《油气层损害机理》PPT课件

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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
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
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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
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
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4.1 内因作用下引起的油气层损害机理
第4章 油气层损害机理
油气层损害机理就是油气层损害的产生原因和伴随损害发生的物理、 化学变化过程。油气层损害机理研究工作必须建立在岩心分析技术、室内 岩心敏感性评价实验结果以及有关现场资料分析的基础上，其目的在于认 识和诊断油气层损害原因及损害过程，以便为推荐和制定各项保护油气层 和解除油气层损害的技术措施提供科学依据
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
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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。喉道是指两 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
（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
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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
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
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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
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
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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
油气层损害的实质是有效渗透率的下降。有效渗透率的下降包括绝 对渗透率下降（即渗流空间的改变）和相对渗透率的下降
绝对渗透率下降的原因包括外来固相侵入、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，即渗流 空间改变所带来的渗透率下降
相对渗透率下降的原因包括水锁、贾敏、润湿反转和乳化堵塞造成 的渗透率下降
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
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；
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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
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