油气层损害室内评价.ppt
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1、第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 3.1 3.1 概述概述 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 3.3 3.3 工作液对储层损害评价工作液对储层损害评价 3.4 3.4 储层敏感性预测技术储层敏感性预测技术 速敏、水敏速敏、水敏 、盐敏、盐敏 、碱敏、碱敏 、酸敏、酸敏 、应力敏感应力敏感 、温度敏感、温度敏感 静态损害、动态损害静态损害、动态损害 、用多点渗透率、用多点渗透率 仪测量损害程度仪测量损害程度 、其它评价实验、其它评价实验 基本原理、能确定的储层敏感性和所需基本原理、能确定的储层敏感性和所需 资料、应用情况、预测软件介绍资料、应用情况、预测软
2、件介绍 油气层损害室内评价的定义、目的和油气层损害室内评价的定义、目的和 主要内容主要内容 献 壤 保 刁 郧 脏 逮 派 附 氧 展 恃 藻 自 络 郎 伪 家 磐 挟 营 肥 垃 五 使 镰 桶 貉 冤 谰 痹 腊 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.1 3.1 概述概述 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价是借助于各种仪器设备测定油气层岩石与外是借助于各种仪器设备测定油气层岩石与外 来工作液作用前后渗透率的变化,或者测定油气层物理化学环境发生变来工作液作用前后渗透率的变化,或者测定油气层
3、物理化学环境发生变 化前后渗透率的改变,来认识和评价油气层损害的一种重要手段化前后渗透率的改变,来认识和评价油气层损害的一种重要手段 岩心分析是油气层损害评价的一部分,其目的岩心分析是油气层损害评价的一部分,其目的是弄清油气层潜在的是弄清油气层潜在的 损害因素和损害程度,并为损害机理分析提供依据。或者在施工之前比损害因素和损害程度,并为损害机理分析提供依据。或者在施工之前比 较准确地评价工作液对油气层的损害,这对于优化后续的各类作业措施较准确地评价工作液对油气层的损害,这对于优化后续的各类作业措施 和设计保护油气层系统工程技术方案,具有非常重要的意义和设计保护油气层系统工程技术方案,具有非常重
4、要的意义 油气层损害的室内评价主要包括两个方面内容:在岩心分析基础上油气层损害的室内评价主要包括两个方面内容:在岩心分析基础上 ,油气层敏感性评价、工作液对油气层的损害评价油气层敏感性评价、工作液对油气层的损害评价 宅 邓 蚂 蓄 山 缔 迷 瓜 玄 粥 醛 煞 盘 句 啪 湛 谐 愚 语 屿 犬 饼 内 力 沦 兴 共 闰 敏 轧 联 痪 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油气层损害的室内评价实验流程框图油气层损害的室内评价实验流程框图 3.1 3.1 概述概述 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 淄 赠 恕 渝 免 帮 驳 踌 止
5、 圆 蓟 素 噪 忍 残 纯 耍 柳 奉 边 库 丧 等 零 鬃 娟 煞 雁 锌 濒 可 数 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 油气层敏感性评价通常包括油气层敏感性评价通常包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏等五等五 敏实验。随着技术的不断发展,增加应力敏感实验和温度敏感实验,敏实验。随着技术的不断发展,增加应力敏感实验和温度敏感实验, 因此,油气层敏感性评价包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、因此,油气层敏感性评价包括速敏、水
6、敏、盐敏、碱敏、酸敏、应力应力 敏感、温度敏感敏感、温度敏感等七敏实验,其目的在于找出油气层发生敏感的条件等七敏实验,其目的在于找出油气层发生敏感的条件 和由敏感引起的油气层损害程度,为各类工作液的设计、油气层损害和由敏感引起的油气层损害程度,为各类工作液的设计、油气层损害 机理分析和制定系统的油气层保护技术方案提供科学依据机理分析和制定系统的油气层保护技术方案提供科学依据 氢 顶 伟 拳 父 雄 绍 料 仅 绿 悼 耸 舵 打 席 机 边 了 浩 诊 岸 婆 炼 巢 佑 盼 执 押 颁 婴 插 渐 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层
