥塞3)乳化拥塞4)细菌拥塞5油气层岩石毛细管阻力造成的伤害评论油气层伤害的实验方法评论实验是指在研究油层伤害问题时,在实验室内进行的定性或定量剖析测定的实验。
该评论实验由一系列综合性的岩心剖析实验构成。
浅谈采油过程中油气层损害及保护技术
内 因制 和外 因制 , 现在 介绍不 同成因下的油 气层损害机理 。
中保 护技术 , 对 油气层做到保 护的 同时提 高采收 率。 关键词 : 采油; 油气层 ; 保 护技 术
1 . 3生产或作业时间对油气层损害的影响
生产或作业时 间对油气层的损害可产生如下两方面的影响 :
从油 气 田勘 探之后 , 经 历钻 井 、 完井、 修井、 注 水和 增产 等 生产 过 程会 改 变之 前 的地 质环 境 条件 , 破 坏 油 气层 原有 的 物
根据不 同成 因又 可以分为以 下四种 : 矿场的评价 , 最终确定应采 用的工作 制度 。
2 . 2保持 油气 层压 力 开采 入 井通 常有 两种 固相 的颗 粒 : 一 种是 加 入的 有用 颗粒 , 比 如 果能保 持油 气层在饱 和压 力以上 开发 , 可 以达到 油井维 如 我们 常见 的加 重剂 ; ; 另外 一种 则是有 害固体 , 包 含有岩 屑等 持 较高 的井 底压 力 , 延长 自喷期 , 从 而 降低 其生 成成 本 。保持 固相 的污染物 。损 害油气 的原理就 是 , 当井 眼 中流 体的液 注压 地 层压 力还 可以 延缓原 油中溶解 在采 油生产 中的逸 出时 间 , 达
层潜 在 损害 而产生 的 损害 , 但 是 损害 仍然 是存 在 , 并 且也 威胁 度对油 气 层的 损害 有这 以下 四个 方面 : ① 应 力敏 感效 应 ; ② 生 到油 气的正 常生产 。通过 研究发 现 , 采油生 产过 程的油 气层 损 产压差 ; ⑧ 结垢 ; ④脱 气。
油气田开发生产中的保护油气层技术
油气田开发生产中的保护油气层技术第一节概述一、油气田开发生产中油气层损害的特点油气田开发生产过程是油气层发生动态变化的过程。
油气层一旦投入开发生产,油气层的压力、温度及其储渗特性都在不断地发生变化。
同时,各个作业环节带给油气层的各类入井流体及固相微粒也参与了以上的变化。
这种变化过程主要包括以下几个方面:(1)在油气层的储集空间中,油、气、水不断重新分布。
例如:注气、注水引起含水、含气饱和度改变;(2)油气层的岩石储、渗空间不断改变。
例如:粘土矿物遇淡水发生膨胀,引起储、渗空间减少,严重时堵塞孔道,外来固相微粒或各种垢的堵塞作用,使储、渗空间缩小;(3)岩石的润湿性改变或润湿反转。
例如:阳离子表面活性剂能改变油层岩石的表面性质;(4)油气层的水动力学场(压力、地应力、天然驱动能量)和温度场不断破坏和不断重新平衡。
例如:注蒸汽使地层压力、温度升高,改善了油的粘度,使油的相对渗透率增加,但是,由于热蒸汽到地下冷却后可凝析出淡水,很可能会造成水敏损害。
诸如上述多种变化常常表现为固相微粒堵塞、微粒运移、次生矿物沉积、结垢、乳化堵塞、润湿反转、细菌堵塞、出砂等等多种损害方式。
其本质是不断地改变油、气、水的相对渗透率。
如果开发生产中措施得当,避免了损害,保护了油气层,就可改善油、气的相对渗透率,可望获得高的采收率;反之,若措施不当,损害了油气层,则可能降低油、气、水的相对渗透率,得到的是一个低的采收率。
因此,油气田开发生产中油气层保护技术的核心是防止油气层的储、渗空间的堵塞和缩小,控制油、气、水的分布,使之有利于油、气的采出。
开发生产过程中油层损害的本质是指油层有效渗透率的降低。
有效渗透率的降低包括了绝对渗透率的降低和相对渗透率的降低。
绝对渗透率的降低主要指岩石储渗空间的改变。
