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第九章第九章 储层保护储层保护第九章第九章 储层保护储层保护概述概述第一节第一节 储层损害的室内评价技术储层损害的室内评价技术第二节第二节 钻井过程中的储层保护技术钻井过程中的储层保护技术第三节第三节 完井过程中的储层保护技术完井过程中的储层保护技术概述概述l l储层损害储层损害：在钻井、完井井下作业及油气田开采全过程中，造成储层渗透率下降的现象。：在钻井、完井井下作业及油气田开采全过程中，造成储层渗透率下降的现象。l l储层保护技术：认识和诊断储层损害原因及损害过程的各种手段，防止和解除储层损害的各种储层保护技术：认识和诊断储层损害原因及损害过程的各种手段，防止和解除储层损害的各种技术措施。技术措施。l l储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层的内因不发生改变或改变小，从而达到保储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层的内因不发生改变或改变小，从而达到保护储层的目的。护储层的目的。概述概述l l储层损害原因：储层损害原因：凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层内在因素，均属储层潜在损害因素（凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层内在因素，均属储层潜在损害因素（内内因因）。它包括储层孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质等。）。它包括储层孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质等。在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为储层损害的低的外部作业条件，均为储层损害的外因外因。它包括入井流体性质、压差、温度和作业时间。它包括入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。等可控因素。概述概述KsK K-KsK K-未损害区储层渗透率；未损害区储层渗透率；Ks-Ks-损害区储层渗透率。损害区储层渗透率。井筒附近储层损害示意图井筒附近储层损害示意图 未损害区 损害区 井筒 损害区 未损害区 K Ks Ks K概述概述l l储层保护重要性储层保护重要性储层保护是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程中的系统工程，是储层保护是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程中的系统工程，是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一。石油勘探开发过程中的重要技术措施之一。保护储层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的储层、油气田和对储量的正确评价，直保护储层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的储层、油气田和对储量的正确评价，直接关系到油气井的稳产和增产，对油气田的经济效益有举足轻重的影响。接关系到油气井的稳产和增产，对油气田的经济效益有举足轻重的影响。在油气田开发生产的每一项作业中，尤其是钻井完井过程中，必须认真做好储层保护工作。在油气田开发生产的每一项作业中，尤其是钻井完井过程中，必须认真做好储层保护工作。保护油气层技术的一些术保护油气层技术的一些术保护油气层技术的一些术 语语语1.1.1.Formation Damage Formation Damage Formation Damage 油层损害油层损害油层损害(地层损害地层损害地层损害)定义定义:由于油气层岩石孔道被缩小或被堵塞而造成渗透率降低的现象由于油气层岩石孔道被缩小或被堵塞而造成渗透率降低的现象。2.2.2.Porosity Porosity Porosity 孔隙度孔隙度孔隙度定义定义:岩石孔隙体积与岩石视体积之比岩石孔隙体积与岩石视体积之比孔隙体积骨架颗粒3.3.3.Specific Surface Area of Rock Specific Surface Area of Rock Specific Surface Area of Rock 岩石比表面积岩石比表面积岩石比表面积定义定义:单位体积岩石内孔隙的内表面积单位体积岩石内孔隙的内表面积孔隙内表面骨架颗粒4.4.4.Pore Throat Pore Throat Pore Throat 孔喉孔喉孔喉定义定义:孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的收缩部分孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的收缩部分骨架颗粒孔隙孔喉5.5.5.Saturation Saturation Saturation 饱和度饱和度饱和度定义定义:油气层流体充满孔隙空间的程度油气层流体充满孔隙空间的程度,用某相流体所占孔隙空间的份数来度量。