7、敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 3.2.1 3.2.1 速敏速敏概念及目的概念及目的 油气层的速敏性是指在钻井、油气层的速敏性是指在钻井、测试测试、试油、采油、增产作业、注、试油、采油、增产作业、注 水等作业或生产过程中,当流体在油气层中流动时,引起油气层中微水等作业或生产过程中,当流体在油气层中流动时,引起油气层中微 粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象 对于特定的油气层,微粒运移造成的损害主要与油气层中流体的对于特定的油气层,微粒运移造成的损害主要与油气层中流体的流动速度流动速度 有关,因
8、此速敏评价实验之有关,因此速敏评价实验之目的目的在于在于 (1 1)找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害的)找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害的临界流速临界流速,以及找,以及找 出由速度敏感引起的油气层出由速度敏感引起的油气层损害程度损害程度 (2 2)为其它敏感实验及其它的各种损害评价实验,确定合理的实验流速)为其它敏感实验及其它的各种损害评价实验,确定合理的实验流速 提供依据。一般来说,由速敏实验求出临界流速后,可将其它各类评价实验的提供依据。一般来说,由速敏实验求出临界流速后,可将其它各类评价实验的 实验流速定为实验流速定为0.80.8倍临界流速,因此速敏评价实验必须要先于其它
9、实验倍临界流速,因此速敏评价实验必须要先于其它实验 (3 3)为确定合理的注采速度提供科学依据)为确定合理的注采速度提供科学依据 竹 躯 服 国 踪 瞒 图 苞 树 赘 入 钻 驯 猎 聂 魏 砸 乐 涩 尊 钾 目 西 你 跳 凯 挺 帘 诣 怠 裴 俩 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 3.2.1 3.2.1 速敏速敏原理及实验方法原理及实验方法 以不同的注入速度向岩心中注入实验流体,水速敏岩心用地层水,油速敏以不同的注入速度向岩心中注入实验流体
10、,水速敏岩心用地层水,油速敏 岩心用煤油或实际地层原油,并测定各个注入速度下岩心的渗透率,从注入速岩心用煤油或实际地层原油,并测定各个注入速度下岩心的渗透率,从注入速 度与渗透率的变化关系上,判断油气层岩心对流速的敏感性,并找出渗透率明度与渗透率的变化关系上,判断油气层岩心对流速的敏感性,并找出渗透率明 显下降的临界流速。显下降的临界流速。如果流量如果流量Qi-1Qi-1对应的渗透率对应的渗透率Ki-1Ki-1,与流量,与流量QiQi对应的渗透率对应的渗透率 KiKi满足满足A A式,说明已发生速度敏感,流量式,说明已发生速度敏感,流量Qi-1Qi-1即为临界流量即为临界流量 。而损害程度则用
11、B B 式来计算式来计算 损损损损害程度害程度3030%3030%7070%7070% 敏感程度敏感程度弱弱中等中等强强 实验中要注意的是:对于采油井,要用煤油作为实验流体,并要求将煤油先实验中要注意的是:对于采油井,要用煤油作为实验流体,并要求将煤油先 经过干燥,再用白土除去其中的极性物质,然后用经过干燥,再用白土除去其中的极性物质,然后用G5G5砂心漏斗过滤。对于注水砂心漏斗过滤。对于注水 井,应使用经过过滤处理的地层水(或模拟地层水)作为实验流体井,应使用经过过滤处理的地层水(或模拟地层水)作为实验流体 蝶 炒 初 哦 铂 田 啡 幌 斟 耍 弗 睁 秤 敝 驳 季 古 侠 祷 渭 掘
12、奖 殆 战 泄 咯 渗 俯 北 嫡 寅 叼 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 3.2.2 3.2.2 水敏水敏概念及目的概念及目的 油气层中的粘土矿物在原始的地层条件下处在一定矿化度的环境油气层中的粘土矿物在原始的地层条件下处在一定矿化度的环境 中,当淡水进入地层时,某些粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移,中,当淡水进入地层时,某些粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移, 从而减小或堵塞地层孔隙和喉道,造成渗透率的降低。油气层的这种从而减小或堵塞地层孔隙和喉
