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第五章钻井过程中的保护油气层技术(精)

第五章钻井过程中的保护油气层技术(精)
第五章钻井过程中的保护油气层技术(精)

屏蔽暂堵保护油气层钻井液技术1

屏蔽暂堵保护油气层钻井液技术(简称屏蔽暂堵技术)主要用来解决裸眼井段多压力层系地层保护油气层技术的难题,其原理是利用钻井液液柱压力与油气层孔隙压力之间的压差和钻井液中的固相处理剂,在油气层被钻开的极短时间内在井筒近井壁附近形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带,此屏蔽暂堵带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续侵入油气层,对油气层造成污染,而形成的屏蔽暂堵带能够通过射孔解堵。该技术已广泛应用于钻井实践中,取得了较好的效果。 屏蔽暂堵理论是针对孔隙型砂岩油气层提出的一种保护油气层理论,它的技术要点是:根据储层岩心压汞实验得到储层孔隙直径分布曲线,从而计算出储层平均孔喉直径,按1/2~2/3孔喉直径选择油气层保护添加剂的粒径。在进入油气层前加入油气层保护添加剂,调整钻井液中的固相粒径分布,从而将钻井液转化为保护油气层钻井完井液,达到保护油气层的目的。传统屏蔽暂堵保护油气层技术在计算储层平均孔喉直径时是将储层所有孔喉都参加了计算,它忽略了两个因素,一是不同的孔喉直径对储层渗透率的贡献是不同的,大的储层孔喉数量少,但它对储层渗透率的贡献大,微小孔喉数量大,但对储层渗透率的贡献小;二是由于储层的非均质性,在储层存在孔喉直径极小的微孔隙,这些孔隙中的流体在目前的开采条件下是不流动的,因此,封堵这些孔隙也是没有意义的。如果将这些孔喉用于计算平均孔喉直径,那么理论计算的平均孔喉直径将大大小于储层实际流动的平均孔喉直径,根据这样的计算结果选择的油气层保护剂其封堵效果较差,起不到堵塞主要流通孔道的作用。 广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术是对传统屏蔽暂堵保护油气层技术理论的继承与发展,该技术是依据储层的d流动50和最大流动

《油气层保护技术》复习题

《油层保护技术》复习题 (2009.4石工二学位) 一、填空题 1.油气层损害类型中,()损害不仅存在于各个作业环节,而且其损害程度较大;其次是()和(),再其次是润湿反转和结垢损害。 2.油气层损害存在于钻井、完井和采油等各个作业环节,油气层损害的实质包括()和()。 3.当扫描电镜配有()时,能对矿物提供半定量的元素分析,常用于检测铁元素。 4.()、()和()是保护油气层岩相学分析的三大常规技术。 5.砂岩的四种基本孔隙类型是()、()、()及裂隙,储层中常以前三种为主,裂隙可与其它任何孔隙共生。而碳酸盐岩的孔隙主要有()、()和()三种类型。 6.砂岩的四种常见孔隙喉道类型是()、()、()及()。 7.孔隙连通程度通常以最小未饱和孔隙体积百分数S min,退汞效率W e和孔喉配位数来表示,一般情况下,S min越(),W e越(),孔喉配位数越(),孔隙连通程度越差。 8.敏感性矿物的产状有四种类型,即()、()、()和(),不同产状对油气层损害的影响不同。 9.孔喉弯曲程度常用结构系数F来表示,F越大,弯曲程度越(),喉道越易受到伤害。 10.岩石的表面积越大,产生油气层损害的可能性就越()。 11.油田中常见的细菌为()、()和()。 12.按运移方式,微粒运移可分为()和()两种情况。 13.若某储层岩心的Dv=0.2,Dw=0.8,则该储层为()速敏、()水敏储层。 14.细菌主要以()、()和()三种方式损害油气层。 15.针对不同的分析内容,可选用相应的岩心分析方法。一般情况下,()适用于定性鉴定或定量测定各物相组成及其含量,特别是粘土矿物的成分和含量;而

保护油气层技术

保护油气层技术 (徐同台、赵敏、熊友明等编) 目录 第一章绪论……………………………………………………(1) 第一节保护油气层的重要性及主要内容…………………(2) 第二节保护油气层技术的特点与思路……………………(6) 第二章岩心分析……………………………………………(10) 第一节岩心分析概述……………………………………(10) 第二节岩心分析技术及应用……………………………(14) 第三章油气层损害的室内评价……………………………(29) 第一节概述………………………………………………(29) 第二节油气层敏感性评价………………………………(30) 第三节工作液对油气层的损害评价……………………(40) 第四节储层敏感性预测技术……………………………(44) 第四章油气层损害机理……………………………………(49) 第一节油气层潜在损害因素……………………………(50) 第二节外因作用下引起的油气层损害…………………(55) 第五章钻井过程中的保护油气层技术……………………(68) 第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析…………(68) 第二节保护油气层的钻井液技术………………………(73) 第三节保护油气层的钻井工艺技术……………………(90) 第四节保护油气层的固井技术……………… ………(100) 第六章完井过程中的保护油气层技术……………………(107) 第一节完井方式概述……………………………………(107) 第二节射孔完井的保护油气层技术……………………(111) 第三节防砂完井的保护油气层技术……………………(125) 第四节试油过程中的保护油气层技术…………………(140) 第七章油气田开发生产中的保护油气层技术……………(143) 第一节概述………………………………………………(143) 第二节采油过程中的保护油气层技术…………………(147) 第三节注水中的保护油气层技术………………………(149) 第四节增产作业中的保护油气层技术…………………(156) 第五节修井作业中保护油气层技术……………………(164) 第六节提高采收率中的保护油气层技术………………(168) 第八章油气层损害的矿场评价技术………………………(175) 第一节油气层损害的矿场评价方法……………………(175) 第二节油气层损害的评价参数…………………………(181) 第三节油气层损害的测井评价…………………………(186) 第九章国外保护油气层技术发展动向……………………(198) 参考文献………………………………………………………(213) 张绍槐,罗平亚.保护储集层技术.北京:石油工业出 钟松定,张人和,樊世忠.油气层保护技术及其矿场管理实例.北京:石油工业出版社,1999