用某相流体所占孔隙空间的份数来度量。6.6.6.Permeability Permeability Permeability 渗透率渗透率渗透率定义定义:在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能力大小度量。在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能力大小度量。L LA AQ PQ P1 1Q PQ P2 2PP根据达西渗流定律：根据达西渗流定律：6-1 6-1 6-1 Absolute PermeabilityAbsolute PermeabilityAbsolute Permeability：绝对渗透率绝对渗透率绝对渗透率定义定义:单相流体在不与岩石发生任何物理和化学作用下的渗透率单相流体在不与岩石发生任何物理和化学作用下的渗透率?(?(Example Gas,Water,Oil)Example Gas,Water,Oil)L LA AQ PQ P1 1Q PQ P2 2For GasFor Gas 气体状态方程6-2 6-2 6-2 Klinkenberg PermeabilityKlinkenberg PermeabilityKlinkenberg Permeability 克氏渗透率克氏渗透率克氏渗透率(等效液体渗透率等效液体渗透率等效液体渗透率)定义定义:对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时，其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时，其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。用克氏方程表示用克氏方程表示3 31 12 2K K不同气体不同压力下的渗透率GasGasFlow paternFlow paternLiquidLiquidFlow paternFlow paternb-b-克氏系数克氏系数6-3 6-3 6-3 Effective PermeabilityEffective PermeabilityEffective Permeability有效渗透率（相有效渗透率（相有效渗透率（相 渗透率渗透率渗透率)定义定义:岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流体通过的能力大小的度量。岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流体通过的能力大小的度量。例如，油水两相共存的有效渗透率为：例如，油水两相共存的有效渗透率为：6-4 6-4 6-4 Relative PermeabilityRelative PermeabilityRelative Permeability：相对渗透率相对渗透率相对渗透率定义定义:岩石有效渗透率与绝对渗透率的比值岩石有效渗透率与绝对渗透率的比值 7 7 7 Wattability or Water affinityWattability or Water affinityWattability or Water affinity：润湿性润湿性润湿性定义定义:岩石颗粒表面的亲油或亲水特性岩石颗粒表面的亲油或亲水特性Water DropWater Drop亲水亲水q q亲油亲油q q两性两性q q 8 8 8 Wattability AlterationWattability AlterationWattability Alteration：润湿性反转润湿性反转润湿性反转定义:使岩石颗粒表面亲油变为亲水或亲水变为亲油的现象。亲水亲水q q亲油亲油q q处理剂9 9 9 Capillary PressureCapillary PressureCapillary Pressure：毛细管力毛细管力毛细管力定义定义:毛细管中弯液面两侧非润湿相和润湿相间的压力差毛细管中弯液面两侧非润湿相和润湿相间的压力差,它指向液面凹方向，即指向非润湿它指向液面凹方向，即指向非润湿相一方。相一方。