引起变化的原因有:外来固相的侵入、水化膨胀、酸敏损害、碱敏损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感损害;相对渗透率的降低主要指水锁、贾敏效应、润湿反转和乳化堵塞等引起的。
试油与修井作业中油气层的损害分析与保护
试油与修井作业中油气层的损害分析与保护摘要:试油及修井作业是油田开发中两个非常重要的工作内容。
但是试油与修井作业操作比较复杂,常常会对油气层造成损害,进而影响油气层的安全性,因此,有必要分析油气层损害类型及原因,并制定保护措施。
关键词:试油与修井作业;油气层;损害;保护措施1试油与修井作业中对油气层的损害1.1酸性物质对油气层的损害1)在油气层中注入大量的酸性物质后,会将油气中的胶质物质完全溶解掉,这必然会破坏油气层的岩石胶结,使得油气层会形成石蜡沉淀及沥青,随着沉淀物数量的提升,会逐渐堵塞油气层。
2)油气层中缓蚀剂会通过表明活性剂的作用而变成亲油,这样就会造成乳状液堵塞问题。
3)损害物质会通过油管进入到油气层中,使得在试油过程中油气层遭到损害。
在修井的过程中,常常需要进行洗井操作,洗井的主要目的是将石油生产管中存在的腐蚀产物以及沉淀物完全清除掉,但是清洗的腐蚀产物以及沉淀物却会随着洗井液流入到油气层中个,这必然会损害油气层。
1.2砾石对油气层的损害如果砾石大小不合适,施工期间可能造成不同程度的填充异常现象。
此外,聚合物的残渣和涂料及铁锈等在填充的过程中可能造成不同程度的损害。
在填充阶段,要求进行孔眼填充处理,但是砾石和储层是混合的,对下井的管柱工具如果不及时清洗,容易导致性能受损。
1.3射孔对油气层的损害套管外水泥环碎屑颗粒和地层岩石碎屑颗粒进入射孔孔道中,不易被清洗掉,会堵塞孔道空间,对油气层造成损害。
为此,要做好油气层分析工作。
不恰当的修井液的选择也可能产生不良影响,在液体中,物质和聚合物等进入到油气层后导致渗透率下降。
要结合实际工序和应用情况等,最大程度降低损耗。
1.4压裂对油气层的损害在压裂过程中,会出现一些压裂残渣,即便通过滤饼也会不能阻止较小的残渣颗粒进入到油气层中,这会堵塞油气层裂缝,使油气的吐出量下降,并且随着压裂液的不断注入,缝壁上部的残渣也会沿着支撑缝移动,残渣在压裂操作结束后,会堵塞裂缝,使得裂缝的导流能力下降,严重时可能导致压裂失败。
油气层损害及保护技术
2、针对性
油气层保护技术的针对性很强。
•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
3、高效性
油气层保护技术是一项少投入、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。
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 ➢ 降低压差,实现近平衡钻井 ➢ ——孔隙、破裂、坍塌压力和地应力剖面 ➢ ——合理井身结构,裸眼段处于同一压力系统 ➢ 缩短浸泡时间 ➢ 搞好中途测试 ➢ 防止井喷、井漏、井塌等复杂情况
(二)保护油气层的重要性
各个作业过程都可能损害储层:
➢ 静态、动态敏感性实验—油(水)速敏、 水敏、盐 敏、碱敏、酸敏、应力敏感
➢ 正反向流动实验 ➢ 体积流量评价 ➢ 系列流体渗透率评价 ➢ 酸液评价 ➢ 润湿性评价 ➢ 相对渗透率 ➢ 离心机法毛管压力曲线快速评价 ➢ 钻井完井液体系评价实验(模拟损害实验)
损害机理诊断 (潜在或已经发生)
➢ 岩心组成、结构、物性分析、潜在问题 ➢ 作业环节、施工条件、工作流体性质调查 ➢ 中途测试、测井、完井测试(试油)分析 ➢ 模拟实际工况下流体——岩石相互作用 ➢ 实验岩心的代表性 ➢ 损害机理
油气层损害 及保护技术
讲授内容提纲