国外保护油气层钻井液技术新进展

2002Ο12Ο26收到 2003Ο01Ο16改回 国外保护油气层钻井液技术新进展 吴诗平 鄢捷年 (石油大学 北京 102200) 在油气钻探过程中,钻井液作为第一种入井流体,在对储层实施保护的过程中起着至关重要的作用。在长期的钻井实践中,我国已总结出三大类、共11种保护油气层的钻井液体系[1],但随着时间的推移和钻井难度的增加,保护油气层钻井液技术正面临着进一步发展和更新。近年来,液技术的研究,并已取得了较大进展和成功应用。 1 暂堵型钻井液、完井液体系的对比评价 由于储层具有高渗、天然裂缝发育等特性以及储层衰竭等原因,许多井在钻井、完井和修井过程中都会出现非常大的滤液漏失。J.Dorman 等人[2]分别对通过调整钻井液组分来控制滤失量的方法进行了研究。实验所用的主要仪器为颗粒堵塞测试仪(简称PPA )。该仪器在选择钻井液组分来降低滤失、评价颗粒堵塞情况方面十分有效。 用于室内评价的暂堵型钻井液、完井液体系有:①含有超细盐粒的聚合物体系(SSPF );②含有超细盐粒并加入合成聚合物的抗高温改性钻井液体系(SSPT ΟHT );③含有超细CaCO 3颗粒的聚合物体系(SCPF );④含有微细纤维素固相的聚合物体系(MCPF );⑤含有微细纤维素固相和抑制膨胀的天然聚合物的聚合物体系(MCPF ΟNDSP );⑥增效型聚合物凝胶体系(P GP );⑦增效型交联聚合物凝胶体系(XP GP );⑧抑制膨胀的稳定聚合物凝胶体系(DSP GP )。其对比评价内容包括高温热滚后钻井液滤失量的变化、用PPA 装置评价钻井液的滤失特性(包括瞬时滤失量以及时间与滤失量的变化关系)、正压差与滤失量的关系、动态滤失量等。 对于MCPF 体系,其组分包括黄原胶生物聚合物、PAC ΟHV 、改性淀粉(降滤失剂)、p H 缓冲剂以及微细纤维素。实验表明,该体系的瞬时失水量相对较高,但当泥饼形成后其滤失量能够有效地得以控制。不同的实验压力对SSPF 和SCPF 体系的动滤失量有很大影响,但泥饼厚度均很小。P GP 、XP GP 以及DSP GP 体系也能在不同压力下表现出良好的控制滤失和储层损害的能力,并且聚合物凝胶几乎可以完全阻止钻井液固相和滤液进入储层而造成损害。 在考虑对钻井液体系进行滤失量控制的同时,还必须考虑其流变性,尤其是高温下的流变性是否满足要求。使用Fan Ο50C 高温高压流变仪对SSPF 、SCPF 以及MCPF 体系在不同温度下的流变特性进行了评价。结果表明,随着温度升高,SSPF 和SCPF 体系比MCPF 体系具有更好的假塑性流体特征和低剪切流变特性。 通过实验研究结果的对比分析,得出以下几点认识: (1)对于高渗储层,使用含有超细盐粒(作为架桥粒子)的聚合物钻井液以及含有超细CaCO 3颗粒的聚合物钻井液,在静态和动态条件下均能有效地控制滤失; (2)在上述各种钻井液、完井液体系中,SSPF 和SCPF 体系的动滤失量相对较低; (3)在135℃(275υ)以上的高温下,建议使用具有良好抗高温性的SSPF ΟHT 体系; (4)MCPF 体系有较高的瞬时滤失量,但在泥饼形成之后滤失性可得到有效控制,而MCPF ΟNDSP 体系能有效地控制瞬时滤失量和高温高压滤失量; (5)SSPF 和SCPF 体系对于孔隙性储层能有效地控制滤失量,但对于滤失量很高的裂缝性储层,建议在体系中添加微细纤维素(MC )固相粒子进行改进。 2003年 中国海上油气(地质) CHINA OFFSHORE OIL AND G AS (GEOLO GY ) 第17卷 第4期

油气层保护

第一章绪论 1.如何理解保护油气层技术的系统性、针对性和高效性? 保护油气层技术是一项涉及多学科、多部门的系统工程技术。认识储集层和保护储集层和开发(含改造)储集层要注意以下四个方面:? 认识储集层、保护储集层和开发改造储集层都是一项系统工程? 各个作业环节都存在地层损害,因此保护油气层技术要互相配合,安系统工程进行整体优化;? 储集层损害的诊断、预防和处理、改造也是一项系统工程;? 保护油气层的技术和经济效益也是一项系统工程。针对性:保护油气层技术的针对性很强。? 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? 储层产能不同高效性:保护油气层技术是一项少投入、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。 2.油气层保护的重要性及特点及主要内容。 ⑴重要性 ①勘探过程中,采用油气层保护技术有利于及时发现油气层、准确评价油气层,直接 关系到勘探目标资源潜力的评估和油气储量评估 ②在开发过程中,实施油气层保护技术有利于充分解放油气层生产能力,有利于提高 油气田开发经济效益。 ③在油气田开发生产各项作业中,搞好保护油气层工作有利于油气井生产或注入能力 的长期高位保持和长寿命安全运行。 ⑵特点 ①涉及多科学、多专业和多部门的系统工程 ②具有很强的针对性 ③在研究方法上采用三个结合:微观研究与宏观研究结合,室内研究与现场实践结合, 理论研究与技术应用相结合。 ⑶油气层保护的主要内容 ①基础资料的收集与储层潜在损害分析 ②储层敏感性与钻井完井液和射孔压井液保护储层效果评价技术 ③钻井完井液和射孔试油损害储层机理研究 ④保护储层射孔压井液所须处理剂研制与评选 ⑤保护储层的射孔压井液技术 ⑥保护储层的射孔试油工艺技术 ⑦油气层损害现场诊断与矿场评价技术 3.保护储集层技术十项原则 (1)以经济效益为中心,以提高油气产能和采收率为目标(2)技术进步、经济效益和环 境保护要统筹考虑(3)任何保护技术都应有利于及时发现、有利于准确评价、有利于高效开发(4)立足以预防损害为主,解除损害为辅(5)各作业环节的保护技术要前后照应,做到系统整体优化(6)在保护中开发油气藏,在开发中保护油气藏(7)不该进入储层的工作液要尽量避免进入,至少要少进入(8)凡进入储层的固相和液相都能够通过物理、化学和生物化学方法予以解除(9)不可避免要进入的工作液,应该与油气层配伍,且不含固相(10)力争减少井下事故,避免各种复杂情况发生,否则前功尽弃 第二章岩心分析