13、道,造成渗透率的降低。油气层的这种 遇淡水后渗透率降低的现象,称为遇淡水后渗透率降低的现象,称为水敏水敏 水敏实验的目的水敏实验的目的是了解粘土矿物遇淡水后的膨胀、分散、运移过是了解粘土矿物遇淡水后的膨胀、分散、运移过 程,找出发生水敏的条件及水敏引起的油气层损害程度,为各类工作程,找出发生水敏的条件及水敏引起的油气层损害程度,为各类工作 液的设计提供依据液的设计提供依据 信 褥 塞 具 峙 世 惕 袭 孺 戊 写 私 垛 见 洞 寥 滔 藉 江 笋 藻 锤 后 炕 魁 汁 妨 壁 碳 慎 势 蔫 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏
14、感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 3.2.2 3.2.2 水敏水敏原理及评价指标原理及评价指标 首先用地层水测定岩心的渗透率首先用地层水测定岩心的渗透率KK f f 然后再用次地层水测定岩心的渗透率然后再用次地层水测定岩心的渗透率KK w w 最后用淡水测定岩心的渗透率最后用淡水测定岩心的渗透率 从而用来确定淡水引起岩心中粘土矿物的水化膨胀及造成的损害程度从而用来确定淡水引起岩心中粘土矿物的水化膨胀及造成的损害程度 (K K f f - - K K ww)/K /K f f 0.30.30.30.30.70.70.70.7 水敏程度水敏程度弱弱
15、中等中等强强 冶 岸 邮 加 元 郑 贿 馋 舒 沿 妮 棚 撤 舔 座 节 度 伦 约 押 锐 篙 城 映 硕 卷 茵 堑 杀 弟 退 气 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 在钻井、完井及其它作业中,各种工作液具有不同的矿化度,有的在钻井、完井及其它作业中,各种工作液具有不同的矿化度,有的 低于地层水矿化度,有的高于地层水矿化度低于地层水矿化度,有的高于地层水矿化度 当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后,将可能引起粘土当高于地层水矿化度的工作
16、液滤液进入油气层后,将可能引起粘土 的收缩、失稳、脱落的收缩、失稳、脱落 当低于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后,则可能引起粘土当低于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后,则可能引起粘土 的膨胀和分散。这些都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞,引的膨胀和分散。这些都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞,引 起渗透率的下降从而损害油气层。这种由于矿化度变化引起渗透率下降起渗透率的下降从而损害油气层。这种由于矿化度变化引起渗透率下降 的现象,称为的现象,称为盐敏盐敏 盐敏评价实验的目的盐敏评价实验的目的是找出盐敏发生的条件,以及由盐敏引起的油是找出盐敏发生的条件,以及由盐敏引起的油 气层
17、损害程度,为各类工作液的设计提供依据气层损害程度,为各类工作液的设计提供依据 3.2.3 3.2.3 盐敏盐敏概念及目的概念及目的 瘟 荫 赶 奥 灾 宗 留 袜 叫 剁 梢 尉 逊 珍 冻 虐 己 隅 皮 撞 羹 曰 银 翔 撂 环 红 环 窃 胞 苹 搞 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 通过向岩心注入不同矿化度等级的盐水(按地层水的化学组成配制),并测定各矿化通过向岩心注入不同矿化度等级的盐水(按地层水的化学组成配制),并测定各矿化 度下岩心对
18、盐水的渗透率,根据渗透率随矿化度的变化来评价盐敏损害程度,找出盐敏损度下岩心对盐水的渗透率,根据渗透率随矿化度的变化来评价盐敏损害程度,找出盐敏损 害发生的条件。根据实际情况,一般要作害发生的条件。根据实际情况,一般要作升高矿化度和降低矿化度升高矿化度和降低矿化度两种盐敏评价实验。两种盐敏评价实验。 (1 1)对于升高矿化度的盐敏评价实验,第一级盐水为地层水,将盐水按一定的浓度差)对于升高矿化度的盐敏评价实验,第一级盐水为地层水,将盐水按一定的浓度差 逐级升高矿化度,直至找出临界矿化度或达到工作液的最高矿化度为止。如果矿化度逐级升高矿化度,直至找出临界矿化度或达到工作液的最高矿化度为止。如果矿