一、油气层损害概念、油气层保护重要性及原则 二、油气层损害机理 三、保护油气层技术 四、小 结
一、油气层保护技术概述
保护储层技术是一项多专业、多学科的 综合配套技术,简单地讲就是在油气层 勘探开发中防止储层伤害,低成本高效 率地勘害概念、保护油气层重要性及原则
油气层损害及保护技术
(一)油气层损害实质及类型
油气层损害类型
1.缩小或堵塞渗流空间的损害 1.缩小或堵塞渗流空间的损害
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
外界固相颗粒侵入堵塞(固相损害) 外界固相颗粒侵入堵塞(固相损害) 储层微粒水化膨胀/分散(水敏损害) 储层微粒水化膨胀/分散(水敏损害) 微粒运移(速敏损害) 微粒运移(速敏损害) 出砂 无机沉淀(包括二次沉淀) 无机沉淀(包括二次沉淀) 有机沉淀 应力敏感压缩岩石 细菌堵塞 射孔压实
(二)保护油气层的重要性
各个作业过程都可能损害储层:
钻井、完井、试油等油井作业过程中,固相/滤 液进入储层发生作用,不适当工艺,引起有效渗透率降 低,损害储层
储层损害的危害性:
降低产出或注入能力及采收率,损失宝贵的油气 资源,增加勘探开发成本
保护储层的作用与意义:
是加快勘探速度、提高油气采收率和增储上产的 重要技术组成部份,是保护油气资源的重要战略措施, 对促进石油工业、少投入、多产出、和贯彻股份公司以 效益为中心的方针都具有十分重要的作用
2)地层水性质与油气层损害的关系 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、 含蜡量,粘度,胶质、沥 青质和硫含量,析蜡点, 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
胶结物 骨架颗粒
2、油气层渗流空间-损害关系
1) 孔喉大小与油气层损害的关系 孔喉越大, 孔喉越大,越易受到固相侵入损害 孔喉越小,越易受到液相的损害 孔喉越小, 2) 孔喉弯曲度和孔隙连通性与油气损害的关系 孔喉弯曲度越大,孔隙连通性越差,储层孔喉越易受到损害 孔喉弯曲度越大,孔隙连通性越差, 3)渗透性与油气层损害的关系 3)渗透性与油气层损害的关系 渗透性好的储层,易受到固相侵入损害; 渗透性好的储层,易受到固相侵入损害; 渗透性差的储层,易受到水敏、 渗透性差的储层,易受到水敏、水锁和微粒堵塞损害
浅析地层受到损害的机理以及如何保护油层——屈光涛
浅析地层受到损害的机理以及如何保护油气层摘要:石油和天然气是石油工业的基础,从钻头钻开油气层起,在整个开发过程中,油气层相继受到钻井、注水泥、射孔、酸化、压裂等工程处理,这些工程作业都会接触各种工作液,都会不同程度地破坏油气层原有的物性——化学平衡状态。
可以说,几乎每一个生产工序都可能给油气层带来损害,损害的根源主要是这些工作液(统称压井液)。
因此,保护油气层,防止油气层损害的关键是选用优质的压井液。
这篇论文中主要讲述了井下作业过程中油气层可能受到的损害、损害机理、地层中引起的各种效应以及如何保护储层。
关键词:储层损害机理效应预防目录一.油气井作业过程中可能造成的油气层损害 (2)1.射孔过程中造成的损害 (2)2.酸化过程中造成的损害 (2)3.压裂过程中造成的损害 (3)二.油气层损害机理 (3)1.外来液体与储层岩石不配伍造成的损害 (3)2.外来流体与储层流体不配伍造成的损害 (4)3.毛细管阻力造成的损害 (5)三.预防储层损害原则 (5)1.防止化学损害的原则 (6)2.防止物理损害的原则 (6)3.如何选择优质压井液 (6)四.总结 (7)参考文献 (9)油气层损害的实质就是储层中液体渗流阻力的增加和渗透率的下降其后果会影响新探区和新油气区的发现,以及油气井的产量,从而给石油工业带来重大经济损失,因此保护油气层是我们必须遵循的原则。