油气层保护新技术模板

油气田开发新技术论文 学号: 姓名: 何毅 专业: 石油工程 中国地质大学( 北京) 能源学院 12月

油气层保护新技术 摘要: 储层损造成油气井产量下降和注入能力减弱, 当前还没有一种能够解决一切储层损害问题的通用技术。但要保护储层, 首先要选择钻井完井液体系, 其次要采取一系列工程技术措施。针对油气井产量下降、注入能力减弱、注入压力的增加等问题, 采取相应的油气层保护技术是提高油井产量的重要途径。本文主要从钻井液新技术和防砂完井技术两个方面系统介绍当前国内保护油气层新技术。 1.钻井液油气层保护新技术 当前国内对于油田的油气层保护研究与应用, 形成了配套成熟强抑制性纳米封堵钻井液完井液、无固相钻井液完井液、渗透压成膜钻井液完井液、生物酶可解堵钻井液完井液技术。 1) 强抑制性纳米封堵钻井液完井液 此技术屏蔽暂堵技术、钻井液抑制技术、纳米防塌技术、钻井液成膜技术, 主要是由物理作用的惰性材料与化学作用的活性矿物综合作用来保护油气层, 适用地层高、中渗储层及强水敏的油气层。 2) 生物酶可解堵钻井液体系 这种新型解堵钻井液体系能自动降解, 其解堵的速度和时间能够经过配方的调整人为控制, 对地层低污染、低伤害, 地层的渗透性恢复值达到90%以上, 相对于常规钻井液, 能明显地提高油气井

的产量。 其特点是钻进时: 生物酶可解堵钻井液在近井壁形成一个渗透率几乎为零的封堵层, 稳定井壁和保护油气层; 钻进结束后: 钻井液在生物酶催化作用下发生生物降解, 粘度逐渐下降, 先前形成的泥饼自动破除, 产层孔隙中的阻塞物消除, 从而使地下流体通道畅通, 恢复储层渗透率 3) 渗透压成膜钻井液技术 ①渗透压成膜钻井液技术特色 这种技术使钻井液具有半透膜性能, 在井壁的外围形成保护层, 提高泥页岩的膜效率; 阻止水及钻井液进入地层引起水化膨胀, 封堵地层层理裂隙; 防止地层内粘土颗粒的运移; 防止井壁坍塌, 保护油气层。 ②施工技术措施 钻井液在井壁周围形成封闭圈, 防止有害物质侵入油气层, 减少对油气层的污染。严格控制钻井液密度, 实现近平衡钻井, 减少固相损害油气层。储层段控制钻井液的API失水≤3mL, 减少钻井液滤液对油气层损害。全井采用超细碳酸钙、非渗透处理剂等对油层起保护作用的材料, 防止有害物质侵入油气层 4) 无固相钻井液、完井液技术 此类钻井液技术特色主要表现在密度范围宽、页岩抑制能力强、热稳定性好、与地层配伍、不损害产层、无毒无污染根据不同盐类的溶解度和密度, 确定并完善了不同密度下无固

保护油气层技术复习资料.

1、油气层损害的定义:在钻井,完井,井下作业及油气田开采全过程中,造成油气层渗透率下降的现象统称为油气层损害。 2、油气层损害的实质:绝对渗透率的下降和相对渗透率的下降。 3、保护油气层的重要性:a.勘探过程中,保护油气层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的油气层、油气田和对储量的正确评价。b.保护油气层有利于油气井产量及油气田开发经济效益的提高。c.油气田开发生产各项作业中,搞好油气层保护有利于油气井的稳产和增产。 4、保护油气层技术的特点: a.保护油气层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程的系统工程。从钻开油气层、完井、试油、采油、增产、修井、注水、热采的每一项作业过程中均可能使油气层受到损害,而且如果后一项作业没搞好保护油气层工作,就有可能使前面各项作业中的保护油气层所获得的成效部分或者全部丧失。因此保护油气层技术是一项系统工程,此项工程涉及地质、钻井、测井、试油、采油、井下作业等多个部门,只有这些部门密切配合,协同工作,正确对待投入与产出,才能受到良好的效果。 b. 保护油气层技术具有很强的针对性. 保护油气层技术的研究对象是油气层,油气层特性资料是研究此项技术的基础。由于不同的油气层具有不同的特点,因此从油气层特性出发研究出的保护油气层技术也具有很强的针对性。 c. 保护油气层技术在研究方法上采用三个结合. 保护油气层技术在研究方法上采用三个结合:微观研究与宏观研究相结合;机理研究与应用规律相结合;室内研究和现场实践相结合。 5、保护油气层系统工程的技术思路: 保护油气层系统工程的主要技术思路可归纳为五个方面: 1. 分析所研究油气层的岩石和流体特性,以此为依据来研究 该油气层潜在损害因素与机理。 2. 收集现场资料,开展室内试验,分析研究每组油气层在各 项作业过程中潜在损害因素被诱发的原因、过程及防治措 施。 3. 按照系统工程研究各项作业中所选择的保护油气层技术措 施的可行性与经济上的合理性,通过综合研究配套形成系 列,纳入钻井、完井与开发方案设计及每一项作业的具体 设计中。 4. 各项作业结束后进行诊断与测试,获取油气层损害程度的 信息,并评价保护油气层的效果和经济效益。然后反馈给

