孤东三区油层伤害及防护机理的研究(9.6).doc

一、国内外油气层保护技术调研 （一）国内外油气层保护技术发展概况 （二）疏松砂岩油田开发中的油层保护技术 二、孤东三区储层基本概况 （一）孤东三区概况 （二）储层特征 （三）存在问题 三、储层潜在损害因素分析 （一）储层潜在损害因素分析 （二）运用储层保护专家系统分析储层的潜在损害 四、储层敏感性评价 （一）岩心的制备 （二）敏感性评价实验 五、配伍性研究 （一）静态配伍性研究 （二）动态配伍性研究 六、常规入井液对储层伤害研究 （一）常规入井液性能指标测定 （二）入井液综合评价 七、油层保护措施 （一）入井液指标确定 （二）推荐的洗井作业屏蔽暂堵技术 （三）推荐的疏松砂岩稳定技术 一、国内外油气层保护技术调研 国内外油气层保护技术发展概况 1、国外油气层保护技术发展概况 1974美国石油工程师学会（SPE）召开了第一届“控制地层损害国际会议”，使国际油气层保护研究工作纳入了正规化的发展轨道。国际油气层保护技术的发展大致可以分为三个阶段： （1）70年代前以钻井、完井泥浆基本成份伤害特征为主要研究内容的油气层保护技术起步阶段 这一阶段中，人们在实践中认识到，粘土膨胀和孔隙堵塞可能是损害油气层的原因，储层裸露于淡水中，那怕是很短时间的正钻井，也会使其受到严重的永久性损害。这些渗透率损害归咎于岩石中的粘土膨胀和孔隙空间的堵塞。在那个阶段中，人们还对静态、动态条件下对被钻井液侵入或裸露于流体中的岩心引起的孔隙堵塞进行了研究，开始评价泥浆固相侵入储层，引起渗透率下降的危害。试验发现，水敏性砂岩岩心有胶体状粘土排出，至此人们首次把渗透率损害不仅和粘土膨胀而且和颗粒运移及某些化学作用联系起来。因此，人们开始研制新型钻井液和粘土稳定剂。随着钻井新工艺、新技术的发展，钻井液体系也不断被改进。其中最突出的是不分散低固相钻井液。其它的象深井钻井液、石膏钻井液、氯化钾钻井液及乳化钻井液都是在这一阶段发展起来的。此外，人们还发现，射孔作业中固相侵入和损害较为严重。为了防止这些问题的发生，人们开始研究失水速率低、比重可控制的清洁无固相流体，如非堵塞性乳化液等。 （2）80年代以机理性研究兴起为标志的发展阶段 1986年，Basan系统总结了储层的定性损害机理，从毛细现象、固相侵入、结垢及岩石储层自身损害因素等几方面进行了全面的论述。强调储层孔喉结构和敏感性矿物空间分布的重要性，在此基础上提出损害储层的10项指标。并对储层潜在损害因素作了排序。他认为微粒运移是造成储层损害最普遍的原因，其次是乳状液/水锁堵塞，第三是润湿反转及结垢等问题。正因为微粒运移对储层损害影响最大，所以七十年代以来对此进行了大量研究工作。主要结论有：①地层中运移的微粒是大量细小的颗粒，其成分既有粘土矿物，也有非粘土矿物，包括各种化学沉淀物；②泥浆架桥尺寸必须满足1/3规则，即要求桥堵颗粒的直径必须大于或等于地层介质孔隙尺寸的1/3，其浓度至少为泥浆固相颗粒的5％；③二种以上不混合流体流过孔隙时，流体相对流量和微粒润湿性界面张力对移动有强烈的影响，只有在润湿相流动时微粒才能移动；④影响微粒运移的因素中，既有化学因素的影响，也有物理及力学因素的影响。后来，Giorgi（樊世忠，1995）系统总结了50年代以来储层损害的机理研究工作，他认为应从以下五点开展机理研究工作：①首先搞清楚地层损害基本影响成份。②研究井眼与储层间的物理、化学和生物现象的性质、延续时间和作用的强度。③研究发生的这些现象和损害机理性质、强度的关系。④研究改变影响损害机理性质强度的岩石～流体体系。⑤研究这些改变对生产产量的影响。此外，Giorgi还着重介绍了润湿性改变，水锁，凝析气层液锁，气锥或水锥，毛细管压力的改变，粘土膨胀，微粒运移，无机盐沉淀，注CO2导致无机物沉淀，酸化引起的沉淀，碳酸盐的溶解、沉淀，外来固相的堵塞，储层固相物堵塞，机械力学方面的损害，酸渣，蜡堵，乳状液堵塞，细菌损害，沥青沉淀等22项损害因素。并指出储层损害最基本的场所是岩石－储层－流体系统，研究重点是储层特征。为了防止泥浆滤液和固相颗粒的侵入，稳定地层中的粘土，国外研制了多种增粘剂、降滤失剂和粘土稳定剂，如羟乙基淀粉、羟乙基纤维素、生物聚合物、有机磷化合物等。80年代中后期又开发了新型磺化聚合物、乙烯基酰胺和乙烯基磺酸盐聚合物等新型聚合物降滤失剂。为了保护低压油气层发展了气体型钻井完井液。 （3）90年代油层保护各项技术大发展阶段。 这一阶段中，在机理性油气层保护分析方面，已由定性、半定量向着完全定量发展。损害机理着重讨论了三个基本过程，即微粒的产生、微粒的捕集和孔隙的清扫。并着重研究粘土的膨胀，外来固相的入侵，微粒的产生、运移和滞留等造成的地层损害。随着电子技术的不断发展，90年代初，X衍射荧光分析技术、CT扫描技术、核磁共振和岩相图像分析