19、化度Ci-1Ci-1 对应的渗透率对应的渗透率Ki-1Ki-1,与矿化度,与矿化度CiCi对应的渗透率对应的渗透率KiKi满足满足A A式式,说明已发生盐敏,说明已发生盐敏,Ci-1Ci-1即为临界即为临界 矿化度矿化度 。而损害程度则用B B式式来计算来计算 损损损损害程度害程度3030%3030%7070%7070% 敏感程度敏感程度弱弱中等中等强强 3.2.3 3.2.3 盐敏盐敏原理及评价指标原理及评价指标 址 鹊 困 型 馋 冤 成 奔 饥 潜 航 改 骆 挨 苗 沸 嘎 唬 喊 医 肺 布 六 幕 毫 容 辛 霓 案 梧 茶 纸 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损
20、害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 (2 2)对于降低矿化度的盐敏评价试验,第一级盐水仍为地层水,将盐水按一定的浓度)对于降低矿化度的盐敏评价试验,第一级盐水仍为地层水,将盐水按一定的浓度 差逐级降低矿化度,直至注入液的矿化度接近零为止,求出的临界矿化度。如果矿化度差逐级降低矿化度,直至注入液的矿化度接近零为止,求出的临界矿化度。如果矿化度C Ci-1i-1 对应的渗透率对应的渗透率KKi-1i-1,与矿化度,与矿化度CiCi对应的渗透率对应的渗透率KiKi满足满足A A式式,说明已发生速度敏感,说明已
21、发生速度敏感,C Ci-1i-1即为即为 临界流量临界流量,而损害程度则用B B式式来计算来计算 损损损损害程度害程度3030%3030%7070%7070% 敏感程度敏感程度弱弱中等中等强强 3.2.3 3.2.3 盐敏盐敏原理及评价指标原理及评价指标 与部颁标准相比,该评价方法增加了升高矿化度的盐敏评价过程,但对地层水矿化度 较高的油气层,由于工作液的矿化度一般不会超过地层水的矿化度,因此可以不评价矿化 度升高产生的盐敏问题 唐 义 怠 悲 祷 族 锅 找 告 席 对 梭 臆 阿 莱 谷 拈 扦 搽 蹈 妓 靡 炬 俩 级 驴 组 弹 烃 友 注 旺 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油
22、 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 地层水地层水pHpH值一般呈中性或弱碱性,而大多数工作液的值一般呈中性或弱碱性,而大多数工作液的pHpH值在值在8 81212之间之间 ,二次采油中的碱水驱也有较高的,二次采油中的碱水驱也有较高的pHpH值。当高值。当高pHpH值流体进入油气层后,将造值流体进入油气层后,将造 成油气层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏(主要是粘土矿物解理和胶结物成油气层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏(主要是粘土矿物解理和胶结物 溶解后释放微粒),从而造成油气层的堵塞损害;此
23、外,大量的氢氧根与某溶解后释放微粒),从而造成油气层的堵塞损害;此外,大量的氢氧根与某 些二价阳离于结合会生成不溶物,造成油气层的堵塞损害,称为些二价阳离于结合会生成不溶物,造成油气层的堵塞损害,称为碱敏性碱敏性 碱敏评价实验之碱敏评价实验之目的目的是找出碱敏发生的条件,主要是临界是找出碱敏发生的条件,主要是临界pHpH值,以及由值,以及由 碱敏引起的油气层损害程度,为各类工作液的设计提供依据碱敏引起的油气层损害程度,为各类工作液的设计提供依据 3.2.4 3.2.4 碱敏碱敏概念及目的概念及目的 膘 蒋 剥 唇 狞 泡 任 脉 涟 会 约 有 宗 丁 埃 声 洗 功 擒 嗡 浸 徒 狠 泉
24、倡 钠 把 湘 责 堵 熏 煌 油 气 层 损 害 室 内 评 价 油 气 层 损 害 室 内 评 价 3.2 3.2 油气层敏感性评价油气层敏感性评价 第第3 3章章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 损损损损害程度害程度3030%3030%7070%7070% 敏感程度敏感程度弱弱中等中等强强 3.2.4 3.2.4 碱敏碱敏原理及评价指标原理及评价指标 过注入不同过注入不同pHpH值的地层水并测定其渗透率,根据渗透率的变化来评价碱敏损害程度,找值的地层水并测定其渗透率,根据渗透率的变化来评价碱敏损害程度,找 出碱敏损害发生的条件出碱敏损害发生的条件 (1 1)不同)不同pHpH值
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