一.油气井井下作业过程中可能造成的油气层损害油气层孔隙空间周围是由不同的岩石和矿物构成的,其中一部分岩石和矿物属于惰性,不易与流体发生物理和化学作用,因此它们对油气层没有多大的损害。
另一部分矿物易与流体发生物理和化学作用,并导致油气层渗透性降低,这部分矿物称为油气层敏感性矿物。
它们的特点是粒径很小(小于37μm),且多数位于孔喉处,优先与外界接触,进行充分作用,引起油气层损害。
1.射孔过程中造成的损害1)压实带的形成:压实带内岩石力学性质及渗流性能受到破坏,其渗透率仅为原始值的7%-12%2)射孔液化学性质与储层不配伍引起的粘土膨胀及水锁等现象。
试油作业过程对油气层损害的因素分析与保护措施
试油作业过程对油气层损害的因素分析与保护措施摘要:试油过程是利用专门的工具和设备直接测试井下的油气情况,进而获取有关油、气层的油、气产能情况、温度、压力以及油、气、水样的物性资料相关的工艺过程。
本文分析了试油作业过程对油气层损害的因素,阐述了试油过程对油层的保护措施。
关键词:试油作业油气层损害因素分析保护措施0引言试油过程是利用专门的工具和设备直接测试井下的油气情况,是由钻井开始到油田生产不可或缺的中间环节以及承上启下的操作工艺过程,该工艺的成败,直接关系到勘探者认识和深化油田的地质条件,关系到油田前期成本的投入和后期产出效益的获得,试油作业技术的不断发展提高对油田的认识和评价有着重要的意义。
1试油作业的施工工序试油是利用专门的工具和设备,直接测试井下的油、气情况,进而获取有关油、气层的油、气产能情况、温度、压力以及油、气、水样的物性资料相关的工艺过程。
试油作业的主要工序包括通井、洗井、冲砂、试压、射孔、诱导油、气流、求油、气层产能等环节。
通井主要是将粘附在套管内壁上的固体物质清除,检查套管的通径以及是否破损、变形等情况,检查在形成固井后人工井底能否符合试油作业的要求,调整后的压井液符合射孔相应要求。
洗井主要是为了清洁井筒,将粘附在内壁上的稠油、固体物质以及蜡质物质清除,从而便于下一步的施工。
调整压井液符合射孔相应要求,可防止污水进入油层进而污染地层。
冲砂主要对由于沉砂的存在而未达到井底或者所要求达到的深度而进行的工序。
试压主要是进行固井质量的检验、套管密封的检查、井口、环型铁板以及联顶节的密封情况的检查。
根据油井自身的条件进行正压或者负压试压。
射孔主要是通过正压或者负压射孔,沟通井筒和地层,产生流通通道。
射孔时应当仔细观察井口的反应。
诱导油、气流是通过抽汲、气举、替喷、提捞以及混气水排液等方法降低井内的液柱压力,从而使油、气能够从储集层进入井内。
并且可以清除井底的泥浆和砂粒等污物。
求油、气层产能可简称为求产,包括自喷井常规求产、非自喷井常规求产、地层测试求产等。
探讨作业过程中油层损害原因与保护对策
探讨作业过程中油层损害原因与保护对策[摘要]本文通过对油层损害机理的分析,指出了油层损害的实质就是油层中流体阻力的增加、渗透率的下降,在修井作业过程中,工程技术人员和现场施工人员必须时刻有保护油层的意识,需要针对不同的作业目的,不同的作业内容,不同的施工措施合理地选择油层保护的方法。
本文就井下作业中诸多施工工序产生油气层损害原因做一论述,并针对性地提出预防措施。
现场应用效果表明,用的油层保护措施得当,对提高单井产量和提高最终采收率等具有重要作用。
[关键词]油层损害;油层保护;射孔;压井中图分类号:te132.1 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)14-0026-01前言油层保护技术在国外开展的比较早。
50年代开始着手机理研究,80年代末、90年代初,数值模拟和人工智能专家系统进入地层损害研究领域,胜利油田油层保护新技术不断在现场投入应用,增产效果十分显著,获得了明显的经济效益。