油气层保护技术试题复习

1、从钻井方面考虑,有哪些对油层的伤害因素,为什么? 钻井因素有:压差、环空流速、钻井液类型及性能、钻速和浸泡时间. (1)压差的影响 压差是储层损害的主要因素。在压差下,钻井液中的滤液和固相会渗入地层,造成固相堵塞和粘土水化。压差越大,对储层损害深度越深,对储层渗透率影响严重。其中,钻井造成井内压差增大的原因有以下几方面: ①采用过平衡钻井液密度;②管柱在充有流体的井内运动产生的激动压力;③地层压力检测不准确;④水力参数设计不合理;⑤井身结构不合理;⑥钻井液流变参数设计不合理;⑦井喷及井控方法不合理;⑧井内钻屑浓度;⑨开泵引起的井内压力激动 (2)钻井液浸泡时间的影响 在钻开储集层过程中,钻井液滤失到储集层中的数量随钻井液浸泡时间的延长而增加。浸泡过程中除滤液进入地层外,钻井液中的固相在压差作用下也逐步侵入地层,其侵入地层的数量及深度随时间增加,浸泡时间越长侵入越多。在钻井过程中,储集层的浸泡时间包括从钻入储集层开始至完井电测、下套管、注水泥和替钻井液这一段时间。在钻开储集层过程中,若钻井措施不当,或其它人为原因,造成掉牙轮,卡钻,井喷或溢流等井下复杂情况和事故后,就要花费大量的时间去处理井下复杂事故,这样将成倍地增加钻井液对储集层的浸泡时间。 (3)环空流速对储层的影响 ①高的环空流速,即环空流态为紊流时,井壁被冲刷,使井眼扩大,造成井内固相含量增加。泥岩水化后发生剥蚀掉块垮塌引起的井眼扩大和盐岩、玄武岩等不稳定地层的井眼扩大,采取钻井液柱压力与地层压力平衡,抑制水化,保持渗透压力平衡,控制失水,改善造壁性能等措施。或者控制环空流为层流状态,层流对井壁避免了冲刷冲蚀作用,在一定条件下,对井壁稳定起主导作用。②高环空流速在环空产生的循环压降将增大钻井液对井底的有效液柱压力,即增大对井底的压差。 高环空流速产生的原因 1、水力参数设计中未考虑井壁冲蚀条件,致使排量设计大而导致环空流态为紊流。 2、起下钻速度太快,在环空形成高流速,特别是当井下出现复杂情况(遇阻卡时),且开泵时快速下放管柱就会在环空产生极高的流速。 (4)钻井液类型 工作液中固相粒子进入油层造成损害,工作液中液相进入油层后引起的地层固相

第五章 钻井过程中的保护油气层技术

第五章钻井过程中的保护油气层技术 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 钻井的目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害的油气井。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产量。 钻开油气层时,在正压差、毛管力作用下,钻井液固相进入油气层造成孔喉堵塞,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。 钻井液中固相对地层渗透率的影响二、钻井过程中影响油气层损害程度的工程因素 影响油气层损害程度的工程因素:压差、浸泡时间、环空返速、钻井液性能(与固相、滤液和泥饼质量密切相关)

第二节保护油气层的钻井液技术 一、钻井液在钻井中的主要作用 钻井液的作用:冲洗井底和携带岩屑;破岩作用;平衡地层压力;冷却与润滑钻头;稳定井壁;保护油气层;获取地层信息;传递功率 二、保护油气层对钻井液的要求 1.钻井液密度可调,满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要 2.钻井液中固相颗粒与油气层渗流通道匹配 3.钻井液必须与油气层岩石相配伍 4.钻井液滤液组分必须与油气层中流体相配伍 5.钻井液的组分与性能都能满足保护油气层的需要 三、钻开油气层的钻井液类型 目前保护油气层钻井液技术已从初级阶段(仅控制钻井液密度、滤失量和浸泡时间)进入到比较高级的阶段。针对不同类型油气藏形成了系列的保护油气层钻井液技术。 1.水基钻井液 由于水基钻井液具有成本低、配置处理维护较简单、处理剂来源广、可供选择的类型多、性能容易控制等优点,并具有较好的保护油气层效果,是国内外钻开油气层常用的钻井液体系。 按钻井液组分与使用范围分: 1)无固相清洁盐水钻井液 2)水包油钻井液 3)无膨润土暂堵型聚合物钻井液 4)低膨润土聚合物钻井液

保护油气层试题

油层保护 一、填空题 1、X-射线衍射,(扫描电镜)(薄片分析)是保护油气层岩相学分析的三大常规技术。 2、砂岩的四种常见的孔隙喉道类型是缩径吼道、点状喉道、片状或弯片状喉道及管束状喉道。 3、敏感性矿物的产状有四种类型,即薄膜衬垫式、栉壳式、桥接式、孔隙充填式、不同产状对油气层损害的影响不同。 4、与油气层损害有关的天然气性质主要是硫化氢和二氧化碳等腐蚀性气体的含量,含量越高,对设备的腐蚀越严重,越易造成微粒运移损害。 5、粘土矿物的水化膨胀可分为两个阶段,即表面水化和渗透水化阶段 6、细菌主要以菌落堵塞、粘液堵塞和代谢产物堵塞三种方式损害油气层。 7、针对不同的分析内容,可选用相应的岩心分析方法。一般情况下,(X-射线衍射)适用于定性鉴定或定量测定各物组组成及其含量,特别是粘土矿物的成分和含量,而(扫描电镜)更适于观察孔喉的状态、大小及孔隙的连通关系。 8、宏观上描述油气层特性的两个基本参数是孔隙度和渗透率。 9、敏感性矿物可分为速敏性矿物、水敏和盐敏性矿物、碱敏性矿物和酸敏性矿物五种类型。

