保护油气层技术(精)
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保护油气层技术知识点总结一、名词解释:1.油气层伤害:在油气钻井、完井、修井、增产改造及开发生产过程中,造成流体产出或注入能力显著下降的现象。
2.岩心分析:是指利用各种仪器设备来观测和分析岩心一切特性的系列技术。
3.间层矿物:是由膨胀层与非膨胀层单元相间构成。
4.地层微粒:是指粒径小于37微米(或44微米)的细粒物质。
5.喉道:两个颗粒间连通的狭窄部分,是易受损害的敏感部位。
6.孔隙结构:孔隙和喉道的几何形态、大小、分布及其连通关系。
7.敏感性矿物:成岩过程中形成的少量自生矿物,易与工作液发生物理和化学作用,导致油气层渗透性显著降低的矿物。
8.润湿性:岩石表面被液体润湿的情况。
9.速敏:由于各种作业当中,流速超过零界流速时引起的地层微粒的运移从而导致气层渗流速度下降的现象。
10.水敏:当与储层不配的水进入储层后,引起储层中粘土水化膨胀,分散运移,导致渗透率下降的现象.11.盐敏:地层渗透率随外来液体含盐量下降而降低的现象。
12.碱敏:指在碱性环境下,造成油气层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏及大量氢氧根与二价阳离子结合生成不容物,而造成的油气层堵塞。
13.应力敏感:是考察在施加一定的有效应力时,岩样的物性参数随应力变化而改变的性质.14.温度敏感:由于外来流体进入储层引起温度下降从而导致油气层渗透率发生变化的现象。
15.酸敏:是指酸液进入储层后与储层中的酸敏性矿物发生反应,产生沉淀或释放出微粒,使储层渗透率下降的可能性及其程度。
16.表皮效应:当油从周围油层流向井筒时,产生一个附加压降的现象。
17.流动效率:在相同的产量条件下,油气层实际井的压差与理想井的压差的比值。
ta wf e swf e p p p p p p p FE ∆∆=-∆--= 18.油气层伤害机理: 油气井生产或注入井注入能力显著下降现象的原因及其作用的物理、化学、生物变化过程。
二、简答题:1)简述保护油气层的重要性及其特点。
答: 1.勘探过程中,及时发现油气层、准确评价油气层、准确评价油气储量; 重要性 2.在开发过程中,充分解放油气层生产能力,提高油气田开发经济效益;3.在开发过程中,保证油气井长期稳定高产。
保护油气层技术措施
1、为提高对油气藏的勘探开发水平井和效益,有利于发现和保护油气层,尽量避免对油气层的污染,应采用与施工地区地层相配伍的优质钻井液钻进。
2、钻井液密度要以地质提供的地层孔隙压力梯度和破裂压力梯度为依据,结合随钻压力监测结果,按气层附加(0.01-0.15)g / cm3,油层附加(0.05-0.01 ) g / cm3,浅气附加(0.2-0.25) g /cm3确定。
3、推广应用保护油气层的钻井液体系。
4、采用近平衡压力钻井,加快钻井速度,缩短建井时间,减轻钻井液对油气层的浸泡。
5、发生漏失,堵漏时应采用易解堵的材料。
6、必须配齐和使用好钻井液净化设备,保证含砂量在设计范围内。
7、努力做好保护油气层工作,在打开油气层前,必须调整好钻井液性能,对稠油层和低渗透油层,应采用低固相或无固相钻井液。
8、利用暂堵技术,在油气层部位形成稳定的薄而致密的暂堵层,阻止固相和滤液进一步浸入油层。
9、为保证套管居中,提高顶替效率,要保证入井扶正器的数量足、安放位置准确,要示求主力油层部位每根套管加 1 只,其余油层每两根套管加1 只,以提高固井质量。
10、必须使用合格的油井水泥固井,施工时必须严格控制水泥浆量和失水量。
对于一般油气井,失水量控制在5ml以内。
11、根据地层压力系数,优化固井施工设计,合理选择静液柱压力,推广应用平衡压力固井工艺技术。
12、采取防止泥浆失重引起环空压力降低的固井工艺措施。
13、固井施工设备良好,水泥和添加剂混拌均匀、计量仪器准确,施工一次成功,确保固井质量。
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。
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
原因:a.水泥浆组份;b.水泥浆失水性能;c.钻井液泥饼质量 d.井底压差。
程度:a有泥饼存在时,地层损害程度在10~20%;b如泥饼质量差或发生井漏,地层损害将加剧。
a尽量降低水泥浆失水量b采用屏蔽暂堵钻井液技术c提高固井质量
水泥浆在凝结成水泥石的过程中液柱压力逐渐下降的现象。
这一现象曾多次导致固井侯凝时发生井喷
a提高水泥浆密度、减少水泥返高;b关井侯凝、加回压侯凝;c使用套管外封隔器;d采用双凝水泥;e采用分级注水泥;f使用膨胀水泥.e采用双凝水泥.
1裸眼完井:a分为先期裸眼和后期裸眼两种;b渗流面积大,产量高;c只适用于岩性稳定的单一产层。
2射孔完井:能有效分隔油、气、水层,防止层间干扰,可实施分层开采;连通性有限,存在固井和射孔过程的损害;3防砂完井,a最常见的有筛管防砂和衬管砾石充填防砂两种;b适合于胶结疏松、易出砂的砂岩油藏
1成孔过程对油气层的损害;2射孔参数不合理(储层打开程度不
完善;3射孔压差不当;4射孔液对储层的损害;
1正压差射孔的保护油气层技术;2负压差射孔的保护油气层技术;
3合理射孔负压差的确定;4采用保护油气层的射孔液;
5优化射孔参数设计;
a加剧设备磨损,增加产生成本;b堵塞井筒,导致停产;c
井壁垮塌,套管挤毁,a地层岩石胶结强度低; b地应力作用;c开采工艺措施不当(压差过大、流速过大
胶结方式:a基底胶结;b接触胶结;c孔隙胶结
1缝眼的形状2缝口宽度3缝眼的数量
①控制好砾石质量,砾石质量包括:砾石的粒径、砾石尺寸合格程度、砾石的圆球度、砾石的酸溶度、砾石的强度等
②调整好砾石充填液(携砂液的性能。
要求:携砂能力强,与地层配伍,易反排。
①压井液性能不良对油气层损害严重;
②频繁起下管柱,增加压井次数;
③各工序配合不紧凑延长压井时间等。
1采用优质压井液:
2采用采用多功能管柱:
3各工序配合紧凑缩短压井等候的时间
等。
透率。
原油从油层流人井筒时,在这里会产生一个附加压降,这种现象叫做表皮效应。
ΔP无因次化,得到无因次附加压降,称为表皮系数,用S表示。
等于纯损害表皮系数与拟表皮系数之和。
的虚拟井径即为有效半径。