PcPcr10 10 10 Water BlockingWater BlockingWater Blocking：水锁水锁水锁定义定义:当水进入油层后由毛细管阻力引起的液体堵塞当水进入油层后由毛细管阻力引起的液体堵塞水锁效应水锁效应WaterWaterPcPcOilOil 11 11 11 Jamin EffectJamin EffectJamin Effect：贾敏效应贾敏效应贾敏效应定义定义:毛细管中非润湿相流体液滴对润湿相液体运动产生的附加阻力的现象。毛细管中非润湿相流体液滴对润湿相液体运动产生的附加阻力的现象。Case 1Case 1WaterWaterOilOilPcPcPcPc毛细管附加阻力毛细管附加阻力OilOilOilOilOilOilOilOilOilOilOilOilOilOilr r2 2s/rs/r2 2s/rs/rt t2 2s/rs/rp p油滴通过孔喉处的附加阻力油滴通过孔喉处的附加阻力Case 2Case 2 11 11 11 Jamin EffectJamin EffectJamin Effect：贾敏效应贾敏效应贾敏效应12 12 12 Skin EffectSkin EffectSkin Effect：表皮系数表皮系数表皮系数定义定义:表征地层损害程度的参数，将地层损害集中在井眼附近的一个薄层内，其值与损害带渗透率表征地层损害程度的参数，将地层损害集中在井眼附近的一个薄层内，其值与损害带渗透率k kd d损害带半径损害带半径 r rd d有关。有关。13 13 13 Blocage Blocage Blocage：堵塞比堵塞比堵塞比定义定义:理论流量与实际流量之比理论流量与实际流量之比第一节第一节储层损害的室内评价技术储层损害的室内评价技术储层损害的室内评价储层损害的室内评价-绪论绪论l l储层损害室内评价：借助于各种仪器设备测定储层岩石与外来工作液作用前后渗透率的变化，储层损害室内评价：借助于各种仪器设备测定储层岩石与外来工作液作用前后渗透率的变化，或者测定储层物理和化学化环境发生变化前后渗透率的改变，是认识和评价储层损害的一种重或者测定储层物理和化学化环境发生变化前后渗透率的改变，是认识和评价储层损害的一种重要手段。它是储层岩心分析的一部分，要手段。它是储层岩心分析的一部分，其目的其目的是弄清储层潜在的损害因素和损害程度，并为损是弄清储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，或者在施工之前比较准确地评价工作液对储层的损害。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储层的损害。l l储层损害的室内评价内容包括：储层损害的室内评价内容包括：（1 1）储层敏感性评价；）储层敏感性评价；（2 2）工作液对储层的损害评价。）工作液对储层的损害评价。储层损害的室内评价储层损害的室内评价-绪论绪论实验岩心的选择步骤：实验岩心的选择步骤：l l（1 1）岩样的准备。从井场取回的岩芯，须先进行如下几步准备工作；）岩样的准备。从井场取回的岩芯，须先进行如下几步准备工作；对井场或库房中保存的岩芯进行选取；对井场或库房中保存的岩芯进行选取；实验室岩样的接交；实验室岩样的接交；岩心检测；岩心检测；岩样钻取；岩样钻取；岩样的清洗（洗油、洗盐）；岩样的清洗（洗油、洗盐）；岩样烘干；岩样烘干；测定各个岩样的孔隙度测定各个岩样的孔隙度和气体渗透率和气体渗透率k k，并求出每块岩心的克氏渗透率并求出每块岩心的克氏渗透率K K。储层损害的室内评价储层损害的室内评价-绪论绪论实验岩心的选择步骤：实验岩心的选择步骤：l l（2 2）岩样的选取。岩样的选取。对对已已测测K K、的的各各个个岩岩样样作作K-K-关关系系图图，画画出出回回归归曲曲线线，在在曲曲线线上上标标出出要要用用的的岩岩心样品号码。心样品号码。再再根根据据测测井井和和试试井井资资料料求求出出的的K K、值值，选选出出具具有有代代表表性性的的岩岩心心备备用用，登登记记好好每每块块岩岩心心的的出出处处（油油田田、区区块块、层层位位、井井深深）、号号码码、长长度度、直直径径、干干重重及及K K、值。值。储层损害的室内评价储层损害的室内评价-绪论绪论储层损害的室内评价实验流程框图储层损害的室内评价实验流程框图储层岩心分析岩样的准备和选取储层敏感性评价工作液对储层的损害评价速敏评价水敏评价盐敏评价碱敏评价酸敏评价评价各类工作液对储层的损害程度优化设计储层保护的技术方案和作业措施1 1储层敏感性评价储层敏感性评价l l储储层层敏敏感感性性评评价价包包括括速速敏敏、水水敏敏、盐盐敏敏、碱碱敏敏、酸酸敏敏等等五五敏敏实实验验，具具体体实实验验方方法法基基本本按按“砂砂岩岩储储层层岩岩心心流流动动实实验验评评价价程程序序”部部颁颁标标准准执执行行，其其目目的的在在于于找找出出储储层层发发生生敏敏感感的的条条件件和和由由敏敏感感引引起起的的储储层层损损害害程程度度，为为各各类类工工作作液液的的设设计计、储储层层损损害害机机理理分分析析和和制制定定系系统统的的储储层层保护技术方案提供科学依据。