10、根据水中主要离子的当量比,可将水划分为氯化钙型、氯化镁型、碳酸氢钠型和硫酸钠型,常见的地层水多为氯化钙型和碳酸氢钠型。 二、名词解释 1、间层矿物:是指有两种或两种以上不同结构层,沿C轴方向相间成层叠积组合而成的晶体结构。 2、乳化堵塞:外来流体中的油(如油基钻井液中的基油)与地层水或外来水与储层原油在表面活性物质的存在下可形成相对稳定、高粘度的乳状液,该乳状液产生两个方面的危害。一方面是比孔喉大的乳状液滴可堵塞孔喉,另一方面是提高流体粘度,增加油流阻力。 3、贾敏损害:是指由于非润湿相液滴对润湿相流体流动产生附加阻力,从而导致油相渗透滤降低的现象,或由于液珠或气泡对通过孔喉的流体造成附加的阻力效应,从而导致流体的渗流能力降低,这种现象称为贾敏损害。 4、临界流速:在生产过程中使油气层微粒开始运移的流体速度。或在速敏实验中,引起渗透率明显下降时的流体流动速度称为该岩石的临界速度,即临界流速。 5、微粒运移的损害:微粒在一定外力作用下,从孔壁上分离下来并随着流体一起运动,当运移至喉道位置时,粒径大于喉道直径的微粒被捕集而沉积下来,对孔喉产生堵塞,造成油气层的绝对渗透率下降,这种现象称为微粒运移损害。

保护油气层技术(精)

配伍、工艺措施不当。 钻井液与地层岩石不配伍。诱发水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、处理剂吸咐。2钻井液与地层流体不配伍,形成无机盐沉淀、处理剂沉淀、发生水锁效应、产生乳化堵塞、细菌堵塞、液相侵入深度。 正压差2负压差3钻井液性能和返速4钻井事故与故障 建立四个压力剖面,为井身结构和钻井液密度设计提供科学根据.2 合理设计井身结构.3 实现近平衡钻井.4 减少浸泡时间.5 搞好中途测试.6 多套压力系统地层保护技术.7 调整井保护技术. 1钻进液密度可调,满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要。2钻井液中固相颗粒与油气层渗流通道匹配。3钻井液必须与油气层岩石相配伍。4钻井液滤液组分必须与油气层中的流体相配伍。5钻井液的组分与性能都能满足保护油气层的需要。 1 油基钻井液包括普通油基钻井液和油包水钻井液. 特点:a. 有效防止地层粘土水化,地层损害小;b. 可能产生乳化堵塞或地层润湿反转;c. 易发生火灾或环境污染;d. 成本较高。2 气体类钻井液,特点:a.分散介质为气体,井底压力低;

b.钻速高、地层损害很小; c.携岩能力差、需特殊装备、成本高. 3 水基钻井液, 钻开储层时,利用井底压差,在井壁附近迅速形成渗透率接近于零的屏蔽暂堵带,并可在完井过程中采取措施解堵的技术. 工艺要点:a.测定油气层孔喉分布曲线及孔喉的平均直径;b.按1/2~ 1/3孔喉直径选择架桥粒子(如超细碳酸钙、单向压力暂堵剂的颗粒尺寸,使其在钻井液中含量大于3% ;c.按颗粒直径小于架桥粒子(约1/4孔喉直径选用充填粒子,其加量大于 1.5% ;d.加入可变形的粒子,如磺化沥青、氧化沥青、石蜡、树脂等,加量一般 1%~2%,粒径与充填粒子相当。变形粒子的软化点应与油气层温度相适应。e.定期检测和维护钻井液中固相的颗粒粒度分布和含量。f.注意防止应力敏感和水锁损害 ①无固相清洁盐水.②水包油钻井液.③无膨润土暂堵型聚合物钻井液.④低膨润土聚合物钻井液.⑤改性钻井液.⑥正电胶钻井液.⑦甲酸盐钻井液.⑧聚合醇(多聚醇钻井液。⑨屏蔽暂堵钻井液。 a环空封固质量不好b固井质量差 a.水泥浆中固相颗粒堵塞油气层 b.水泥浆滤液与油气层岩石作用。c,水泥浆滤液与油气层流体作用

