1、儲集層保護(hù)技術(shù) 第一節(jié).油氣層損害的定義及保護(hù)儲集層的意義 在鉆井、完井、井下作業(yè)及油氣田開采全過程中，造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象通稱為油氣層損害。 石油天然氣勘探開發(fā)工作者，首先要懂得保護(hù)儲集層技術(shù)的重要性和必要性，認(rèn)識儲集層被損壞的原因危害，明確保護(hù)儲集層防止污染技術(shù)的基本概念。 國內(nèi)外大量的生產(chǎn)實(shí)踐證明地層損害 導(dǎo)致以下惡果：降低產(chǎn)能及產(chǎn)量，影響試井與測井資料解釋的正確性，嚴(yán)重時可導(dǎo)致誤診、漏掉油氣層甚至“槍斃”油氣層，這還會造成儲量和產(chǎn)能估算不準(zhǔn)、影響合理制定開發(fā)方案等。增加試油、算化、壓裂、解堵、修井等井下作業(yè)的工作量因而提高油氣生產(chǎn)成本；特別是在低油價時，如果井下作業(yè)費(fèi)用過高就從經(jīng)

2、濟(jì)上導(dǎo)致不能進(jìn)行井下作業(yè)甚至被迫停止油井生產(chǎn)。 影響最終采收率，即損傷油氣資源。任何一個國家，任何一個油氣田，資源（即儲量）總是有限的。特別是任何一個油氣田隨著油氣藏剩余儲量的減少和勘探開發(fā)成本的增加，遲早要達(dá)到或接近臨界盈利狀態(tài)，地層損害往往增加井下作業(yè)從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。 從理論上來說，儲集層的損害有可能是無限的，而增產(chǎn)措施的效果只是有限的，且很難達(dá)到一口井原始的潛在產(chǎn)能。 第二節(jié). 油氣層損害的機(jī)理油氣層損害的內(nèi)因孔隙和喉道結(jié)構(gòu)；孔隙內(nèi)表面性質(zhì)；孔隙流體性質(zhì)；油氣損害的外因變溫；作業(yè)時間；工作液液相性質(zhì)；工作液中固相性質(zhì)。油氣損害的內(nèi)外作用形式外來流體與巖石礦物相互作用；外來流體與孔隙流體

3、相互作用；巖石所存在的環(huán)境變化（溫度壓力變化）；外來固相顆粒與巖石作用。一 . 油氣層潛在損害因素1. 敏感性礦物對損害的影響敏感性礦物在與外來流體接觸過程中，容易發(fā)生化學(xué)作用而降低滲透率的礦物。分析方法礦物類型；礦物產(chǎn)狀；礦物含量。 礦物類型對油氣層的損害水敏（鹽敏）礦物粘土礦物粘土礦物（按水化膨脹性大小排列）：蒙脫石 伊/蒙混層 伊利石 綠/蒙混層粘土礦物損害機(jī)理粘土礦物水化膨脹，使孔喉縮?。环稚?、微粒運(yùn)移堵塞喉道，從而導(dǎo)致滲透率下降。 粘土礦物含量越高，損害的可能性越大堿敏礦物與高PH值外來液接觸而導(dǎo)致?lián)p害的礦物堿敏礦物類型 長石、微晶石英、蛋白石、粘土堿敏礦物損害機(jī)理堿敏礦物與高PH值

4、外來液作用而溶解礦物而分散脫落形成微?；蛏晒杷猁}沉淀和硅凝膠體,堵塞喉道，導(dǎo)致滲透下降。酸敏礦物與外來酸液接觸而導(dǎo)致地層損害的礦物酸敏礦物類型含鐵礦物對HCl和高離子濃度液體敏感；含鈣礦物、含鎂礦物HF敏感。酸敏礦物損害機(jī)理酸敏礦物與外來酸液作用生成化學(xué)沉淀或釋放微粒，堵塞喉道，從而導(dǎo)致油氣層損害。 礦物產(chǎn)狀對油氣層的損害礦物產(chǎn)狀礦物在巖石空間的分布位置和存在狀態(tài)；薄殼型伊利石和蒙脫石平行排列于骨架顆粒表面，呈包覆狀。粘土分布骨架顆粒損害影響流道表面光滑，阻力小，不易速敏；表面帶負(fù)電，親水性強(qiáng)，易水化膨脹而減小流道，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重水鎖。櫛殼型綠泥石呈葉片狀垂直分布于骨架顆粒表面骨架顆粒粘土分布

