保護(hù)油氣層的修井液技術(shù)

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1、保護(hù)油氣層的修井液技術(shù)修井過程中地層損害示意圖開發(fā)開采過程中的地層損害示意圖地層損害的定義在油氣鉆井、完井、生產(chǎn)、增產(chǎn)、EOR、修井等全過程中的每一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，發(fā)生流體產(chǎn)出或注入能力顯著下降的現(xiàn)象多在井壁附近，也可以在井間滲流通道——孔隙和/或裂縫油氣或注入的驅(qū)替流體一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素（一）地層損害的類型和機(jī)理１、固相堵塞類型：深部堵塞d粒＜1/7d孔淺部堵塞2/3d孔＞d粒＞1/7d孔無堵塞d粒＞d孔，或無固相堵塞機(jī)理一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素Fy??,Va,n,k,…..Fx??P,A,?,q,K……當(dāng)Fx?Fy時(shí)泥餅開始形成。瞬態(tài)

2、濾失階段：q大，F(xiàn)x大，橋堵粒子侵入內(nèi)泥餅形成階段：q小，F(xiàn)x小，逐級(jí)填充FxFy一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素結(jié)論：當(dāng)缺乏架橋這個(gè)粒級(jí)的固相會(huì)造成深部損害；當(dāng)級(jí)配不合理時(shí)，不可能形成質(zhì)量好的內(nèi)外泥餅；要形成好的內(nèi)外泥餅，除級(jí)配外，應(yīng)存在一個(gè)最小的正壓差。Ｋ越大，?Pmin越小，反之越大；要形成好的泥餅，除級(jí)配外，應(yīng)存在一個(gè)最佳的合理上返速度。一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素２、地層內(nèi)粘土礦物的水化和去水化（水敏、鹽敏、堿敏、處理劑分散作用等）水鎖效應(yīng)WaterPcOil一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素３、毛細(xì)管作用水鎖當(dāng)水進(jìn)入油層后由毛細(xì)管阻力引起的

3、液體堵塞，即非潤濕相驅(qū)動(dòng)潤濕相，會(huì)出現(xiàn)水鎖現(xiàn)象。Case1WaterOilPcPc毛細(xì)管附加阻力一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素賈敏效應(yīng)毛細(xì)管中非潤濕相流體液滴對(duì)潤濕相液體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加阻力的現(xiàn)象，即潤濕相驅(qū)動(dòng)非潤濕相時(shí)，會(huì)出現(xiàn)賈敏效應(yīng)。A.油滴在毛細(xì)管中OilOilOilOilOilOilOilr2s/r2s/rt2s/rp油滴通過孔喉處的附加阻力Case2一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素B.油滴在孔喉處一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素４、乳化堵塞穩(wěn)定乳狀液乳狀液表面活性劑、微粒非穩(wěn)定乳狀液一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素５、潤濕反轉(zhuǎn)可使有效滲透率下

4、降15~85%，平均下降40%砂巖：陽離子表面活性劑油潤濕陰離子表面活性劑水潤濕碳酸鹽巖：陰離子表面活性劑pH<8油潤濕pH?9.5水潤濕陽離子表面活性劑pH＝3水潤濕pH?9.5油潤濕一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素６、微粒運(yùn)移外來微粒、地層內(nèi)原有次生微粒、化學(xué)沉淀微粒。激發(fā)因素：波動(dòng)壓力；失水量過大；流動(dòng)相態(tài)的變化；潤濕性反轉(zhuǎn)等。一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素油流方向一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素７、化學(xué)沉淀一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素８、井噴和井漏井噴造成的損害井噴越厲害，速敏損害區(qū)和改善區(qū)越大；井噴后壓井，加重材料會(huì)侵入改善區(qū)，造成射孔

5、難以穿透的固相損害帶，造成無產(chǎn)能的情況；井噴后，深部速敏損害區(qū)的堵塞難以恢復(fù)。一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素井漏引起的損害壓力敏感問題滲透性漏失易控制，損害也易控制；裂縫性漏失不易控制，大量固相進(jìn)入裂縫。裂縫滲流通道；孔隙儲(chǔ)集空間。堵漏原則：必須是淺層的；必須是能加以解除的。油氣層一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素９、井眼擴(kuò)大造成的損害固相增多；固井質(zhì)量差，特別是第二界面的固井質(zhì)量差，引起油氣水竄；造成射孔打開油層不完善，引起附加的表皮系數(shù)，造成產(chǎn)能下降；疏松砂巖井眼擴(kuò)大，由于孔眼穿深淺，在同樣的產(chǎn)能下，造成滲流面積小，滲流流速大，孔眼內(nèi)流速大，引起出砂。

6、水泥環(huán)泥漿一、修井過程中造成儲(chǔ)集層損害的因素10、處理劑的吸附損害特別是聚合物的吸附損害（對(duì)中低滲透率油氣藏。11、細(xì)菌堵塞厭氧菌、硫酸還原菌等二、修井過程中影響地層損害的因素內(nèi)因：不可控制；外因：可控制１、壓差?Ｐ＝０理想狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)；?Ｐ＞０損害加劇，嚴(yán)重時(shí)引起井漏；?Ｐ＜０技術(shù)難度大，受儲(chǔ)層條件限制，引起井噴。影響因素：修井液比重、環(huán)空返速、起下鉆速度、流變邊參數(shù)、氣侵、攜巖能力等。二、修井過程中影響地層損害的因素２、浸泡時(shí)間３、環(huán)空返速４、固相含量：減少固相，保證合理的粒度分布。５、井眼擴(kuò)大：合理的泥漿體系（抑制性、造壁性、和失水性能）；合理的水力參

7、數(shù)和噴嘴尺寸和形狀；合理的鉆井參數(shù)（鉆壓和轉(zhuǎn)速）三、地層損害的診斷分析技術(shù)１、巖心分析技術(shù)：儲(chǔ)層特征和敏感性研究＊礦物類型、數(shù)量及分布＊孔喉類型及尺寸分布＊粘土類型、分布及產(chǎn)狀＊各種敏感性程度和臨界值＊地層油氣水性質(zhì)＊儲(chǔ)層溫度和壓力為篩選鉆完井液體系和配方提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)，最大程度的減少地層損害。２、地層壓力預(yù)測地層孔隙壓力、井壁坍塌壓力、地層破裂壓力等為確定合理的鉆完井液密度和井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等提供依據(jù)。四、修井作業(yè)所面臨的問題油氣田開發(fā)后期，地層能量不足，井底壓力低于靜水柱壓力。或經(jīng)長期注水開發(fā)有多個(gè)壓力層系；修井作業(yè)時(shí)避免外來流體傷害產(chǎn)層，改變水飽和度，導(dǎo)

8、致油和氣相滲透率的下降；壓井后產(chǎn)能大幅