油气层损害机理优秀课件
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4.1.2 油气层的敏感性矿物
固相物质的分类
类别 砂
泥 胶粒
颗粒直径 μm
＞2000
粗细 等级
粗
对应 目数
＞10
2000～250 中 10～60
250～74 中细 60～200
74～44 细 200～355
44～2 极细 ——
＜2
胶粒 ——
筛孔尺寸和目数的关系方程
W 15.171000 M
筛孔尺寸在45～710 μm范围内
常用的孔隙结构参数有孔喉大小与分布、孔喉弯曲程度和孔隙连 通程度。一般来说，它们与油气层损害的关系为
（1）在其它条件相同的情况下，孔喉越大，不匹配的固相颗粒侵 入的深度就越深，造成的固相损害程度可能就越大，但滤液造成的水 锁、贾敏等损害的可能性较小
（2）孔喉弯曲程度越大，外来固相颗粒侵入越困难，侵入度小； 而地层微粒易在喉道中阻卡，微粒分散或运移的损害潜力增加，喉道 越易受到损害
（3）孔隙连通性越差，油气层越易受到损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
（3）油气层的孔隙度和渗透率
孔隙度是衡量岩石储集空间多少及储集能力大小的参数，渗透率是 衡量油气层岩石渗流能力大小的参数。它们是从宏观上表征油气层特征 的两个基本参数。其中与油气层损害关系比较密切的是渗透率，因为它 是孔隙的大小、均匀性和连通三者的共同体现
油气层的储集空间主要是孔隙，渗流通道主要是喉道。喉道是Biblioteka Baidu两 个颗粒间连通的狭窄部分，是易受损害的敏感部位。孔隙和喉道的几何 形状、大小、分布及其连通关系，称为油气层的孔隙结构
对于裂缝型储层，天然裂缝既是储集空间又是渗流通道。根据基块 孔隙和裂缝的渗透率贡献大小，可以划分出一些过渡储层类型。孔隙结 构是从微观角度来描述油气层的储渗特性；而孔隙度与渗透率则是从宏 观角度来描述岩石的储渗特性
为了弄清油气层损害机理，不但要弄清油气层损害的内因和外因， 而且要研究内因在外因作用下产生损害的过程
第4章 油气层损害机理 主要内容
4.1 内因作用下引起的油 气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间 4.1.2 油气层的敏感性矿物 4.1.3 油气层岩石的润湿性 4.1.4 油气层流体性质 4.1.5 油气藏环境
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.2 油气层的敏感性矿物
（2）敏感性矿物的类型。敏感性矿物的类型决定引起油气层损 害的类型。根据不同矿物与不同性质的流体发生反应造成的油气层 损害，可以将敏感性矿物分为四类
①水敏和盐敏矿物。是指油气层中与矿化度不同于地层水的水相 作用产生水化膨胀或分散、脱落等，引起油气层渗透率下降的矿物。 主要有蒙脱石、伊利石/蒙皂石间层矿物和绿泥石/蒙皂石间层矿物
（1）油气层的孔喉类型 （2）油气层岩石的孔隙结构参数 （3）油气层的孔隙度和渗透率
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间 （1）油气层的孔喉类型。不同的颗粒接触类型和胶结类型决定着
孔喉类型，一般将油气层孔喉类型分为五种
（a）缩颈喉道 （b）点状喉道 （c）片状喉道 （d）弯片状喉道 （e）管束状喉道
4.1.2 油气层的敏感性矿物
（1）敏感性矿物的定义和特点
油气层岩石骨架是由矿物构成的，它们可以是矿屑和岩屑。从沉积 物来源上讲，有碎屑成因、化学成因和生物成因之分。
储层中的造岩矿物绝大部分属于化学性质比较稳定的类型，如石英、 长石和碳酸盐矿物，不易与工作液发生物理和化学作用，对油气层没有 多大损害
固相侵入，出砂和地层坍 塌
微粒运移，水锁，贾敏， 固相侵入
微粒堵塞，水锁，贾敏， 粘土水化膨胀
水锁，贾敏，乳化堵塞， 粘土水化膨胀
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
（2）油气层岩石的孔隙结构参数。孔喉类型是从定性角度来描述 油气层的孔喉特征，而孔隙结构参数则是从定量角度来描述孔喉特征
成岩过程中形成的自生矿物数量虽少，但易与工作液发生物理和化 学作用，导致油气层渗透性显著降低，这部分矿物就称为油气层敏感性 矿物。它们的特点是粒径很小（＜37μm），比表面大，且多数位于孔喉 处。因此，它们优先与外来流体接触，进行充分作用，引起油气层敏感 性损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