5、損害影響流道表面粗糙，阻力大，綠泥石易被折斷形成微粒，產(chǎn)生速敏；酸蝕形成Fe(OH)3膠體，和SiO2凝 膠體，堵塞喉道。橋接型伊利石呈毛發(fā)狀和纖維狀搭接于骨架顆粒之間。骨架顆粒粘土分布損害影響表面積大，流動阻力大，易被沖斷形成微粒堵塞，產(chǎn)生速敏；易水化膨脹產(chǎn)生水敏。填充型高嶺石和綠泥石呈松散狀填充于骨架顆粒之間。骨架顆粒粘土分布損害影響微粒易沖掉，發(fā)生速敏；與液相接觸面積大，易酸敏。 礦物含量對油氣層的損害礦物含量粘土礦物總含量（泥質(zhì)總含量）粘土礦物重量百分?jǐn)?shù)粘土礦物總含量10% 容易損害。粘土礦物總含量越高、與液相接觸面積越大，損害的可能性就越大。2 . 孔隙和喉道結(jié)構(gòu)對損害的影響孔隙、喉

6、道結(jié)構(gòu)孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布、連通性。 喉道結(jié)構(gòu)與損害的關(guān)系縮徑喉道：孔隙和喉道尺寸相差不大，不易堵塞，外來固相易侵入；粒間膠結(jié)物少，固結(jié)松散，易出砂和井壁坍塌，點(diǎn)狀喉道：孔隙與喉道差異大，喉道小，易出現(xiàn)微粒堵塞、水鎖和賈敏損害片狀喉道：喉道長而細(xì)小、彎曲、粗糙，滲透率低，易出現(xiàn)微粒堵塞、水鎖和賈敏損害。管束狀喉道：喉道細(xì)小、彎曲交叉，易導(dǎo)致紊流；微粒在喉道交叉處易沉積堵塞；易水鎖、賈敏和乳化堵塞損害。 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與損害的關(guān)系 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：孔喉大小分布孔喉彎曲程度孔隙連通性 孔喉大小分布孔喉大小主要參數(shù)：主流喉道半徑，Rz最大連通喉道半徑，Rd喉道平均半徑, Rm孔喉中值半徑，

7、R50孔喉參數(shù)對損害的影響參數(shù)越大，孔喉就越大，外來固相顆粒侵入的可能性就越大，侵入深度越深，損害程度就越大。但水鎖和賈敏的可能性就小。孔喉彎曲程度對損害的影響彎曲程度越大，喉道越易被堵塞，損害的可能性就越大?？缀磉B通性對損害的影響孔隙連通程度用以下參數(shù)描述：最小未飽和孔隙體積百分?jǐn)?shù)（Smin）； Smin 越小，連通性越好；退汞率；退汞率越高，連通性越好。孔隙配位數(shù)，即一個孔隙與喉道的連通數(shù)，配位數(shù)越小，喉道的連通性越差?？紫哆B通性越差，越易受到損害。 孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度之間的關(guān)系孔隙度與滲透率間的關(guān)系孔隙度與滲透率一般成正相關(guān)關(guān)系，滲透率高的巖石，其孔隙度也高。滲透率主要取決于喉道

8、尺寸、連通性和孔隙度?？缀砼c滲透率間的關(guān)系滲透率大小直接受孔喉大小、孔隙的均勻性和連通性控制。孔喉大、均勻、連通性好，滲透率就高。膠結(jié)物與滲透率間的關(guān)系膠結(jié)物（泥質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽巖膠結(jié)）含量越高，滲透率就越低?？紫督Y(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度的關(guān)系孔喉大、均勻性和連通性好，交結(jié)物含量低，滲透率就高，易出現(xiàn)外來固相堵塞損害?？缀硇?、連通性差，膠結(jié)物含量高，滲透率低，易發(fā)生粘土礦物水化膨脹、分散、脫落、微粒運(yùn)移堵塞，以及水鎖和賈敏損害。3 . 巖石表面性質(zhì)對損害的影響巖石表面性質(zhì)孔隙和喉道內(nèi)表面的性質(zhì)巖石比表面巖石表面潤濕性表面粗糙度巖石比表面積與損害的關(guān)系比表面積越大，流體接觸面越大，接觸越充分，損害的