保护技术方案提供科学依据。（1 1）速敏评价实验）速敏评价实验l l储储层层的的速速敏敏性性：是是指指在在钻钻井井、测测试试、试试油油、采采油油、增增产产作作业业、注注水水等等作作业业或或生生产产过过程程中中，当当流流体体在储层中流动时，引起储层中微粒运移并堵塞喉道造成储层在储层中流动时，引起储层中微粒运移并堵塞喉道造成储层渗透率下降渗透率下降的现象。的现象。l l速敏评价实验的目的速敏评价实验的目的找找出出由由于于流流速速作作用用导导致致微微粒粒运运移移从从而而发发生生损损害害的的临临界界流流速速，以以及及找找出出由由速速度度敏敏感感引引起起的的储储层损害程度；层损害程度；为为以以下下的的水水敏敏、盐盐敏敏、碱碱敏敏、酸酸敏敏四四种种实实验验及及其其它它的的各各种种损损害害评评价价实实验验确确定定合合理理的的实实验验流流速速提提供供依依据据。一一般般来来说说，由由速速敏敏实实验验求求出出临临界界流流速速后后，可可将将其其它它各各类类评评价价实实验验的的实实验验流流速速定定为为0.80.8倍临界流速，因此速敏评价实验必须要先于其它实验；倍临界流速，因此速敏评价实验必须要先于其它实验；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。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（1 1）速敏评价实验）速敏评价实验l l原理及作法原理及作法以以不不同同的的注注入入速速度度向向岩岩心心中中注注入入实实验验流流体体（煤煤油油或或地地层层水水），并并测测定定各各个个注注入入速速度度下下岩岩心心的的渗渗透透率率，从从注注入入速速度度与与渗渗透透率率的的变变化化关关系系上上，判判断断储储层层岩岩心心对对流流速速的的敏敏感感性性，并并找找出出渗渗透率明显下降的临界流速透率明显下降的临界流速。如果流量。如果流量QQi-1i-1对应的渗透率对应的渗透率K Ki-1i-1与流量与流量QQi i对应的渗透率对应的渗透率K Ki i满足下式：满足下式：说明已发生速度敏感，流量说明已发生速度敏感，流量QQi-1i-1即为临界流量。即为临界流量。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价速敏实验原理与评价指标速敏实验原理与评价指标L LA AQQi i P P1 1QQi i P P2 2sPsPi i+K KQQ岩心速敏实验曲线岩心速敏实验曲线V Vc cl l临界流速临界流速V Vc cQQi-1i-1V Vc cl l速敏损害机理速敏损害机理作用在岩石孔隙表面颗粒上的冲击力和剪切力，随孔隙中流速而增加。当流速达到作用在岩石孔隙表面颗粒上的冲击力和剪切力，随孔隙中流速而增加。当流速达到一定值时，作用在颗粒上的冲击力和剪切力达到其抗剪切强度（胶结强度），颗粒一定值时，作用在颗粒上的冲击力和剪切力达到其抗剪切强度（胶结强度），颗粒就会脱落，然后随流体一起运移，并在孔喉处堆积，使流道缩小或部分流道堵塞，就会脱落，然后随流体一起运移，并在孔喉处堆积，使流道缩小或部分流道堵塞，从而导致渗透率下降。从而导致渗透率下降。速敏损害机理示意图速敏损害机理示意图QQ（1 1）速敏评价实验）速敏评价实验l l 原理及作法原理及作法损害程度的计算损害程度的计算实实验验中中要要注注意意的的是是：对对于于采采油油井井，要要用用煤煤油油作作为为实实验验流流体体，并并要要求求将将煤煤油油先先用用白白土土除除去去其其中中的的极极性性物物质质，然然后后用用G5G5砂砂心心漏漏斗斗过过滤滤。对对于于注注水水井井，应应使使用用经经过过过过滤滤处处理理的的地地层层水水（或或模拟地层水）作为实验流体。模拟地层水）作为实验流体。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（1 1）速敏评价实验）速敏评价实验l l原理及作法原理及作法速敏程度评价标准见下表所示。速敏程度评价标准见下表所示。敏感程度评价指标敏感程度评价指标 1 1储层敏感性评价储层敏感性评价损害程度30%3070%70%敏感程度弱中等强（1 1）速敏评价实验）速敏评价实验l l速敏实验结果的应用：速敏实验结果的应用：确定其它几种敏感性实验（水敏，盐敏，酸敏，碱敏）的实验流速。确定其它几种敏感性实验（水敏，盐敏，酸敏，碱敏）的实验流速。确定油井不发生速敏损害的临界流量。确定油井不发生速敏损害的临界流量。确确定定注注水水井井不不发发生生速速敏敏损损害害的的临临界界注注入入速速率率，如如果果临临界界注注入入速速太太小小，不不能能满满足足配配注注要要求求，应考虑增注措施。应考虑增注措施。