保护油气层技术复习资料

一、名词解释(20分) 1、油气层损害:在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中,造成油气层渗透率下降的现象通称为 油气层损害。 2、岩心分析:是指利用能揭示岩石本性的各种仪器来观测和分析岩石一切特性的一类技术。 3、粘土矿物:细分散的晶质含水层状硅酸盐矿物和含水非晶质硅酸盐矿物的总称。 4、速敏性:流体在油气层中流动时,因流体流动速度变化引起储层岩石中微粒运移、堵塞喉道,导致岩石 渗透率或有效渗透率下降的现象。 5、临界流速:岩石渗透率或有效渗透率随着流速的增加开始有较大幅度下降时所对应前一个点的流速。 6、水敏性:因流体盐度变化(储层岩石与淡水接触后)引起储层岩石中粘土水化膨胀、分散、运移,导致渗 透率或有效渗透率下降的现象。 7、水敏指数:岩石损害前后的渗透率或有效渗透率之差与损害前渗透率或有效渗透率之比。 8、临界盐度:岩石的渗透率或有效渗透率随着注入流体粘度的下降开始有较大幅度下降(或上升)时所对 应前一个点的盐度。 9、盐敏性:当高于地层水矿化度的工作液进入油气层后,将可能引起粘土的收缩、失落、脱落;当低于地 层水矿化度的工作液进入油气层后,则可能引起粘土的膨胀和分散,导致岩石渗透率或有效渗透率下降的现象。 10、碱敏性:碱性液体与储层矿物或流体接触发生反应,产生沉淀或释放出颗粒,导致岩石渗透率或有效 渗透率下降的现象。 11、碱敏指数:岩石接触碱性液体前后的渗透率或有效渗透率之差与接触碱性液体前的渗透率或有效渗透 率之比。 12、临界pH:随着注入液pH值的不断上升(pH=6~14),岩石的渗透率或有效渗透率开始有较大幅度下降 时所对应前一个点的pH值。 13、酸敏性:酸液与储层矿物或流体接触发生反应,产生沉淀或释放出颗粒,导致岩石渗透率或有效渗透 率下降的现象。 13、酸敏指数:岩石接触酸液前后的渗透率或有效渗透率之差与接触酸液前的渗透率或有效渗透率之比。 14、净围压:岩石所受围压与上游压力的差值。 15、临界应力:随着应力的变化,所对应的岩石渗透率损害系数出现明显拐点(下降)时所对应的应力值。 16、应力敏感性:岩石所受净压力改变时,孔喉通道变形、裂缝闭合或张开,导致岩石渗流能力变化现象。 17、水敏和盐敏(性)矿物:是指储集层中与水溶液作用产生晶格膨胀或分散堵塞孔喉并引起渗透率下降 的矿物。具有阳离子交换容量较大的特点。有蒙脱石、伊利石/蒙脱石间层矿物、绿泥石/蒙脱石间层矿物等。 18、酸敏性矿物:是指储集层中与酸液作用产生化学沉淀或酸蚀后释放出的微粒引起渗透率下降的矿物。 19、碱敏性矿物:指油气层中与高pH值外来液作用产生分散、脱落或新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体,并引起 渗透率下降的矿物。主要有长石、微晶石英、各类粘土矿物和蛋白石。 20、速敏矿物:是指油气层中在高速流体流动作用下发生运移,并堵塞吼道的微粒矿物。 21、表皮效应:设想在井筒周围有一个很小的环状区域。由于种种原因,使这个小环状区域的渗透率与油 层不同。当原油从油层流入井筒时,在这里会产生一个附加压降ΔPS ,这种现象叫做表皮效应。22、表皮系数:把井筒周围很小的环状区域内产生的附加压降无因次化,得到无因次附加压降,称为表皮 系数,它表征一口井表皮效应的性质和油气层损害的程度。 二、填空题(20分) 1、油气层损害的实质:包括绝对渗透率和相对渗透率下降。 2、岩心分析是认识油气层地质特征的必要手段,是取得油气层地质资料的一项基础工作。油气层敏感性评价、损害机理研究、损害的综合诊断、保护油气层技术方案的设计都必须建立在岩心分析的基础之上。 3、三大常规常规岩心分析技术包括:X衍射、扫描电镜、岩石薄片。

保护油气层钻井液技术研究

保护油气层钻井液技术研究 【摘要】外来的液体、固相侵入油气层时,致使油气层的固有状态发生变化,使油气层的渗透率、孔隙度的物性参数下降,进而对油气藏的勘探开发产生不利影响。凡是与油气层接触的任何液体、与油气层相关的任何施工作业都可能造成油气层不同程度的伤害,因此,在钻井过程中,对油气层的保护是一个复杂的系统工程。第一种侵入油气层的外来液体就是钻井液,其侵入油气层后,都会对油气层产生一定的影响,因此,油气层保护的钻井液技术研究,是油气层保护系统工程中的重中之重 【关键词】油气层保护钻井液技术研究 1 油气层保护技术介绍 1.1 广谱屏蔽暂堵保护油气层技术 该技术主要通过油气层的d流动50、大流动孔喉来确定不同渗透率条件下的暂堵粒子的直径,不仅弥补了以往暂堵技术的缺陷,而且使屏蔽暂堵的理论更具科学依据。 国内的大多数油田都是断块型的砂岩油气藏,油藏的纵向、层间、横向、层内都存在着严重的不均质性,,各断块之间油藏特性差异很大,无规律可循。广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术提出了d流动50和油气层渗透率贡献值的概念,在确定暂堵方案时,依据油气层的d流动50和最大流动孔喉直径来确定不同渗透率段下的暂堵剂粒子的直径,克服了传统屏蔽暂堵技术确定暂堵剂粒径时存在的不足,较好地解决了非均质砂岩油藏油气层保护难题。 1.2 理想充填屏蔽暂堵保护油气层技术 对于保护油气层的钻井液,必须加入具有连续粒径分布的暂堵剂颗粒来有效地封堵油气层的各种孔喉,才能取得理想的油气层保护效果。30%的大孔隙对渗透率的贡献大约为85%,因此,对大孔隙进行暂堵保护可以减轻油气层损害。单一暂堵剂很难取得理想的暂堵效果,只有当暂堵剂颗粒累计体积百分数与d1/2成正比时,可实现颗粒的理想充填,因此,将几种不同粒径的暂堵剂复配使用,比较容易得到给定油气层的理想充填暂堵方案。 1.3 广谱成膜封堵油气层保护技术 利用特殊聚合物处理剂,在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性,能有效封堵岩石表面较大范围的孔喉,形成致密封堵膜,封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层,钻井液及其滤液完全被隔离,不会渗透到地层中,可以实现近零滤失钻井。它具有承压能力强,防漏堵漏效果明显,保护油气层的特点。