9、可能性就越大 巖石表面潤濕性與損害的關(guān)系潤濕性與以下因素有關(guān)：巖石礦物組成，流體化學(xué)性質(zhì)，表面粗糙度，環(huán)境溫度、壓力。潤濕性決定著油氣水的空間分布、毛管力大小和方向、微粒的運(yùn)移；親水巖石會降低油相滲透率，有利于微粒運(yùn)移堵塞喉道，造成損害。 巖石表面粗糙度與損害的關(guān)系表面粗糙度取決于粘土礦物的產(chǎn)狀。表面越粗糙，流動阻力越大，表面顆粒越易脫落堵塞喉道，損害油氣層。4. 孔隙流體對損害的影響孔隙流體孔隙中的油氣水。其中對損害關(guān)系密切的是地層水性質(zhì)、原油性質(zhì)、天然氣性質(zhì)。 地層水性質(zhì)與損害的關(guān)系地層水性質(zhì)：礦化度含鹽量的多少類型CaCl2 型、MgCl2型、NaHCO3型、Na2SO4型離子成分:Na

10、、Ca2、Mg2、Ba2、Sr2 陽離子； Cl、SO42、HCO3、F 陰離子。當(dāng)外來液與地層水不配伍時或環(huán)境溫度和壓力降低時，生成CaCO3、CaSO4、Ca(OH)2 無機(jī)沉淀，堵塞孔喉損害油氣層；當(dāng)含有高分子處理劑的外來液進(jìn)入高礦化度鹽水層時，會產(chǎn)生鹽析，生成有機(jī)沉淀，堵塞孔喉，損害油氣層。 原油性質(zhì)與損害的關(guān)系原油性質(zhì)：含蠟量、膠質(zhì)、瀝青、含硫量、凝固點(diǎn)、粘度。 與油層損害的關(guān)系石蠟、膠質(zhì)、瀝青、可能形成有機(jī)沉淀堵塞；原油與不配伍的外來液作用，形成高粘度乳狀液，阻礙滲流；原油還可與酸液反應(yīng)生成酸渣，損害油氣層。 天然氣性質(zhì)與損害的關(guān)系與油氣損害有關(guān)的性質(zhì)：H2S和CO2含量 與油層損

11、害的關(guān)系腐蝕設(shè)備造成微粒（FeS沉淀）堵塞。 二.外因作用下引起的油氣層損害主要內(nèi)容外來液固引起的損害外來固相顆粒堵塞；外來液與巖石不配伍；外來液與孔隙流體不配伍；外來液引起的毛細(xì)管阻力。工程因素和環(huán)境條件改變導(dǎo)致的損害作業(yè)壓差；溫度變化；作業(yè)時間。1. 外來液固導(dǎo)致的損害 外來固相顆粒導(dǎo)致的損害固相顆粒損害機(jī)理當(dāng)工作液壓力大于地層壓力時，固相顆粒就會隨液相一起進(jìn)入地層，并在孔喉處被阻而沉積下來，形成堵塞，造成損害。影響固相侵入深度和損害程度的因素固相顆粒與孔喉的尺寸匹配關(guān)系固相含量和大小級配壓差作業(yè)時間 外來液相與巖石不匹配導(dǎo)致的損害損害機(jī)理歸結(jié)為水（鹽）敏、堿敏、酸敏損害。水（鹽）敏損害損

12、害機(jī)理外來液與地層粘土礦物不配伍時，導(dǎo)致粘土礦物水化膨脹、分散脫落，損害油氣層。損害規(guī)律 粘土含量越高，水敏損害越嚴(yán)重；粘土礦物種類不同，損害程度也不同;孔喉尺寸越小，越易損害；外來液與地層的礦化度差別越大，水化膨脹越快，水敏損害越嚴(yán)重。外來液的高價和水化半徑小的陽離子越多，引起水敏損害越弱。堿敏損害損害機(jī)理高PH值外來液與地層堿敏礦物反應(yīng)，導(dǎo)致分散脫落，以及形成新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體，堵塞喉道。損害規(guī)律 堿敏礦物含量越高，外來液PH值越高，侵入量越大，損害程度就越嚴(yán)重。酸敏損害損害機(jī)理地層中的某些酸敏礦物（碳酸鹽礦物、粘土礦物、含鐵礦物、硅酸鹽礦物）與酸液接觸后，會釋放大量微粒和生成沉淀，

