钻井与完井工程ppt课件9 储层保护

.
4
概述
未损害区 损害区 井筒 损害区 未损害区
K
Ks
Ks K
Ks<K K-未损害区储层渗透率；Ks-损害区储层渗透率。 井筒附近储层损害示意图
.
5
概述
储层保护重要性
储层保护是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整 个油气生产过程中的系统工程，是石油勘探开发过程中 的重要技术措施之一。
保护储层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的储层 、油气田和对储量的正确评价，直接关系到油气井的稳 产和增产，对油气田的经济效益有举足轻重的影响。
储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层 的内因不发生改变或改变小，从而达到保护储层的目 的。
.
3
概述
储层损害原因： 凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层 内在因素，均属储层潜在损害因素（内因）。它包 括储层孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地 层流体性质等。
在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体 原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作 业条件，均为储层损害的外因。它包括入井流体性 质、压差、温度和作业时间等可控因素。
.
12
6. Permeability 渗透率
定义:在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的 能力大小度量。
根据达西渗流定律：
QL Q P1
Q P2
K AP
A
ΔP L
P压 降 ,100kpa; 流 体 粘 度 ， mPa.s
L流 过 的 长 度 ,cm; A横 截 面 积 ， cm2;
Q流 量 ， cm3/s; K.- 渗 透 率 ， m2。 13
在油气田开发生产的每一项作业中，尤其是钻井完井过 程中，必须认真做好储层保护工作。
.
6
保护油气层技术的一些术 语
1. Formation Damage 油层损害(地层损害)
定义: 由于油气层岩石孔道被缩小或被堵塞而造 成渗透率降低的现象。
.
8
2. Porosity 孔隙度
定义: 岩石孔隙体积与岩石视体积之比
定义:孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的 收缩部分
孔喉
骨架颗粒
孔隙
.
11
5. Saturation 饱和度
定义:油气层流体充满孔隙空间的程度,用某相流体 所占孔隙空间的份数来度量。
Vl Sl
Vf
S l --某 液 相 的 饱 和 度 ；
V l -- 某 液 相 所 占 空 间 体 积 ； Vf - -孔隙体积；
球面：Pc 2 cos
Pc
rwenku.baidu.com
柱面：Pc 2
r
r
P c毛 细 管 力 ； 表 面 张 力 ；
r毛 细 管 半 径 ；接 .触 交 角
20
10 Water Blocking：水锁
定义: 当水进入油层后由毛细管阻力引起的液 体堵塞
Water
Pc Oil
水锁效应
.
21
11 Jamin Effect：贾敏效应
K
1
b P
b--克氏系数
3
K
21
K
b P
不同气体不同压力下的渗透率
Flow patern
Flow patern
Gas
Liquid
6-3 Effective Permeability 有效渗透率（相 渗透率)
定义:岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流体 通过的能力大小的度量。
例如，油水两相共存的有效渗透率为：
油 相 ： K o Q oo L ， 水 相 ： K w Q ww L
A P
A P
6-4 Relative Permeability：相对渗透率
定义:岩石有效渗透率与绝对渗透率的比值
Kw Kwg
Kg
.
17
7 Wattability or Water affinity：润湿性
定义:岩石颗粒表面的亲油或亲水特性
定义: 毛细管中非润湿相流体液滴对润湿相液体运 动产生的附加阻力的现象。
毛细管附加阻力
Case 1
P c P c 2 ( c o s2 c o s1 )/r 1 2
Water
Oil Pc Pc
12
.
22
11 Jamin Effect：贾敏效应
r Oil Oil
2/r Oil Oil2O/irlpOil
第九章 储层保护
.
1
第九章 储层保护
概述 第一节 储层损害的室内评价技术 第二节 钻井过程中的储层保护技术 第三节 完井过程中的储层保护技术
.
2
概述
储层损害：在钻井、完井井下作业及油气田开采全过 程中，造成储层渗透率下降的现象。
储层保护技术：认识和诊断储层损害原因及损害过程 的各种手段，防止和解除储层损害的各种技术措施。
Water Drop
90。
亲水
90。
亲油
90。
两性
.
18
8 Wattability Alteration：润湿性反转
定义: 使岩石颗粒表面亲油变为亲水或亲水变为 亲油的现象。
90。
亲水
处理剂
90。
亲油
.
19
9 Capillary Pressure：毛细管力
定义:毛细管中弯液面两侧非润湿相和润湿相间的 压力差,它指向液面凹方向，即指向非润湿 相一方。
1 P (P1P2)
2 Qo标 准 状 态 下 气 体 的 体 积 流 量
Po标 准 大 气 压
.
14
6-2 Klinkenberg Permeability 克氏渗透率(等效液体渗透率) K
定义:对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时， 其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。
用克氏方程表示
Kg
6-1 Absolute Permeability：绝对渗透率
定义:单相流体在不与岩石发生任何物理和化学作用 下的渗透率?(Example Gas, Water, Oil)
Q P1 For Gas
Q P2
A
气体状态方程
P 1Q 1P2Q 2PoQ oPQ
L
2QoPoL
Kg A(P12 P22)
Kg平 均 压 力p和 平 均 流 量 Q下 测 得 的 气 体 渗 透 率
Oil
Case 2
rp rt
2/rt
油滴通过孔喉处的附加阻力
P c 2(1 /r t 1 /r p )
.
23
12 Skin Effect： 表皮系数
Vp
Vf
孔隙体积
骨架颗粒
V V p - - 孔 隙 体 积 , f - - 岩 石 视 体 积 , 包 括 孔 隙 体 积 和 骨 架 体 积
.
9
3. Specific Surface Area of Rock 岩石比表面积
定义: 单位体积岩石内孔隙的内表面积
孔隙内表面
骨架颗粒
4. Pore Throat 孔喉