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（2 2）水敏评价实验）水敏评价实验l l水敏概念水敏概念水水敏敏：储储层层中中的的粘粘土土矿矿物物在在原原始始的的地地层层条条件件下下处处在在一一定定矿矿化化度度的的环环境境中中，当当淡淡水水进进入入地地层层时时，某某些些粘粘土土矿矿物物就就会会发发生生膨膨胀胀、分分散散、运运移移，从从而而减减小小或或堵堵塞塞地地层层孔孔隙隙和和喉喉道道，造造成渗透率的降低的现象，称为成渗透率的降低的现象，称为水敏水敏。水水敏敏实实验验目目的的：了了解解粘粘土土矿矿物物遇遇淡淡水水后后的的膨膨胀胀、分分散散、运运移移过过程程，找找出出发发生生水水敏敏的的条条件件及水敏引起的储层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。及水敏引起的储层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（2 2）水敏评价实验）水敏评价实验A A 水敏实验概念和目的及损害机理水敏实验概念和目的及损害机理n n概念概念 油气层水敏性由于油气层遇淡水后引起渗透率降低的现象。油气层水敏性由于油气层遇淡水后引起渗透率降低的现象。次地层水矿化度为地层水一半的盐水次地层水矿化度为地层水一半的盐水n n水敏实验目的水敏实验目的 找出水敏损害程度；找出水敏损害程度；为盐敏实验提供实验盐度范围。为盐敏实验提供实验盐度范围。（2 2）水敏评价实验）水敏评价实验l l原理原理首首先先用用地地层层水水测测定定岩岩心心的的渗渗透透率率K Kf f，然然后后再再用用次次地地层层水水测测定定岩岩心心的的渗渗透透率率，最最后后用用淡淡水水测定岩心的渗透率测定岩心的渗透率K Kww，从而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。l水敏损害机理淡淡水水进进入入油油气气层层后后，破破坏坏了了孔孔隙隙内内地地层层水水的的活活度度平平衡衡，导导致致孔孔隙隙内内的的粘粘土土矿矿物物水水化化膨膨胀胀、分散、运移，致使孔喉缩小或堵塞，从而造成透率下降。分散、运移，致使孔喉缩小或堵塞，从而造成透率下降。水敏实验原理与评价指标水敏实验原理与评价指标地层水地层水Q P1Q P2K Kf f次地层水次地层水Q P1Q P2K K1/21/2蒸馏水蒸馏水Q P1Q P2K KWW（2 2）水敏评价实验）水敏评价实验评价指标见下表评价指标见下表1 1储层敏感性评价储层敏感性评价Kw/Kf0.30.30.70.7水敏程度强中等弱（2 2）水敏评价实验）水敏评价实验l l水敏评价实验：水敏评价实验：如无水敏，进入地层的工作液的矿化度只要小于地层水矿化度即可，不作严格要求。如无水敏，进入地层的工作液的矿化度只要小于地层水矿化度即可，不作严格要求。如果有水敏，则必须控制工作液的矿化度大于如果有水敏，则必须控制工作液的矿化度大于C Cclcl。如果水敏性较强，在工作液中要考虑使用粘土稳定剂。如果水敏性较强，在工作液中要考虑使用粘土稳定剂。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（3 3）盐敏评价实验）盐敏评价实验l l盐敏概念及实验目的盐敏概念及实验目的盐盐敏敏：在在钻钻井井、完完井井及及其其它它作作业业中中，各各种种工工作作液液具具有有不不同同的的矿矿化化度度，有有的的低低于于地地层层水水矿矿化化度度，有有的的高高于于地地层层水水矿矿化化度度。当当高高于于地地层层水水矿矿化化度度的的工工作作液液滤滤液液进进入入储储层层后后，将将可可能能引引起起粘粘土土的的收收缩缩、失失稳稳、脱脱落落，当当低低于于地地层层水水矿矿化化度度的的工工作作液液滤滤液液进进入入储储层层后后，则则可可能能引引起起粘粘土土的的膨膨胀胀和和分分散散。这这些些都都将将导导致致储储层层孔孔隙隙空空间间和和喉喉道道的的缩缩小小及及堵堵塞塞，引引起起渗渗透透率率的的下下降降从从而损害储层。而损害储层。盐盐敏敏评评价价实实验验的的目目的的：找找出出盐盐敏敏发发生生的的条条件件，以以及及由由盐盐敏敏引引起起的的储储层层损损害害程程度度，为为各各类类工工作液的设计提供依据作液的设计提供依据1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（3 3）盐敏评价实验）盐敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标通通过过向向岩岩心心注注入入不不同同矿矿化化度度等等级级的的盐盐水水(按按地地层层水水的的化化学学组组成成配配制制)并并测测定定各各矿矿化化度度下下岩岩心心对对盐盐水水的的渗渗透透率率,根根据据渗渗透透率率随随矿矿化化度度的的变变化化来来评评价价盐盐敏敏损损害害程程度度,找找出出盐盐敏敏损损害害发发生生的的条条件件。根据实际情况根据实际情况,一般要作升高矿化度和降低矿化度两种盐敏评价实验。