13、堵塞喉道，導(dǎo)致?lián)p害。巖石與酸的溶解反應(yīng) 與HCl反應(yīng)：HCl+碳酸鹽礦物金屬陽離子二氧化碳和水HCl 硅酸鹽礦物(部分)金屬陽離子硅酸；HCl 含鐵礦物氫氧化鐵沉淀與HF反應(yīng)：溶解不與CHl反應(yīng)的硅質(zhì)礦物(石英、長石、粘土)沉淀形式 Fe(OH)2：Fe3+3OH =Fe(OH)3(沉淀)Fe2+2OH =Fe(OH)2(沉淀)Fe(OH)3(沉淀)膠體在流動過程中由小變大。Al (OH)3 ：粘土及一些含硅酸鹽的礦物與酸反應(yīng)釋放出 Al3+ 離子，當(dāng)殘酸PH34時，形成 Al (OH)3 沉淀。氟化物沉淀：Ca2+2F =CaF2(沉淀),Mg2+2F =MgF2(沉淀)氟硅酸鹽、氟硅酸鋁鹽

14、 ：粘土、石英、長石HF=H2SiF6(或H3AlF6) H2SiF6+2Na+= Na2SiF6 (沉淀)+2H+H2SiF6+2K+= K2SiF6 (沉淀)+2H+H2SiF6+Ba2+= BaSiF6 (沉淀)+2H+H3AlF6+3Na+= Na3AlF6 (沉淀)+3H+H3AlF6+2K+= K3AlF6 (沉淀)+3H+以上沉淀吸附在孔隙表面上，堵塞喉道。硅酸凝膠：硅酸鹽礦物、氧化硅礦物HF=H2SiF6 H2SiF6 SiF42HF3SiF4 +4H2O H4SiO4+4H+ +2SiF62 開始形成的正硅酸可溶于水，當(dāng)單分子逐漸聚集成多聚硅酸時,形成含水量和體積較大的硅酸凝

15、膠.分解水解酸化微粒：酸化釋放微粒及剩余殘?jiān)氯缀怼?潤濕反轉(zhuǎn)損害損害機(jī)理由于某些礦物（石英、長石）表面帶負(fù)電，容易吸收陽離子表面活性劑，破壞巖石表面水化膜，使親水端吸附在礦物表面，親油端朝向孔隙流體端，在巖石表面形成單分子層，將親水變?yōu)橛H油，從而改變油相滲透率，損害油氣層。滲透率越低，潤濕反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的損害越嚴(yán)重。影響潤濕反轉(zhuǎn)性的因素有PH值改變表面電荷性質(zhì)；陽離子增強(qiáng)親油性（活性劑溶解性降低、活性增 強(qiáng)、絡(luò)合反應(yīng)）；溫度溫度升高，水潤濕增強(qiáng)，油潤濕減弱。 外來液相與孔隙流體不配伍導(dǎo)致的損害損害機(jī)理發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)沉淀（無機(jī)沉淀，有機(jī)沉淀，乳化物，細(xì)菌），沉淀吸附在孔喉表面，使流道縮小

16、，或堵塞喉道、以及增大液流粘度，降低滲透率。無機(jī)沉淀主要有：CaCO3、 SrCO3 、FeCO3 、BaSO4 、CaSO4 、SrSO4沉淀；無機(jī)沉淀的生成：HCO3* HCO32 Ca2CO32 CaCO3(沉淀)Sr2CO32= SrCO3(沉淀) ?SFe2CO32= FeCO3 (沉淀) Ca2SO42 CaSO4 (沉淀)Sr2SO42= SrSO4 (沉淀)Ba2SO42 BaSO4 (沉淀)吸熱吸熱放熱影響無機(jī)沉淀生成的因素：PH值高PH值促使HCO3*HCO32，使CO32離子濃度增加，有利于碳酸鹽和氫氧化鈣沉淀生成溫度溫度升高有利于吸熱沉淀反應(yīng),溫度降低,有利于放熱沉淀反