油层保护研究已从实验室研究向现场研究和现场应用转变,真正使地层损害研究深入到钻采的各个阶段,油层保护研究工作进入一个迅猛发展的全新阶段。
油气层保护是一项系统工程,它不仅涉及到多学科、多专业、多部门,而且贯穿于油田开发的全过程。
从钻井勘探到井下作业,从地质、工艺方案设计到采油注水的开发管理的每一个过程无不涉及到油气层保护工作,并且各个环节既相互联系又相互独立。
本文重点对井下作业过程中的油气层伤害的影响因素以及保护措施逐一进行了阐述和探讨,对同类作业施工具有一定的借鉴意义。
1 入井液对疏松砂岩油藏油层的伤害与保护胜利油区为典型的松散砂岩储层,以馆陶组和沙一段、沙三段为主,储集层砂岩胶结物少,胶结性差,而且胶结物中以含较大的蒙脱石为主,其成份与泥岩段中粘土矿物成分基本一致。
沙岩储层属于高或特高渗透层,最大渗透率高达4000mpa.s,而且这类油藏一般埋藏较浅,压力系数1.0左右。
在开发过程中普遍存在水敏、酸敏、碱敏、速敏、盐敏以及压力和温度的敏感性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅议开发过程中对油气层损害
摘要:在油气田开发过程中,油气层损害问题非常普遍。
油气层损害不仅损失
油气资源,而且提高生产成本。
油气层保护对油田生产至关重要,其目的是要力
争做到既能保护油气层,又要降低作业费用,使油气田达到最经济的开发。
对油
气田开发各环节中发生的油气层损害的机理分析是油气层保护的基础。
本文对了
解钻井、完井、生产、修井、增产增注措施以及提高采收率等作业中潜在的油气
层损害的类型以及机理进行了分析,认为一方面油气田开发过程中的油气层损害
问题是不可避免的。
关键词:钻井过程油气层损害;完井过程油气层损害;开发生产过程油气层
损害
1.1 钻井
钻开油气层时,在正压差和毛管力的作用下,钻井工程对油气层损害的两个
主要来源是:
1.滤失到地层的钻井液与油气层岩石矿物的反应;
2.钻井液中固体微粒的入侵。
钻井过程中造成油气层损害的因素有以下几方面:
1.压差。
压差是造成油气层损害的最主要因素之一。
在一定压差下,钻井液
中的滤液和固相就会渗入地层内,造成固相堵塞和粘土水化等问题。
钻井液进入
油气层的深度和损害程度均随正压差的增大而增大,但过高的负压差又会引起出
砂问题。
2.浸泡时间。
钻井液滤失到油气层中的数量随钻井液浸泡时间的延长而增加。
3.环空流速。
若环空流速设计不合理,也将损害油气层的渗透率。
高的环空
流速,对井壁的冲刷严重,钻井液的动滤失量增大,钻井液固相和液相对油气层
侵入深度及损害程度亦随之增加;同时增大钻井液对井底的有效液柱压力,即增
大对井底的压差。
4.钻井液中的固相含量及固相粒子的级配。
固相对油气层损害的大小决定于
固相粒子的形状、大小及性质和级配。
5.钻井液对粘土水化作用的抑制能力。
油气层中粘土的水化膨胀、分散、运
移是油气层水敏损害的根本原因,钻井液对粘土水化的抑制性愈弱,则地层水敏
损害愈大。
6.钻井液液相与地层流体的配伍性。
钻井液液相与地层流体,若经化学作用
产生沉淀或形成乳状液,都会堵塞油气层,其中水基钻井液滤液通常与地层水不
配伍、能形成各类沉淀,是最常见的损害。
7.各种钻井液处理剂对油气层的损害。
各类钻井液处理剂随钻井液滤液进入
油气层都将会与油气层发生作用,尽管其作用类型、机理因处理剂种类和油气层
组成结构不同而异,但大多数会对油气层产生不同程度的损害。
1.2 固井
固井作业中,在钻井液和水泥浆有效液柱压力与油气层孔隙压力之间产生的
压差作用下,水泥浆通过井壁被破坏的泥饼而进入油气层,滤失到地层的氢氧化