一般要作升高矿化度和降低矿化度两种盐敏评价实验。l l对对于于升升高高矿矿化化度度的的盐盐敏敏评评价价实实验验。第第一一级级盐盐水水为为地地层层水水，将将盐盐水水按按一一定定的的浓浓度度差差逐逐级级升高矿化度，直至找出临界矿化度升高矿化度，直至找出临界矿化度Cc2Cc2或达到工作液的最高矿化度为止。或达到工作液的最高矿化度为止。l l对对于于降降低低矿矿化化度度的的盐盐敏敏评评价价试试验验，第第一一级级盐盐水水仍仍为为地地层层水水，将将盐盐水水按按一一定定的的浓浓度度差差逐逐级降低矿化度，直至注入液的矿化度接近零为止，求出的临界矿化度为级降低矿化度，直至注入液的矿化度接近零为止，求出的临界矿化度为Cc1Cc1。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价盐敏实验原理与评价指标盐敏实验原理与评价指标+K K矿化度矿化度 C ppmC ppm岩心盐敏实验曲线（降低）C Cc cn n临界矿化度临界矿化度C Cc cK Ki-1i-1C Cc cn n损害程度损害程度盐敏程度评价指标盐敏程度评价指标盐敏实验原理与评价指标盐敏实验原理与评价指标n n盐敏损害实质盐敏损害实质 粘土矿物水化膨胀粘土矿物水化膨胀 物理化学变化；物理化学变化；盐敏实验是水敏实验的延续，水敏实验是盐敏实验的特例。盐敏实验是水敏实验的延续，水敏实验是盐敏实验的特例。（3 3）盐敏评价实验）盐敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标如果矿化度如果矿化度 C Ci-1i-1对应的渗透率对应的渗透率K Ki-1i-1与矿化度与矿化度C Ci i对应的渗透率对应的渗透率K Ki i之间满足下述关系：之间满足下述关系：说说明明已已发发生生盐盐敏敏，并并且且矿矿化化度度C Ci-1i-1即即为为临临界界矿矿化化度度C Cc c。按按此此标标准准，在在升升高高矿矿化化度度实实验验时时可以确定临界矿化度可以确定临界矿化度C Cc2c2，而在降低矿化度实验时可以确定临界矿化度而在降低矿化度实验时可以确定临界矿化度C Cc1c1。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（3 3）盐敏评价实验）盐敏评价实验l l盐敏实验结果的应用盐敏实验结果的应用对对于于进进入入地地层层的的各各类类工工作作液液都都必必须须控控制制其其矿矿化化度度在在两两个个临临界界矿矿化化度度之之间间，即即C Cc1c1 工工作作液矿化度液矿化度 C Cc2c2。如如果果是是注注水水开开发发的的油油田田，当当注注入入水水的的矿矿化化度度比比C Cc1c1要要小小时时，为为了了避避免免发发生生水水敏敏损损害害，一一定要在注入水中加入合适的粘土稳定剂，或对注水井进行周期性的粘土稳定剂处理。定要在注入水中加入合适的粘土稳定剂，或对注水井进行周期性的粘土稳定剂处理。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（4 4）碱敏评价实验）碱敏评价实验l l 碱敏概念及实验目的碱敏概念及实验目的碱碱敏敏概概念念：当当高高pHpH值值流流体体进进入入储储层层后后，造造成成储储层层中中粘粘土土矿矿物物和和硅硅质质胶胶结结的的结结构构破破坏坏（主主要要是是粘粘土土矿矿物物解解理理和和胶胶结结物物溶溶解解后后释释放放微微粒粒），且且大大量量的的氢氢氧氧根根与与某某些些二二价价阳阳离离子子结结合合会会生生成不溶物，造成储层的堵塞损害现象。成不溶物，造成储层的堵塞损害现象。碱碱敏敏实实验验目目的的：找找出出碱碱敏敏发发生生的的条条件件，主主要要是是临临界界pHpH值值，以以及及由由碱碱敏敏引引起起的的储储层层损损害害程程度度，为各类工作液的设计提供依据。为各类工作液的设计提供依据。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（4 4）碱敏评价实验）碱敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标通通过过注注入入不不同同pHpH值值的的地地层层水水并并测测定定其其渗渗透透率率，根根据据渗渗透透率率的的变变化化来来评评价价碱碱敏敏损损害害程程度度，找找出碱敏损害发生的条件。出碱敏损害发生的条件。l la.a.不不同同pHpH值值盐盐水水的的制制备备，根根据据实实际际情情况况，一一般般要要从从地地层层水水的的pHpH值值开开始始，逐逐级级升升高高pHpH值值，最后一级盐水的最后一级盐水的pHpH值可定为值可定为1212。l lb.b.将将选选好好的的岩岩心心抽抽真真空空饱饱和和第第一一级级盐盐水水，并并浸浸泡泡2020 2424小小时时，在在低低于于临临界界流流速速的的条条件件下下，用第一级盐水测出岩心稳定的渗透率用第一级盐水测出岩心稳定的渗透率K K1 1。