对于一个渗透性很好的油气层来说，可以推断它的孔喉较大或较均 匀，连通性好，胶结物含量低，这样它受固相侵入损害的可能性较大； 相反，对于一个低渗透性油气层来说，可以推断它的孔喉小或连通性差， 胶结物含量较高，这样它容易受到粘土水化膨胀、分散运移及水锁和贾 敏损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
油气层损害机理
第4章 油气层损害机理
为什么油气层会发生损害呢？ 因为在油气层被钻开之前，其岩石、矿物和流体是在一定物理、化 学环境下处于一种物理、化学的平衡状态。在被钻开以后，钻井、完井、 修井、注水和增产等作业或生产过程都可能改变其原来的环境条件，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。 所以，油气层损害是在外来条件影响下油气层内部性质变化造成的，即 可将油气层损害原因分为内因和外因 凡是受外来条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素， 均属油气层潜在损害因素的内因，包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表 面性质和流体性质。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、温度和作业时间等可控因素
4.2 外因作用下引起的油 气层损害
4.2.1 外来流体进入油气层引起的损害 4.2.2 工程因素造成的损害
4.3 气藏特殊损害
4.3.1 气层压力敏感性 4.3.2 气层流速敏感性 4.3.3 气层水侵损害 4.3.4 气层油侵损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
油气层五种孔喉特征与油气层损害的关系
孔喉类型
孔喉主要特征
可能的损害方式
缩颈喉道
点状喉道 片状或弯片
状喉道 管束状喉道
孔隙大，喉道粗，孔隙与喉道直径比接近于1 孔隙大或较大，喉道细，孔隙与喉道直径比大 孔隙小，喉道细而长，孔隙与喉道直径比中到大 孔隙和喉道成为一体且细小
固相物质的分类
类别 砂
泥 胶粒
颗粒直径 μm
＞2000
粗细 等级
粗
对应 目数
＞10
2000～250 中 10～60
250～74 中细 60～200
74～44 细 200～355
44～2 极细 ——
＜2
胶粒 ——
筛孔尺寸和目数的关系方程
W 15.171000 M
筛孔尺寸在45～710 μm范围内
常用的孔隙结构参数有孔喉大小与分布、孔喉弯曲程度和孔隙连 通程度。一般来说，它们与油气层损害的关系为
（1）在其它条件相同的情况下，孔喉越大，不匹配的固相颗粒侵 入的深度就越深，造成的固相损害程度可能就越大，但滤液造成的水 锁、贾敏等损害的可能性较小
（2）孔喉弯曲程度越大，外来固相颗粒侵入越困难，侵入度小； 而地层微粒易在喉道中阻卡，微粒分散或运移的损害潜力增加，喉道 越易受到损害
（3）孔隙连通性越差，油气层越易受到损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
（3）油气层的孔隙度和渗透率
孔隙度是衡量岩石储集空间多少及储集能力大小的参数，渗透率是 衡量油气层岩石渗流能力大小的参数。它们是从宏观上表征油气层特征 的两个基本参数。其中与油气层损害关系比较密切的是渗透率，因为它 是孔隙的大小、均匀性和连通三者的共同体现
油气层的储集空间主要是孔隙，渗流通道主要是喉道。喉道是Biblioteka Baidu两 个颗粒间连通的狭窄部分，是易受损害的敏感部位。孔隙和喉道的几何 形状、大小、分布及其连通关系，称为油气层的孔隙结构
对于裂缝型储层，天然裂缝既是储集空间又是渗流通道。根据基块 孔隙和裂缝的渗透率贡献大小，可以划分出一些过渡储层类型。孔隙结 构是从微观角度来描述油气层的储渗特性；而孔隙度与渗透率则是从宏 观角度来描述岩石的储渗特性
为了弄清油气层损害机理，不但要弄清油气层损害的内因和外因， 而且要研究内因在外因作用下产生损害的过程
第4章 油气层损害机理 主要内容
4.1 内因作用下引起的油 气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间 4.1.2 油气层的敏感性矿物 4.1.3 油气层岩石的润湿性 4.1.4 油气层流体性质 4.1.5 油气藏环境
