保护油层的钻井完井液技术.ppt

保护油气层的修井液技术 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 西 南 石 油 大 学 油 井 完 井 技 术 中 心 杨宪民 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、 在油气钻井、完井、生产、增产、 EOR、修井等全过程中的每一个作 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 业环节,发生流体产出或注入能力 显著下降的现象 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、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 1/7d 粒 孔浅部堵塞2/3 d d 1/7 d 孔 粒 孔 无堵塞d d ,或无固相 粒 孔 ` 堵塞机理一、修井过程中造成储集层损害的因素 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…… F y当FxFy 时 泥饼开始形成。 è 瞬态滤失阶段: F x q大,Fx大,桥堵粒子侵入 è 内泥饼形成阶段: q小,Fx小,逐级填充一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素?结论: 结论: 4 当缺乏架桥这个粒级的固相会造成深部损害; 4 当缺乏架桥这个粒级的固相会造成深部损害; 4 当级配不合理时,不可能形成质量好的内外泥饼; 4 当级配不合理时,不可能形成质量好的内外泥饼; 4 要形成好的内外泥饼,除级配外,应存在一个最小 4 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,? P 越小,反之越大; 的正压差。K越大,? P 越小,反之越大; m i n m i n 4 要形成好的泥饼,除级配外,应存在一个最佳的合 4 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。 理上返速度。一、修井过程中造成储集层损害的因素 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) 敏、碱敏、处理剂分散作用等)一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素 3、毛细管作用 3、毛细管作用? 水锁 水锁 当水进入油层后由毛细管阻力引起的液体堵塞,即非 当水进入油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。 润湿相驱动润湿相,会出现水锁现象。 Water Water P Pc c O Oiill 水锁效应 水锁效应一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素? 贾敏效应 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 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 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。 贾敏效应。 A. 油滴在毛细管中 A. 油滴在毛细管中 Case 1 Case 1 毛细管附加阻力 毛细管附加阻力 P? cPc2 ?cos ?2 ?cos ?1 / r ?1 ?2? Water Oil Water Oil Pc Pc Pc Pc12一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素 B. 油滴在孔喉处 B. 油滴在孔喉处 Case 2 Case 2 2?r 2?r r t 2?r 2?r r r t t 2?r 2?r r p Oil Oil Oil Oil Oil Oil p p Oil Oil Oil Oil Oil Oil Oil Oil 油滴通过孔喉处的附加阻力 油滴通过孔喉处的附加阻力P c21 / r t1 / r p一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素 4、乳化堵塞 4、乳化堵塞 稳定乳状液 稳定乳状液 乳状液 表面活性剂、微粒 乳状液 表面活性剂、微粒 非稳定乳状液 非稳定乳状液一、修井过程中造成储集层损害的因素 一、修井过程中造成储集层损害的因素 5、润湿反转 5、润湿反转 可使有效渗透率下降15~85%,平均下降40% 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 砂岩:阳离子表面活性剂油润湿 油润湿阴离子表面活性剂水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 pH8 油润湿 碳酸盐岩:阴离子表面活性剂 pH8 油润湿 pH ?9.5 水润湿 pH ?9.5 水润湿 阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