17、應(yīng)，沉淀增加。壓力壓力降低,使地層中CO2脫出，PH值升, CO32濃度增加，有利于CaCO3沉淀的形成。接觸時間接觸時間越長生成的沉淀顆粒越大, 數(shù)目越多，損害越嚴(yán)重?？偟V化度總礦化度升高有利于沉淀溶解有機(jī)沉淀主要有：石蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)沉淀；導(dǎo)致有機(jī)沉淀因素：PH值升高導(dǎo)致瀝青絮凝；與酸反應(yīng)形成膠狀污泥；氣體進(jìn)入不容性烴類衍生物增多(O2所致)，瀝青質(zhì)沉淀（CO2所致）;表面張力降低瀝青質(zhì)沉淀形成；溫度降低溫度于石蠟初凝點(diǎn)時，石蠟析出；輕質(zhì)組分和溶解氣使石蠟溶解能力和初凝點(diǎn)降低，出現(xiàn)析蠟；晶核量的增多微粒形成和外來固相顆粒侵入，為蠟析出提供了結(jié)晶中心。乳化損害主要機(jī)理：外來液與油層流體混合形

18、成乳狀液。當(dāng)乳狀液液滴尺寸大于孔喉尺寸時，形成液滴堵塞和增加附近毛管阻力；乳狀液的粘度高，流動阻力大，導(dǎo)致液體堵塞。細(xì)菌損害 主要機(jī)理： 地層中細(xì)菌生長繁殖，產(chǎn)生體積較大的菌絡(luò)、高粘液、以及代謝導(dǎo)致無機(jī)沉淀，造成堵塞和流動困難。細(xì)菌繁殖和損害隨礦化度、溫度、含油飽和度的降低而增加。細(xì)菌類型：硫酸鹽還原菌：厭氧菌，體積小，繁殖快；通過氧化有機(jī)物和氣態(tài)氫將硫酸鹽還原成二價硫獲取繁殖能量。腐生菌：好氧菌，通過氧化有機(jī)質(zhì)獲取新陳代謝能量。鐵細(xì)菌：好氧菌，將Fe2氧化成Fe3，生成 Fe(OH)3 沉淀。細(xì)菌新陳代謝產(chǎn)生CO2、H2S、S2、OH與Ca2+ 、Fe3+離子反應(yīng)生成FeS、CaCO3、Fe

19、(OH)3無機(jī)沉淀。 外來液影響油水分布導(dǎo)致?lián)p害損害機(jī)理: 外來液相進(jìn)入，降低含油飽和度，增加油流阻力，導(dǎo)致油相滲透率降低。產(chǎn)生水鎖和賈敏損害。2. 工程因素和環(huán)境改變導(dǎo)致的損害作業(yè)壓差導(dǎo)致的損害導(dǎo)致微粒運(yùn)移堵塞作業(yè)壓差是液相和固相顆粒進(jìn)入油層的驅(qū)動力。正壓差驅(qū)使井內(nèi)液固進(jìn)入地層，負(fù)壓差驅(qū)使地層流體和微粒向井內(nèi)流動。壓差越大，流速越快，容易速敏。正壓差越大，外來固相顆粒進(jìn)入越深，進(jìn)入的液相越大，外來液固損害越嚴(yán)重。導(dǎo)致無機(jī)和有機(jī)沉淀堵塞正壓差：液相進(jìn)入油層，與孔隙流體作用生成無機(jī)和有機(jī)沉淀。負(fù)壓差：地層壓力降低，使CO2析出，PH值升高，HCO3分解，CO32濃度增加，導(dǎo)致CaCO3無機(jī)沉淀形

20、成；使石蠟溶解度降低，形成石蠟有機(jī)沉淀。導(dǎo)致應(yīng)力敏感損害 除原地應(yīng)力外，井眼周圍應(yīng)力取決于井內(nèi)壓力。近井壁的切向壓應(yīng)力隨井內(nèi)壓力增大而減小，徑向應(yīng)力隨井內(nèi)壓力增大而增大。因此，井內(nèi)壓力增大使徑向孔喉直徑增大，切向孔喉縮小，有利于井內(nèi)流體和固相進(jìn)入地層；s3s1s1s3PmPosrsqsrsrsqsq壓漏地層導(dǎo)致?lián)p害 井內(nèi)壓力增大使徑向應(yīng)力增大，切向壓應(yīng)力減小；當(dāng)井內(nèi)壓力增大到某一值時，切向應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力。如果拉應(yīng)力超過巖石的抗拉強(qiáng)度，井壁巖石被拉裂，形成裂縫，導(dǎo)致井內(nèi)液體漏失。井內(nèi)液相和固相漏入地層會導(dǎo)致嚴(yán)重的損害。srsqsqsr地層出砂和井壁坍塌導(dǎo)致?lián)p害負(fù)壓差不當(dāng)，使松散地層出砂和井壁坍塌