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.2 油气层的敏感性矿物
（2）敏感性矿物的类型。敏感性矿物的类型决定引起油气层损 害的类型。根据不同矿物与不同性质的流体发生反应造成的油气层 损害，可以将敏感性矿物分为四类
①水敏和盐敏矿物。是指油气层中与矿化度不同于地层水的水相 作用产生水化膨胀或分散、脱落等，引起油气层渗透率下降的矿物。 主要有蒙脱石、伊利石/蒙皂石间层矿物和绿泥石/蒙皂石间层矿物
（1）油气层的孔喉类型 （2）油气层岩石的孔隙结构参数 （3）油气层的孔隙度和渗透率
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间 （1）油气层的孔喉类型。不同的颗粒接触类型和胶结类型决定着
孔喉类型，一般将油气层孔喉类型分为五种
（a）缩颈喉道 （b）点状喉道 （c）片状喉道 （d）弯片状喉道 （e）管束状喉道
4.1.2 油气层的敏感性矿物
（1）敏感性矿物的定义和特点
油气层岩石骨架是由矿物构成的，它们可以是矿屑和岩屑。从沉积 物来源上讲，有碎屑成因、化学成因和生物成因之分。
储层中的造岩矿物绝大部分属于化学性质比较稳定的类型，如石英、 长石和碳酸盐矿物，不易与工作液发生物理和化学作用，对油气层没有 多大损害
固相侵入，出砂和地层坍 塌
微粒运移，水锁，贾敏， 固相侵入
微粒堵塞，水锁，贾敏， 粘土水化膨胀
水锁，贾敏，乳化堵塞， 粘土水化膨胀
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
（2）油气层岩石的孔隙结构参数。孔喉类型是从定性角度来描述 油气层的孔喉特征，而孔隙结构参数则是从定量角度来描述孔喉特征
成岩过程中形成的自生矿物数量虽少，但易与工作液发生物理和化 学作用，导致油气层渗透性显著降低，这部分矿物就称为油气层敏感性 矿物。它们的特点是粒径很小（＜37μm），比表面大，且多数位于孔喉 处。因此，它们优先与外来流体接触，进行充分作用，引起油气层敏感 性损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
对于一个渗透性很好的油气层来说，可以推断它的孔喉较大或较均 匀，连通性好，胶结物含量低，这样它受固相侵入损害的可能性较大； 相反，对于一个低渗透性油气层来说，可以推断它的孔喉小或连通性差， 胶结物含量较高，这样它容易受到粘土水化膨胀、分散运移及水锁和贾 敏损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
油气层损害机理
第4章 油气层损害机理
为什么油气层会发生损害呢？ 因为在油气层被钻开之前，其岩石、矿物和流体是在一定物理、化 学环境下处于一种物理、化学的平衡状态。在被钻开以后，钻井、完井、 修井、注水和增产等作业或生产过程都可能改变其原来的环境条件，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。 所以，油气层损害是在外来条件影响下油气层内部性质变化造成的，即 可将油气层损害原因分为内因和外因 凡是受外来条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素， 均属油气层潜在损害因素的内因，包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表 面性质和流体性质。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、温度和作业时间等可控因素
4.2 外因作用下引起的油 气层损害
4.2.1 外来流体进入油气层引起的损害 4.2.2 工程因素造成的损害
4.3 气藏特殊损害
4.3.1 气层压力敏感性 4.3.2 气层流速敏感性 4.3.3 气层水侵损害 4.3.4 气层油侵损害
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
4.1.1 油气层储渗空间
油气层五种孔喉特征与油气层损害的关系
孔喉类型
孔喉主要特征
可能的损害方式
缩颈喉道
点状喉道 片状或弯片
状喉道 管束状喉道
孔隙大，喉道粗，孔隙与喉道直径比接近于1 孔隙大或较大，喉道细，孔隙与喉道直径比大 孔隙小，喉道细而长，孔隙与喉道直径比中到大 孔隙和喉道成为一体且细小