油層傷害是指油層鑽開後,到石油開採完整個過程中,由於外來固相物質與流體侵入後,引起油層岩石及其孔隙空間和流體發生物理、化學和物理化學變化,導致孔隙空間改變、滲透率降低和滲流阻力增加、油井產量降低。
基本介紹
- 中文名:油層傷害
- 外文名:Formation Damage
主要危害,主要類型,預防措施,油層傷害研究的方法和技術,室內岩心分析技術,流體研究,礦場研究方法,油層傷害的防止及解除技術,
主要危害
油層傷害的主要原因是固相物質堵塞孔隙通道使油層岩石性質和流體性質發生改變,從而導致油層滲透率下降,流體滲流阻力增加。這必然導致油田產量下降,油田減產,甚至停產。
鑽開油層後,每個環節都可能造成油層傷害。所以油層保護是貫穿於整個開發過程中的一個系統工程。
主要類型
油層傷害有機械顆粒傷害,粘土膨脹傷害,油水乳化傷害,石蠟、膠質、瀝青、樹脂沉積傷害,化學結垢沉澱傷害,油水界面張力(毛管力)變化傷害,岩石潤濕性變化傷害,生物細菌堵塞傷害等。
預防措施
我國廣泛採用了岩石學分析技術、岩芯滲流實驗、動態模擬技術等,中石化、中石油各大油田對油藏的傷害機理進行了系統剖析和定量的研究,並在鑽井液濾失規律、儲層微粒運移機理以及在水敏、酸敏、碳酸鹽岩和變質岩儲層傷害等方面取得了很大進展。為進一步深入開展油層傷害機理研究、完善油層保護措施奠定了基礎。
防止油層傷害最基本的方法是做入井流體與油層、原油、油層水配伍性試驗,避免油層發生不期望的變化;作業壓井液的密度要選擇適當,避免漏入大量壓井液,傷害油層。
油層傷害研究的方法和技術
油層傷害問題的研究是通過室內實驗和礦場研究相結合來實現的。
室內岩心分析技術
主要通過各種顯微裝置、射線技術、光譜等技術來研究礦物特性和孔隙特性。用於該領域的新技術有各種顯微鏡射線螢光分析,主要用於觀察固結良好和非固結鬆散岩心中的重晶石或鑽井液的侵入特性。射線衍射數據分析,主要用於測定岩石礦物的含量X射線CT掃描, 主要用於岩相學分析、礦物測定和地層傷害診斷,可以得到岩石骨架和內部流體的三維圖像!’核磁共振技術,主要用於測定岩心內流體的流動變化、潤濕性的影響,也可得到儲層傷害的三維圖像。能譜技術,配合掃描電鏡使用分析礦物元素,尤其是確定含鐵礦物!-背向散射技術,配合掃描電鏡使用可以觀察油層岩石傷害的類型和程度。岩石學圖像分析,主要用於測量岩石孔隙幾何特徵、孔隙和孔吼的直徑大小,為鑽井液、完井液及注入流體的處理提供依據。傅立葉變換紅外技術,能夠較準確地測定礦物的含量,評價油層傷害程度。
流體研究
主要研究注入流體和油層內部流體的各種化學特性、組分研究和雜質分析。注入流體(可能進入油層的流體)包括:鑽井液、完井液、二次採油、三次採油及各類增產措施注入的流體;油層內部流體的主要研究內容為:各流體的成分分析、各種敏感性實驗、 流體間的配伍性研究、流體與油層礦物的反應特性及堵塞物的生成、流體的溫度、壓力及組分穩定性研究。
礦場研究方法
油水井的測試工作,主要用各種測井技術確定是否存在油層傷害。井下流體、沉積物等固體的取樣, 用於診斷油層傷害的類型和程度的實驗分析。用井壁取心技術獲得油層岩心, 進一步對儲集層進行傷害研究。對油水井的生產或注水曲線進行橫向,井間和縱向生產或注水歷史對比分析研究,獲取診斷油層傷害的信息。用井下電視觀察井筒及井壁油層的污染程度。用礦場和實驗得到的資料,建立油層傷害的數學模型,利用數值模擬技術研究油層傷害與解除堵塞問題。
油層傷害的防止及解除技術
油層傷害問題的防止是非常重要的,因為許多傷害是不可逆的,即使是可逆的,將其恢復也是相當困難的,需要昂貴的經濟投入。採用的技術有熱力技術、各種機械和化學防砂技術、各種防止微粒運移、 粘土膨脹技術和化學溶劑、壓裂技術、水力震盪、微波、超音波等新技術用來解除油水井近井帶的堵塞。