钙同地层内部的硅反应生成硅酸钙等化合物损害油气层;水泥微粒的入侵也会对
油气层产生损害。
一般认为,固井作业引起的地层损害的原因有以下几个方面:
1.环空封固质量不好,不同压力系统的油气水层相互干扰和窜流,从而造成
有机垢、无机垢或乳化堵塞等损害。
2.水泥浆中固相颗粒引起的地层损害。
水泥浆中固相颗粒直径较大,但粒径
在5~30μm的仍占到15%左右,这些颗粒在压差作用下仍能进入油气层孔喉中,堵塞油气孔道。
据资料报道,水泥浆颗粒侵入深度约为2cm,但如果固井发生井漏,则水泥浆中固相颗粒可能进入油气层深部,造成严重损害。
3.水泥浆滤液对地层的损害。
根据现有的研究表明,水泥浆滤液对油气层的
损害确实存在,但非常有限。
因为水泥浆的失水是一次性的,其滤失量有限,其
滤液虽有较高的pH值,但阳离子浓度也非常高,反过来抑制了粘土的膨胀和水化,有利于这些矿物的稳定。
4.水泥浆滤液中无机盐结晶沉淀对地层的损害。
完井过程油气层损害
2.1 射孔完井
射孔对油气层的损害可归纳为以下几个主要方面:
1.成孔过程对产层的损害。
2.射孔参数不合理或油气层打开程度不完善损害油气层,导致附加压降增大,使油、气的产能下降。
3.射孔压差不当对油气层的损害。
如正压差射孔的“压持效应”将促使已被射开的孔眼被射孔液中的固相颗粒、破碎岩屑、子弹残渣所堵塞;而过高的负压差易
引起地层出砂问题。
4.射孔液对产层的损害。
2.2 防砂完井
油井出砂是砂岩油层开采过程中常见的问题。
胶结疏松的砂岩油层中,松散
的砂粒有可能随同油气一起流入井筒,砂粒会在井筒内逐渐堆积,阻碍油气流流
入井筒甚至使油气井停产。
下面介绍几种防砂措施以及可能造成的损害。
1.裸眼砾石充填完井:在砾石充填井中,尽管砾石充填层的渗透率值在理论
上是相当高的(100~1000μm²),而实际上渗透率由于微粒的入侵只有理论值的
几分之一。
砾石充填层就像一个损害的表皮层。
因此,低质量的砾石和不干净的
砾石充填液是所有类型的砾石充填方式完井产生堵塞的根源。
2.射孔砾石充填完井:矿场应用表明,裸眼砾石充填完井的产量要比射穿砾
石层的套管完井的产量高得多。
在射孔砾石充填完井方式中,大的压力降消耗在
长而细的射孔道内,较大的限制了油气产量。
3.筛网和预制砾石充填衬管完井:采用这种完井方式用来防砂,必须慎用,
因为泥质固体、地层微粒和有机沉积物非常容易发生堵塞。
4.塑料胶结完井:该方法的不利因素在于入侵微粒卡在胶结处,降低渗透率。
该技术的常见失败原因在于不能保证预处理液和胶结剂到达预定的部位。
5.羟基铝胶结完井:近年来该技术用来处理不太严重的出砂油层,其机理是
在修井和增产措施中起稳定粘土的作用。
但是,其稀释或作为后置液时可能形成
沉淀。
6.蒸汽作业中的防砂:有关研究表明砾石充填砂和地层砂在高的pH值下的蒸
汽中会很快溶解,结果导致防砂失败,近井带处砂粒移动。
2.3 试油
国内把从完井后至油气井正常投产为止所经历的各种工序总称为试油。
具体
包括射孔前工序、射孔、测试、解堵酸化等投产措施、系统试井等。
这里主要介
绍各工序配合不当对油气层的损害。
具体表现在:
1.压井液性能不良对油气层损害严重;
2.频繁起下管柱,增加压井次数;
3.各工序配合不紧凑延长压井时间等方面。
由此可见,不注意试油过程对油气层的损害,将会使钻井、完井过程所采取的保护油气层技术功亏一篑。
参考文献:
1.刘海明,叶红,邱良岱.防止井下作业污染环境的工艺技术河南石油. 2003.2
2.吕振华,成效华欠平衡钻井完井液技术的研究与应用油田化学,2001.3
3.段永刚,陈伟,熊友明.油气层损害定量分析和评价西南石油学院学报,2001.2
4.鞠斌山,伍增贵,邱晓凤.油层伤害问题的研究概况与进展西安石油学院学报(自然科学版),2001.1.6。