l lc.c.注注入入第第二二级级盐盐水水，浸浸泡泡2020 2424小小时时，在在低低于于临临界界流流速速的的条条件件下下，用用第第二二级级盐盐水水测测出出岩岩心稳定的渗透率心稳定的渗透率K K2 2。l ld.d.改改变变注注入入盐盐水水的的级级别别，重重复复第第c c步步，直直到到测测出出最最后后一一级级盐盐水水处处理理后后的的岩岩心心的的稳稳定定渗渗透透率率K Kn n。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（4 4）碱敏评价实验）碱敏评价实验2 2）原理及评价指标）原理及评价指标如如果果pHpHi-1i-1盐盐水水的的渗渗透透率率K Ki-1i-1，与与pHpHi i盐盐水水的的渗渗透透率率K Ki i之之间间满满足足式式（9-39-3）的的条条件件，说说明明已已发发生碱敏，则生碱敏，则pHpHi-1i-1即为临界即为临界pHpH值。值。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价碱敏实验原理与评价指标+K K1212岩心碱敏实验曲线岩心碱敏实验曲线PHPHc c地层地层PHPHPHPHK KminminK Kmaxmaxn n临界临界HPHPc cK Ki-1i-1PHPHc cn n损害程度损害程度碱敏程度评价指标碱敏程度评价指标碱敏实验原理与评价指标n n碱敏损害实质碱敏损害实质 油气层中粘土矿物遇到高油气层中粘土矿物遇到高PHPH值液分散和溶解形成微粒以及氢氧根离子与二价阳离值液分散和溶解形成微粒以及氢氧根离子与二价阳离子生成微粒沉淀堵塞孔喉子生成微粒沉淀堵塞孔喉，化学作用；化学作用；（4 4）碱敏评价实验）碱敏评价实验l l 碱敏实验结果的应用碱敏实验结果的应用对于进入地层的各类工作液都必须控制其对于进入地层的各类工作液都必须控制其pHpH值在临界值在临界pHpH值以下。值以下。如如果果是是强强碱碱敏敏地地层层，由由于于无无法法控控制制水水泥泥浆浆的的pHpH值值在在临临界界pHpH值值之之下下，为为了了防防止止储储层层损损害害，建议采用屏蔽式暂堵技术。建议采用屏蔽式暂堵技术。对对于于存存在在碱碱敏敏性性的的地地层层，在在今今后后的的三三次次采采油油作作业业中中，要要避避免免使使用用强强碱碱性性的的驱驱油油流流体体（如如碱碱水驱油）。水驱油）。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（5 5）酸敏评价实验）酸敏评价实验l l酸敏概念及实验目的酸敏概念及实验目的酸酸敏敏概概念念：酸酸化化酸酸液液进进入入储储层层后后，一一方方面面可可改改善善储储层层的的渗渗透透率率，另另一一方方面面又又与与储储层层中中的的矿矿物物及及地地层层流流体体反反应应产产生生沉沉淀淀并并堵堵塞塞储储层层的的孔孔喉喉。指指储储层层与与酸酸作作用用后后引引起起渗渗透透率率降降低的现象低的现象。酸酸敏敏实实验验目目的的：是是研研究究各各种种酸酸液液的的酸酸敏敏程程度度，其其本本质质是是研研究究酸酸液液与与储储层层的的配配伍伍性性，为为储层基质酸化和酸化解堵设计提供依据。储层基质酸化和酸化解堵设计提供依据。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（5 5）酸敏评价实验）酸敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标酸酸敏敏实实验验包包括括鲜鲜酸酸（一一定定浓浓度度的的盐盐酸酸、氢氢氟氟酸酸、土土酸酸）和和残残酸酸（可可用用鲜鲜酸酸与与另另一一块块岩岩心反应后制备）的敏感实验，具体作法：心反应后制备）的敏感实验，具体作法：l l用地层水测基础渗透率用地层水测基础渗透率K K1 1（正向）；正向）；l l反向注入反向注入0.50.5 1.01.0倍孔隙体积的酸液，关闭阀门反应倍孔隙体积的酸液，关闭阀门反应1 1 3 3小时；小时；l l用地层水正向测出恢复渗透率用地层水正向测出恢复渗透率K K2 2。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价酸敏实验原理与评价指标地层水地层水 QQo oQQo oK K1 1酸酸1313hr.hr.QQo o地层水地层水 QQo oK K2 2（5 5）酸敏评价实验）酸敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标推荐做法：推荐做法：l l用地层水测基础渗透率，再用煤油测出酸作用前的渗透率用地层水测基础渗透率，再用煤油测出酸作用前的渗透率K K1 1（正向）；正向）；l l反向注入反向注入0.50.5 1.01.0倍孔隙体积的酸液；倍孔隙体积的酸液；l l用煤油正向测出恢复渗透率用煤油正向测出恢复渗透率K K2 2。