油气层保护复习题

复习题 一.选择题 1、储层敏感性实验评价的基本实验程序有: ①测量岩心原始液体渗透率,②测量岩心孔隙度和克氏渗透率,③在敏感性实验条件下逐步测量渗透率,④抽空饱和岩心,其正常实验步骤为: A ②④①③ B ②①④③ C ④②③① D ④②①③ 2、工作液损害模拟实验中,常模拟的井下工况是() A 井身结构、泥浆上返速度、井筒温度、地层破裂压力 B 井筒温度、泥浆循环速度、地层孔隙压力、泥浆密度 C 井筒温度、泥浆密度、地层破裂压力、井身结构 D 地层孔隙压力、地层破裂压力、井身结构 3、粘土矿物的产状、类型、成份、含量研究,可采用以下方法 A SEM、 XRD、压汞电子探针薄片分析 B SEM、 CMS-300全自动岩心分析仪薄片分析压汞分析 C XRD、薄片分析、SEM、电子探针 D 薄片分析、压汞、电子探针、CMS-300全自动岩心分析仪 4、选择完井方式要考虑的三大因素是 A 油气藏类型、开采方式、油气层特性 B 井身结构、工程技术要求、油气藏储量 C 油气层特性、井身结构、工程技术要求 D 油气藏类型、井身结构、油气藏储量 5、屏蔽暂堵钻井完井液技术保护油气层原理中应用了 A 压差越大,固相颗粒侵入越深 B 压差越大,颗粒越大,堵塞越致密 C 压差越大,滤失越快,在近井壁带形成的桥堵越快 D 压差越大,钻进速度越快,钻井污染最小。 6、进入储层的滤液矿化度过高过低都会引起储层粘土矿物敏感性损害, 这是因为:

A 矿化度过高过低都引起粘土水化膨胀。 B 过高引起高岭石等粘土矿物膨胀,过低引起蒙脱石等粘土矿物膨胀。 C 过高引起粘土矿物收缩失稳,过低引起粘土矿物膨胀。 D B和C。 7、储层出砂的潜在地层因素是 A 储层胶结程度差 B 原油粘度高 C 储层致密、原油粘度高 D A和B 8、下列哪个因素与地层微粒运移临界流速无关 A 储层胶结性和微粒大小 B 液体的离子强度和PH值 C 地层孔隙压力 D 界面张力和流体粘滞力 9、注入水水质标准指标中不包括下哪个指标。 A 悬浮固体含量 B 注水总矿化度 C 注入水与地层的配伍性 D 总铁含量 10、下列哪项不是屏蔽暂堵钻井完井液技术的特点 A 时间短(2-5小时) B 近井壁带 C 致密(渗透率最好为0) D 能承受较大的正压差 二.判断正误题 1、对于特定的油气藏,同一种作业造成地层损害的机理始终是不变的。() 2.储层敏感矿物是指粘土矿物,不包括石英、云母和碳酸盐岩矿物。 () 3.表皮系数的大小表示油气层受损害或改善的程度。(√) 4.水泥浆对油气层造成损害的原因之一是其滤液PH太低。() 5.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。(√) 6.射孔完井中负压差越大,对射孔孔眼清洁越好,所以在井口装置允许的情况下,应选择最大的负压差。() 7.从保护油气层的角度出发,钻井中附加压力系数越小越好,但这不适合于屏蔽暂堵钻井完井液技术。(√)

油气层保护

1.油气层损害的基本概念 钻井与完井的最终目的在于钻开储层并形成油气流动的通道,建立油气井良好的生产条件。任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象均称为对油气层的损害,严重的油气层损害将极大的影响油气井的产能。 油气层损害的主要表现形式为油气层渗透率的降低,包括油藏岩石绝对渗透率和油气相对渗透率的降低。渗透率降低越多,油气层损害越严重。 一方面,油气层损害是不可避免的。在钻井、完井、修井、实施增产措施和油气开采等各个作业环节中,均可能由于工作流体与储层之间物理的、化学的或者生物的相互作用而破坏储层原有的平衡状态,从而增大油气流动的阻力。但另一方面,油气层损害有时可以控制的。通过实施保护油气层、防止污染的技术和措施,完全可以将油气层损害降低至最低限度。 油气层损害一词来源于国际上的通用词“Formation Damage”,亦可译为储层损害。保护油气层一词来源于通用词“Formation Damage Control”,即对油气层损害的控制。 在储层油气流入井底的过程中,压力损失主要集中在井底附近的近井壁带。该区域内油气通道连通条件和渗透性的好坏,即被污染的程度或者受保护的效果,对油气井的产能影响很大。因此,保护油气层主要是指可能防止近井壁带的油气层受到不应有的损害。 2.保护油气层涉及的技术范围 油气层损害的原因是十分复杂的,认识油气层损害需要多学科、多专业的知识,实施保护油气层技术需要油田各生产部门,包括地质、钻井、测井、试油、开发采油和井下作业等多个部门的团队协作。可以认为,保护油气层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程的系统工程。因此,该技术包括的技术范围较广,归纳起来主要有以下八方面内容: (1)岩心分析、油气水分析和测试技术 (2)油气层敏感性和工作液损害室内评价技术 (3)油气层损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损害因素和保护油气层技术 (5)完井过程中的油气层损害因素和保护油气层技术 (6)油气田开发生产中的油气层损害因素和保护油气层技术 (7)油气层损害现场现场诊断和矿场评价技术 (8)保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析技术 以上内容组成了一项配套技术。每项内容既是相对独立的,又是相互关联的。 3.油气层损害的评价方法 1.岩心分析 岩心分析(Core Analysis)是认识油气层地质特征的必要手段。油气层的敏感性评价、损害机理的研究、对油气层损害的综合诊断和保护油气层技术方案的制定等都必须建立在岩心分析的基础之上。因此,岩心分析是保护油气层技术中不可缺少的基础工作。 岩心分析的主要目的是,全面认识油藏岩石的物理性质及岩石中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点,确定油气层潜在的损害的类型、程度及原因,从而为各项作业中保护油气层工程方案的设计提供依据和建议。岩心分析有多种

