保护储层的修井液技术

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1、保护油气层的修井液技术西南石油大学油井完井技术中心杨宪民修井过程中地层损害示意图开发开采过程中的地层损害示意图地层损害的定义在油气钻井、完井、生产、增产、EOR、修井等全过程中的每一个作业环节，发生流体产出或注入能力显著下降的现象多在井壁附近，也可以在井间渗流通道——孔隙和/或裂缝油气或注入的驱替流体一、修井过程中造成储集层损害的因素（一）地层损害的类型和机理１、固相堵塞类型：深部堵塞d粒＜1/7d孔浅部堵塞2/3d孔＞d粒＞1/7d孔无堵塞d粒＞d孔，或无固相堵塞机理一、修井过程中造成储集层损害的因素Fy,Va,n,k,…..FxP,A,,q,K……当F

2、xFy时泥饼开始形成。瞬态滤失阶段：q大，Fx大，桥堵粒子侵入内泥饼形成阶段：q小，Fx小，逐级填充FxFy一、修井过程中造成储集层损害的因素结论：当缺乏架桥这个粒级的固相会造成深部损害；当级配不合理时，不可能形成质量好的内外泥饼；要形成好的内外泥饼，除级配外，应存在一个最小的正压差。Ｋ越大，Pmin越小，反之越大；要形成好的泥饼，除级配外，应存在一个最佳的合理上返速度。一、修井过程中造成储集层损害的因素２、地层内粘土矿物的水化和去水化（水敏、盐敏、碱敏、处理剂分散作用等）水锁效应WaterPcOil一、修井过程中造成储集层损害的因素３、毛细管作用水锁当水进入油

3、层后由毛细管阻力引起的液体堵塞，即非润湿相驱动润湿相，会出现水锁现象。Case1WaterOilPcPc毛细管附加阻力一、修井过程中造成储集层损害的因素贾敏效应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，即润湿相驱动非润湿相时，会出现贾敏效应。A.油滴在毛细管中OilOilOilOilOilOilOilr2s/r2s/rt2s/rp油滴通过孔喉处的附加阻力Case2一、修井过程中造成储集层损害的因素B.油滴在孔喉处一、修井过程中造成储集层损害的因素４、乳化堵塞稳定乳状液乳状液表面活性剂、微粒非稳定乳状液一、修井过程中造成储集层损害的因素５、润湿反转

4、可使有效渗透率下降15~85%，平均下降40%砂岩：阳离子表面活性剂油润湿阴离子表面活性剂水润湿碳酸盐岩：阴离子表面活性剂pH<8油润湿pH9.5水润湿阳离子表面活性剂pH＝3水润湿pH9.5油润湿一、修井过程中造成储集层损害的因素６、微粒运移外来微粒、地层内原有次生微粒、化学沉淀微粒。激发因素：波动压力；失水量过大；流动相态的变化；润湿性反转等。一、修井过程中造成储集层损害的因素油流方向一、修井过程中造成储集层损害的因素７、化学沉淀一、修井过程中造成储集层损害的因素８、井喷和井漏井喷造成的损害井喷越厉害，速敏损害区和改善区越大；井喷后压井，加重材料会侵入改善区

5、，造成射孔难以穿透的固相损害带，造成无产能的情况；井喷后，深部速敏损害区的堵塞难以恢复。一、修井过程中造成储集层损害的因素井漏引起的损害压力敏感问题渗透性漏失易控制，损害也易控制；裂缝性漏失不易控制，大量固相进入裂缝。裂缝渗流通道；孔隙储集空间。堵漏原则：必须是浅层的；必须是能加以解除的。油气层一、修井过程中造成储集层损害的因素９、井眼扩大造成的损害固相增多；固井质量差，特别是第二界面的固井质量差，引起油气水窜；造成射孔打开油层不完善，引起附加的表皮系数，造成产能下降；疏松砂岩井眼扩大，由于孔眼穿深浅，在同样的产能下，造成渗流面积小，渗流流速大，孔眼内流速大，引起出

6、砂。水泥环泥浆一、修井过程中造成储集层损害的因素10、处理剂的吸附损害特别是聚合物的吸附损害（对中低渗透率油气藏。11、细菌堵塞厌氧菌、硫酸还原菌等二、修井过程中影响地层损害的因素内因：不可控制；外因：可控制１、压差Ｐ＝０理想状态，难以实现；Ｐ＞０损害加剧，严重时引起井漏；Ｐ＜０技术难度大，受储层条件限制，引起井喷。影响因素：修井液比重、环空返速、起下钻速度、流变边参数、气侵、携岩能力等。二、修井过程中影响地层损害的因素２、浸泡时间３、环空返速４、固相含量：减少固相，保证合理的粒度分布。５、井眼扩大：合理的泥浆体系（抑制性、造壁性、和失水性能）；合理的水力参数

7、和喷嘴尺寸和形状；合理的钻井参数（钻压和转速）三、地层损害的诊断分析技术１、岩心分析技术：储层特征和敏感性研究＊矿物类型、数量及分布＊孔喉类型及尺寸分布＊粘土类型、分布及产状＊各种敏感性程度和临界值＊地层油气水性质＊储层温度和压力为筛选钻完井液体系和配方提供基础数据和依据，最大程度的减少地层损害。２、地层压力预测地层孔隙压力、井壁坍塌压力、地层破裂压力等为确定合理的钻完井液密度和井身结构设计等提供依据。四、修井作业所面临的问题油气田开发后期，地层能量不足，井底压力低于静水柱压力。或经长期注水开发有多个压力层系；修井作业时避免外来流体伤害产层，改变水饱和度，导致油