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价（5 5）酸敏评价实验）酸敏评价实验l l原理及评价指标原理及评价指标用实验所测的两个渗透率用实验所测的两个渗透率K K1 1和和K K2 2，计算计算K K2 2/K/K1 1的比值来评价酸敏程度的比值来评价酸敏程度.l l酸敏实验应用酸敏实验应用为基质酸化设计提供科学依据。为基质酸化设计提供科学依据。为确定合理的解堵方法和增产措施提供依据。为确定合理的解堵方法和增产措施提供依据。1 1储层敏感性评价储层敏感性评价K2/K10.30.30.70.7酸敏程度强中等弱 所所述述的的工工作作液液，包包括括钻钻井井液液、水水泥泥浆浆、完完井井液液、压压井井液液、洗洗井井液液、修修井井液液、射射孔孔液液和和压压裂裂液液等等。工工作作液液对对储储层层的的损损害害评评价价主主要要是是借借助助于于各各种种仪仪器器设设备备，预预先先在在室室内内评评价价工工作作液液对对储储层的损害程度，达到优选工作液配方和施工工艺参数的目的。层的损害程度，达到优选工作液配方和施工工艺参数的目的。2 2工作液对储层的损害评价工作液对储层的损害评价（1 1）工作液的静态损害评价）工作液的静态损害评价l l该该法法主主要要利利用用各各种种静静滤滤失失实实验验装装置置测测定定工工作作液液滤滤入入岩岩心心前前后后渗渗透透率率的的变变化化，来来评评价价工工作作液液对对储储层层的的损损害害程程度度并并优优选选工工作作液液配配方方。实实验验时时，要要尽尽可可能能模模拟拟地地层层的的温温度度和和压压力力条条件件。用用式式9-49-4来来计计算工作液的损害程度。算工作液的损害程度。（9-49-4）式中：式中：R Rs s损害程度，百分数；损害程度，百分数；K Kopop损害后岩心的油相有效渗透率，损害后岩心的油相有效渗透率，mm2 2；K Ko o损害前岩心的油相有效渗透率，损害前岩心的油相有效渗透率，mm2 2。l lR Rs s值越大，损害越严重，评价指标同表值越大，损害越严重，评价指标同表9-19-1。2 2工作液对储层的损害评价工作液对储层的损害评价（2 2）工作液的动态损害评价）工作液的动态损害评价l l在在尽尽量量模模拟拟地地层层实实际际工工况况条条件件下下，评评价价工工作作液液对对储储层层的的综综合合损损害害（包包括括液液相相和和固固相相及及添添加加剂剂对对 储层的损害），为优选损害最小的工作液和最优施工工艺参数提供科学的依据。储层的损害），为优选损害最小的工作液和最优施工工艺参数提供科学的依据。l l动动态态损损害害评评价价与与静静态态损损害害评评价价相相比比能能更更真真实实地地模模拟拟井井下下实实际际工工况况条条件件下下工工作作液液对对储储层层的的损损害害过程，两者的最大差别在于工作液损害岩心时状态不同，过程，两者的最大差别在于工作液损害岩心时状态不同，静态评价时，工作液为静止的静态评价时，工作液为静止的，动态评价时，工作液处于循环或搅动的运动状态动态评价时，工作液处于循环或搅动的运动状态，l l动动态态评评价价损损害害过过程程更更接接近近现现场场实实际际，其其实实验验结结果果对对现现场场更更具具有有指指导导意意义义。动动态态情情况况下下，计计算算损害程度损害程度RsRs仍然用式仍然用式9-29-2，评价指标也同样用表，评价指标也同样用表9-19-1。2 2工作液对储层的损害评价工作液对储层的损害评价（3 3）用多点渗透率仪测量损害深度和损害程度）用多点渗透率仪测量损害深度和损害程度l l多点渗透率仪来测量工作液侵入岩心的损害深度和损害程度，它的工作原理如图多点渗透率仪来测量工作液侵入岩心的损害深度和损害程度，它的工作原理如图9-39-3所示。所示。将将数数块块岩岩心心装装入入多多点点渗渗透透率率仪仪的的夹夹持持器器内内组组成成长长岩岩心心，测测量量损损害害前前的的基基线线渗渗透透率率曲曲线线，然然后后用用工工作作液液损损害害岩岩心心，再再测测量量损损害害后后的的恢恢复复渗渗透透率率曲曲线线，利利用用损损害害前前后后渗渗透透率率曲曲线线对对比比求求损害深度和分段损害程度，如图损害深度和分段损害程度，如图9-49-4所示。所示。损害深度损害深度=分段污染程度分段污染程度 式中式中i=1,2,i=1,2,6 6。l l利用此实验结果与试井数据对比，可以更准确地确定储层损害深度和损害程度。利用此实验结果与试井数据对比，可以更准确地确定储层损害深度和损害程度。2 2工作液对储层的损害评价工作液对储层的损害评价图9-3 多点渗透率仪示意图 液体进入压力传感器引线液体流出L6Y7L5L4L3L2L1Y6Y5Y4Y3Y2Y1滤 液出口长岩心（200500mm
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