钻井油气层保护工作

2010年鲁明公司钻井油气层保护工作初探 贺智荣马克利 摘要:钻井过程中的油气层伤害主要来至于钻井液及固井水泥浆中的分散相颗粒堵塞油气层,钻井液及固井水泥浆中的滤液与油气层岩石不配伍引起的损害,以及滤液与储层流体不配伍引起的损害等三方面。 为提高新钻井的产量及整体开发效果,减少钻井过程中的油气层伤害.2010年鲁明公司加大了油气层保护技术研究及投入力度。首先,从专用油层保护钻井液体系研究入手,立专项对曲9沙四段的专用油气层保护钻井液进行了研究。其次,从专用油层保护剂优选入手,在富林地区,试用了井壁抗压稳定剂,在潍北油田,依据昌68块的特点试用了广谱“油膜”剂。其次,从减少固井水泥浆伤害入手,在水平井和火成岩油藏中,使用了筛管完井法。最后,还强化现场钻井监督力度,实施了保护油气层的钻井工程技术。 2010年,鲁明公司钻井油气层保护的做法和取得的成绩,得到了管理局领导的高度肯定,被局勘探开发监理部授予钻井监督管理先进单位。 关键词:储层,伤害,泥浆保护技术,减少,配伍,公司 一、2010年油气层保护工作 1、专用油层保护钻井液体系研究 为解决鲁明公司主力油区的曲堤油田新钻井低产低效问题,2010年就曲9块沙四段专用油气层保护钻井液技术,公司委托钻井院及泥浆公司进行了研究。并于2010年2月完成了《曲9断块储层钻井液评价及体系优选》,于3月份起在现场实施。 (1)室内评价及实验表明: ①储层粘土含量高,现场使用的正电胶聚合醇钻井液对储层的水敏性伤害是钻井伤害的主要因素。由表1可以看出曲9块沙四段粘土矿物含量较高。 表1 曲9-6块粘土矿物统计表 研究单位对上述岩芯做了抑制性实验,在正电胶聚合醇钻井液的作用下,储层中的粘土发生了膨

保护油气层技术

《保护油气层技术》结业论文题目:屏蔽暂堵技术 班级:油气开采技术60905班姓名:龚鼎 学号:200961970 序号:4

屏蔽暂堵技术 一、屏蔽式暂堵技术的提出及其创新技术思路 (1)技术提出的背景 “七五”前提出的技术无法完全解决钻井完井过程中油层保护问题; 由于技术和经济原因,90%以上的井是在正压差被打开; 固井水泥浆的损害无法避免; 多套产层的保护无法实现; 现有的技术或技术路线不能作到对油层的完全保护,这是石油工程急需解决,又无法真正解决的技术难题。 (2)该技术的创新技术思路

条件:泥浆中固相粒子不可消除,对地层正压差不可避免,对地层的损害堵塞客观存在。 设想:利用固相微粒对油层孔喉的堵塞机理和规律,人为地在打开油层时,在油层井壁上快速、浅层、有效地形成一个损害堵塞带。 快速:几分钟到十几分钟内形成; 浅层:堵塞深度在十厘米以内; 有效:损害堵塞带渗透率极低,甚至为零。 结果:阻止泥浆对油层的继续损害,消除浸泡时间的影响,并消除水泥浆的损害 解除措施:由于损害带很薄,可通过射孔解除。 目的:损害带的渗透率随温度和压力的增加而进一步减小,从而把造成地层损害的两个无法消除的因素:正压差和固相粒子,转换成实现这一技术的必要条件和有利因素,从而从根本上(机理上)解决这个国内外一直未解决的技术难题。 这个损害带的作用相当于阻止进一步损害的“屏蔽带”,故将此技术称为改性钻井液的屏蔽式暂堵技术。 二、屏蔽式暂堵技术的机理研究和实验验证 1、屏蔽式暂堵技术的机理研究 (1)固相颗粒对孔喉堵塞的物理模型 “单粒架桥后,逐级填充” 架桥粒子的架桥 单个颗粒随泥浆液相进入油层,在流经孔喉时: 若:d粒<d孔,则沉积在孔喉外; d粒与d孔相当(大小、尺寸〕,则在孔喉处卡住,称为架桥。 填充粒子的填充 架桥粒子架桥后,孔喉孔隙大量减小,泥浆中更小一级粒子

油气层损害的机理

一、油气层损害的基本概念 油气层损害: 任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象。 油气层损害的主要表现形式: 油气层渗透率的降低,包括油藏岩石绝对渗透率和油气相对渗透率的降低。 发生油气层损害的主要作业环节: 在钻井、完并、修井、实施增产措施和油气开采等发生油气层损害的机理: 工作流体与储层之间物理的、化学的或生物的相互作用。 二、保护油气层的重要性 ①在油气勘探过程中,直接关系到能否及时发现油气层和对储量的正确估算。 ②保护油气层有利于提高油气井产量和油气田开发经济效益。可以大大减少试油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量,降低生产成本。 ③有利于油气井的增产和稳产。 三、保护油气层涉及的技术范围 八方面内容: ①岩心分析、油气水分析和测试技术; ②油气层敏感性和工作液损害室内评价技术; ③油气层损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损害因素分析和保护油气层技术;

⑤完井过程中的油气层损害因素分析和保护油气层技术; ⑥开发生产中的油气层损害因素分析和保护油气层技术; ⑦油气层损害现场诊断和矿场评价技术; ⑧保护油气层总体效果评价和经济效益综合分折技术。 四、油气层损害机理 1油气目的潜在损害因素 1)油气层储渗空间 孔喉类型和孔隙结构参数与油气层损害关系很大 2)油气层的敏感性矿物 速敏、xx、盐敏、酸敏、碱敏 3)油藏岩石的润湿性 4)油气层流体性质 2固体颗粒堵塞造成的损害 1)流体中固体颗粒堵塞油气层造成的损害 2)地层中微粒运移造成的损害 3工作液与油气层岩石不配伍造成的损害 1)水敏性损害 2)碱敏性损害 3)酸敏性损害 4)油气层岩石润湿反转造成的损害 4工作液与油气层流体不配伍造成的损害

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