21、。出砂使近井壁喉道被堵，降低滲透率；同時容易導(dǎo)致井壁坍塌。Po-Pm溫度變化導(dǎo)致的損害增加損害程度溫度升高，各種敏感性損害程度增加；流體粘度降低，工作液容易進(jìn)入地層，使損害深度加深。導(dǎo)致沉淀生成 溫度降低：放熱沉淀反應(yīng)生成無機(jī)沉淀(BaSO4) ；使石蠟析出，生成有機(jī)沉淀。溫度升高：吸熱沉淀反應(yīng)生成無機(jī)沉淀(CaCO3 、CaSO4)；導(dǎo)致變溫應(yīng)力敏感溫度升高：產(chǎn)生切向變溫壓應(yīng)力，使徑向喉道縮??；溫度降低：產(chǎn)生切向變溫拉應(yīng)力，使徑向喉道增大或形成微裂紋，有利于液相進(jìn)入，導(dǎo)致?lián)p害。工作液接觸時間越長損害越嚴(yán)重細(xì)菌損害隨時間增加；進(jìn)入液隨時間增加。作業(yè)時間對損害的影響第三節(jié).增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及

22、保護(hù)措施一.酸化作業(yè)中的油層損害及保護(hù)措施 酸化作用：洗井、解堵、基質(zhì)酸化擴(kuò)大滲流通道1. 酸化作業(yè)中的油層損害因素酸液與油層流體不配伍與地層水不配伍地層中K+、Na+、Ca2+ 、Mg2+、Al3+、Fe3+ 離子與HF作用 ，生成氟硅酸鹽沉淀。與原油不配伍形成泥青烯淤泥（酸渣）顆粒永久性損害影響酸渣形成的主要因素：泥青質(zhì)原油與鹽酸作用原油與含鐵酸作用鐵離子起催化劑作用使用土酸比鹽酸嚴(yán)重使用低表面張力液體（柴油）軟泥青膠質(zhì)分解不配伍酸液添加劑防乳化劑、潤濕劑酸液與巖石礦物不配伍鐵質(zhì)沉淀含鐵礦物或含鐵污染物與酸作用Fe(OH)3FeS鈣鹽沉淀CaF2、MgF2鈉鹽和鉀鹽沉淀氟硅酸鹽(Na2Si

23、F6、K2SiF6 )氟鋁酸鹽(Na3AlF6 、K3AlF6 )水化硅沉淀Al2Si2O5(OH)4+18HF=2H2SiF6+2AlF3+9H2O2H2SiF6+4H2O=Si(OH) 4(沉淀)+6HF酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改變酸液沖刷及溶解作用造成微粒運(yùn)移添加劑選擇不當(dāng)酸化設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)施工參數(shù)選擇不當(dāng)酸濃度、酸液用量腐蝕管道，引入鐵離子；破壞骨架強(qiáng)度，導(dǎo)致出砂和油層坍塌施工泵壓形成裂縫，酸液沿裂縫流動，不能有效清洗井壁附近損害帶；酸化后不能排除堵塞物排量導(dǎo)致速敏關(guān)井時間酸液中固相顆粒和溶解氧進(jìn)入地層 2. 酸化作業(yè)中的油層保護(hù)技術(shù)選擇與油層巖石和地層流體相配伍的酸液和添加劑酸液有效解除

