保护储集层技术绪论.ppt
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1、教师:段永刚油井完井技术中心,保护储集层技术,该课程特点和学习方法,课程特点理论联系实际,实践性特别强;从微观到宏观,既从室内实验到现场应用;从宏观到微观的过程,即现场实际效果又反过来验证室内研究结果;各种知识的综合应用(地质、钻井、完井、开发和采油等)学习方法,该课程学习的参考资料和书籍,参考书籍保护储集层技术 张绍槐 罗平亚编著油田开发过程中油气层保护技术,罗英俊主编油气层保护技术 徐同台,赵敏 编著钻井、完井油层保护,李克向主编英文材料美国岩心公司的培训教材各种SPE 文章(Formation damage conference),问题的提出,为什么要学习油气层保护技术这门课程?油气层保
2、护技术要解决那些问题?油气层保护技术与钻井、完井、开发和采油有何关系?,钻井完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,总 论,保护储集层技术重要性和特点保护储集层技术的主要内容如何做好保护油气层工作保护油气层技术新发展,地层损害的定义,在油气钻井、完井、生产、增产、EOR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,1 保护储集层技术重要性和特点,国外研究历程(60年代前-起步阶段)Fancher(1933)实验发现K空气与K水不一致Johnson and Beeson(1945)发现K淡水
3、与K盐水也不一样,受粘土含量和蒙脱石含量控制Monagan et al(1959)提出地层损害的概念,如何恢复淡水损害的渗透性,防止淡水与粘土作用,1 保护储集层技术重要性和特点,国外研究历程(60年代奠基阶段)提出诊断水敏性的配套分析技术,包括流动实验、XRD、膨胀实验、显微镜观察粘土矿物分布Jonnes(1964)发现高矿化度变化为淡水产生土锁(clay blocking)Land and Baptist(1965)数百块岩心实验未能建立蒙脱石与水敏损害程度的关系,表明粘土膨胀不是产生水敏的主要原因Mungan(1965)揭示不含膨胀性粘土的地层也照样会发生损害,且还会由pH值的变化引起,
4、1 保护储集层技术重要性和特点,国外研究历程(70年代明朗化阶段)扫描电镜的应用,研究粘土矿物的产状进一步明确微粒分散/运移的普遍性实验直观显示微粒移位(脱落)、运移、沉积、堵塞过程,理论阐明机理如何控制微粒运移发生是有商业前景的技术:研制粘土稳定剂1974年始,SPE召开专题会议观念更新:损害后补救预防损害,1 保护储集层技术重要性和特点,国外研究历程(80、90年代全面发展阶段)实验技术:薄片分析、X-射线衍射、XRD小角散射、扫描电镜、背散射技术(BSD)、高分辨率透射电镜CT-扫描、NMR、环境扫描电镜、原子力显微镜(AFM)损害机理:分散/运移、结构膨胀、云母蚀变、差异溶解、微结构破
5、坏诊断与控制技术:暂堵概念和技术、粘土稳定剂、欠平衡钻井、人造油基泥浆、MWH技术观点:井壁稳定与油气层保护统一,保护与改造相统一,多学科合作1998年欧洲地层损害专题会议,1 保护储集层技术重要性和特点,我国的研究历程:50年代川中会战,提出钻井液密度不宜过高60年代大庆会战,严格要求打开油气层钻井液的密度和滤失量70年代,长庆油田开始进行岩心分析和敏感性实验,仪器限制深入有困难80年代,“七五”国家重点科技攻关,CNPC组织五个油田、五个院所UNDP援助建立油井完井技术中心,保护储集层技术重要性,及时发现油气层荣兴屯油田准确评价油气层华北地油田岔27井提高初始产量夏子街油田、温米提高增产措
6、施成功率川西致密砂岩气藏提高原油最终采收率辽河沈95块最大限度利用油气资源非常规油气资源少投入,多产出,显著提高经济效益,油气层损害机理(据Giorgi),润湿性改变水锁凝析液锁液相圈闭(水,油)气锥或水锥毛管压力的改变乳状液堵塞粘土膨胀微粒运移云母解体,无机垢注导致的无机垢酸化引起的二次沉淀碳酸盐溶解沉淀酸渣有机垢石蜡,沥青沉积外来固相的堵塞油气层固相物堵塞,出砂细菌损害应力损害,保护储集层技术的特点,跨越多学科、多专业,贯穿油气生产全过程具有很强的针对性地质对象和作业研究方法三结合:宏观与微观,机理研究与应用技术,室内与现场,2 保护储集层技术的主要内容,研究思路基本原则系统工程研究程序技
7、术内容,2.1保护储集层技术研究思路,2.1保护储集层技术研究思路,从储集层特性分析入手,找出潜在损害因素,以室内敏感性实验和模拟实验为基本依据,综合分析现场作业、生产资料和测井、测试数据,进行全面调查研究,诊断损害机理,用系统工程和最优化的方法来制定施工设计,并指导施工作业。,2.保护储集层技术基本原则,在保护中开发,在开发中保护立足以预防为主,解除损害为辅不该进入油气层的工作液(固相,液相),要尽量避免进入,至少要少进入不可避免要进入的工作液,应该与油气层配伍,并且不含固相凡进入油气层的固相、液相,都能用物理、化学或生物化学方法实现解堵、反排(屏蔽)暂堵技术思想力争减少井下事故和各种复杂情
8、况发生,2.保护储集层技术系统工程,认识油气藏、保护油气藏、开发油气藏和改造油气藏储集层损害过程是一个系统储集层伤害源系统储集层损害的诊断、预防、处理、改造各个作业环节都存在损害可能,各个作业环节的保护技术要前后照应,做到整体优化技术进步、经济效益、环境保护统筹考虑,2.保护储集层技术研究程序,潜在损害研究岩性、物性分析敏感性评价,配伍性验证选择特殊实验项目损害机理作业优化设计和施工现场试验技术经济效果评价反馈和循环,2.保护储集层技术主要内容,油气藏工程地质描述和岩心分析油气层损害的室内评价损害机理诊断(潜在或已经发生)保护油气层钻井技术保护油气层固井技术保护油气层完井、投产技术油气田开发生
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