24、損害，提高滲透率，附加損害小添加劑：粘土穩(wěn)定劑：抑制粘土水化膨脹助排劑：降低表面張力，調(diào)整潤濕性，幫助返排絡(luò)合劑：抑制Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+ 離子濃度，減 少無機(jī)鹽沉淀還原劑：將Fe3+ 離子還原為 Fe2+ 離子，防止Fe(OH)3 沉淀生成緩蝕劑：防止鐵離子進(jìn)入地層抗淤渣劑：防止泥青質(zhì)原油與酸作用形成酸渣使用合適的酸液濃度不破壞巖石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又能有效擴(kuò)大孔隙優(yōu)選施工參數(shù)注入壓力：不壓漏地層注入量：3倍于孔隙體積前置液防止地層水與酸作用生成無機(jī)沉淀溶解含鐵和鈣膠結(jié)物，防止氟化鈣沉淀形成改變孔隙表面為水潤濕，減少乳化和流動阻力保持酸度，防止Fe(OH)3、Si(OH)4沉淀后置

25、液（鹽酸或柴油）：將殘酸與頂替液隔開排液技術(shù)：及時排除殘酸，防止有害反應(yīng)產(chǎn)物（氫氧化物和氟化物）沉淀堵塞二. 修井作業(yè)中的油層損害及保護(hù)措施 在修井過程中，隨著修井液也進(jìn)入井內(nèi)，必然會造成一定得儲集層損害。有時因?yàn)樾蘧鳂I(yè)引起的儲集層損害，將導(dǎo)致修井作業(yè)的失敗，甚至是油井生產(chǎn)狀況更加惡化。因此，必須重視修井給儲集層造成損害的問題，采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。一 1.修井作業(yè)中儲集層損害的分析一 一般來說，鉆井、完井、注水壓裂及酸化過程中造成的儲集層損害，在修井過程中也會發(fā)生。1. 修井液對儲集層的損害使用鉆井液或未過濾的油或水壓井或循環(huán)時，會堵塞射孔孔眼、地層空隙、空洞及裂縫。使用的修井液與地層巖石及

26、地層流體不配伍?，F(xiàn)場有時使用的修井液是當(dāng)?shù)氐乃⒂吞锂a(chǎn)出的油、加油化學(xué)劑的水、混合油或精制油等。這類液體的質(zhì)量極易改變，從而大大影響作業(yè)效果。微粒、乳化油、化學(xué)添加劑、沉淀的有機(jī)物和無機(jī)物均會損害儲集層的滲透率。濾液侵入底層，可能引起水堵和乳化液堵，使底層變?yōu)橛蜐?；水敏性地層由于濾液的侵入造成粘土膨脹，微粒運(yùn)移等。濾液可能與地層流體發(fā)生反應(yīng)，引起沉淀、結(jié)垢。在需要起出封隔器時，封隔器上面的鉆井液或其它能引起儲集層損害的液體可能進(jìn)入地層。若在修井液中不加殺菌劑，則可在注入管線及井筒附近儲集層帶造成復(fù)雜的微生物發(fā)育環(huán)境。這是因?yàn)椋海ǎ┠承┬蘧旱柠}度較低，使儲集層水稀釋，有利于硫酸鹽還原菌的發(fā)育；

27、（）修井液中的氧氣為腐生菌創(chuàng)造了良好的繁殖條件；（）修井液中含的一些有機(jī)和無機(jī)添加劑為細(xì)菌提供了良好的營養(yǎng)；（）各種微生物之間的協(xié)調(diào)作用。如腐生菌產(chǎn)生的粘液為硫酸鹽還原菌提供了良好的隔氧覆蓋層，硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的H2S又是硫細(xì)菌的能源物質(zhì)等。在溫度適宜時，井底環(huán)境中的微生物大量繁殖。因而帶來腐蝕、堵塞等許多問題。細(xì)菌活動不僅產(chǎn)生硫化氫（硫酸鹽還原菌），而且也產(chǎn)生CO2（腐生菌），氫氧化鐵（鐵細(xì)菌）元素硫（硫細(xì)菌）等。這些產(chǎn)物之間又可能互相反應(yīng)而產(chǎn)生出多種堵塞物質(zhì)，如硫化鐵、元素硫、各種水垢、粘液沉積等。它們混在一起形成難以處理的堵塞物。例如FeS是可溶于HCl的，但若FeS表面被元素硫覆蓋，則

28、使HCl不能將FeS溶解。 1. 修井作業(yè)時的微粒損害 如果井預(yù)先進(jìn)行了水力壓裂形成了支撐裂縫，則進(jìn)入裂縫的任何固體顆粒都可能在砂?；蚱渌蝿╅g形成橋拱，并造成裂縫導(dǎo)流能力的永久性降低。粘土、重晶石或其它碎塊進(jìn)入裂縫也會堵塞碳酸鹽巖中先前被酸蝕的裂縫。 修井作業(yè)時的其他損害 當(dāng)處理射孔完成的井時，修井造成的深穿透損害將類似于射孔不能穿透前已形成的損害帶一樣，可使油井產(chǎn)能很容易下降到未受損害產(chǎn)能的幾分之一。 . 2.修井時對儲集層的保護(hù) 對修井液應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真選擇，而不是湊合了事。依據(jù)處理目的的和所用修井液的不同類型，在修井過程中，借助于下列措施可使產(chǎn)層損害減至最小：適用于儲集層巖石及儲集層流體都

29、配伍的液體；經(jīng)地面過濾得到的清潔液體；使用能橋堵在儲集層表面，而當(dāng)油井投產(chǎn)時易于除去或溶解的降濾失劑控制失水；在井筒和儲層之間建立小壓差，減少失水。第四節(jié) 油氣層損害的礦場評價技術(shù)油井復(fù)合油藏模型表皮系數(shù)一.油層、油井損害模型rdrwpdprdrwpops有效損害區(qū)壓力分布 油井有效半徑模型引入井眼有效半徑rc來等效由于損害導(dǎo)致的滲透率改變,即假設(shè)井徑為rc的井眼產(chǎn)生的壓降等于滲透率有改變的實(shí)際井的壓降。pdprcrwporc= rwe-ss-表皮系數(shù)無損害： rc= rw有損害： rc rw二.油層損害的礦場評價參數(shù)1.折算半徑 rc理想平面徑向流qt=2pkh(pepwf)/m ln(re

30、/rw)pe、pwf分別為油層壓力和井底壓力re、rw 分別為井徑和供油半徑損害井平面徑向流qa=2pkh(pepwf)/m ln(re/rc)評價判斷式：無損害： qt = qa ，rc=rw；有損害： qt qa ，rcrw；改善滲透率：qt rw2. 產(chǎn)能比(PR)油層損害后與損害前的產(chǎn)量比PR=qa /qt= ln(re/rW)/ ln(re/rc)評價判斷式：無損害： qt = qa ，rc=rw，PR=1有損害： qt qa ，rcrw，PR1改善滲透率：qt rw ，PR13. 產(chǎn)率比(PRJ)油層損害后與損害前的產(chǎn)率（采油指數(shù)）比。采油指數(shù)：單位生成壓差下的產(chǎn)量PRJ=Ja /

31、Jt=qa /qt =ln(re/rW)/ ln(re/rc)評價判斷式：無損害： qt = qa ，rc=rw，PRJ=1有損害： qt qa ，rcrw，PRJ1改善滲透率：qt rw ，PRJ14. 完善系數(shù)(PF)當(dāng)井的產(chǎn)量恒定時，理想井的生產(chǎn)壓差與實(shí)際井地生產(chǎn)壓差之比。PF=DPt / DPa= ln(re/rW) qt / ln(re/rc) qa =ln(re/rW)/ ln(re/rc)=PR=PRJ評價判斷式：無損害： rc=rw，PF=1有損害： rcrw，PF rw ，PF15. 流動效率(FE)1968年，Matthews 定義為：FE=DPa DPd/ DPa =DP

32、t / DPa =PF=PRDPd附加壓降評價判斷式：無損害： rc=rw，F(xiàn)E=1有損害： rcrw，F(xiàn)E rw ，F(xiàn)E16. 條件比(CR)同一生產(chǎn)井由穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井求出的滲透率之比CR=KJ/ Km =DPt / DPa =FE=PF=PR評價判斷式：無損害： rc=rw，CR=1有損害： rcrw，CR rw ，CR17. 堵塞比(DR)理想采油指數(shù)Jt與實(shí)際采油指數(shù)Ja之比DR=Jt/Ja =1 /PR =1/FE=1/PF=1/CR評價判斷式：無損害：CR=1有損害： CR1改善滲透率： CR8改善滲透率： CI69. 污染系數(shù)(DF)DF=1-PR=1-PF=1-FE=1-CR評價判斷式： 無損害：PR=1，DF=0有損害： PR0改善滲透率： PR