强烈推荐低渗气田储层保护及水平井开采可行性研究报告文档格式.docx

强烈推荐低渗气田储层保护及水平井开采可行性研究报告文档格式.docx

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1．岩芯分析

岩芯分析实验是油气开发工作的最基础部分，一般包括孔隙度、渗透率、流体饱和度实验，X射线衍射实验，储层敏感性矿物分析等，结果产生两个表格，即全岩矿物分析表和粘土矿物分析表。

国外在这方面还应用了CT扫描、核磁共振等技术更深层次地研究油气层损害机理。

2．储层敏感性评价

包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏性实验。

对于低渗储层，重点是做好水敏性评价。

国内外在这方面现已产生了一系列敏感性评价软件，这些软件不需要室内实验，仅通过岩芯分析结果即可迅速确定储层敏感性，解释结果可靠性较高，例如石油大学自行研制的一套软件，其解释结果与实际实验的符合率可达到80%左右。

3．油气层损害机理研究

油气层损害机理是指油气层损害产生的原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程，其实质就是有效渗透率下降。

可将油气层损害原因分为内因和外因两方面。

凡是受外界条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素，均属油气层潜在损害因素（内因），它包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和油气层流体性质。

在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为油气层损害外因，它主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。

油气层渗透率与损害类型如下：

油气层类型

损害类型

高渗透

固相颗粒侵入、出砂、地层坍塌

低渗透

水锁、贾敏效应、粘土水化膨胀、乳化堵塞

一般来说，在其它条件相同的情况下，油气层渗透率越低，敏感性矿物对油气层造成损害的可能性和损害程度就越大。

不同的矿物与不同性质的流体发生反应造成不同类型的损害，如下表：

矿物

水敏和盐敏

蒙脱石、伊利石蒙皂石间层矿物、绿泥石蒙皂石间层矿物。

碱敏

长石、微晶石英、各类粘土矿物、蛋白石。

酸敏

HCl敏感：

含铁绿泥石、铁方解石、铁白云石、赤铁矿、菱铁矿、水化黑云母。

HF敏感：

石灰石、白云石、钙长石、沸石、各类粘土矿物。

速敏

粘土矿物，粒径小于37μm的各种非粘土矿物，如石英、长石、方解石。

由前面的论述可知，对于低渗储层，在各种施工作业过程中，工作液与油气层不配伍是主要损害。

当外来流体与地层岩石不配伍时产生以下几种损害：

✧水敏

若进入油气层的外来液体与油气层中的水敏性矿物（如蒙脱石）不配伍时，将会引起这类矿物水化膨胀、分散或脱落，导致油气层渗透率下降。

油气层损害的规律有：

（1）当油气层物性相似时，油气层中水敏性矿物含量越多，水敏性损害程度就越大；

（2）油气层中常见的粘土矿物对油气层水敏性损害强弱影响顺序为：

蒙脱石>

伊利石蒙皂石间层矿物>

伊利石>

高岭石、绿泥石；

（3）当油气层中水敏性矿物含量及存在状态均相似时，高渗透储层的水敏性损害比低渗透储层的水敏性损害要低些；

（4）外来液体的矿化度越低，引起油气层的水敏性损害越强；

外来液体的矿化度降低速度越大，油气层的水敏性损害越强；

（5）在外来液矿化度相同的情况下，外来液中含高价阳离子的成分越多，引起油气层水敏性损害程度越弱。

✧碱敏

高PH值的外来液体侵入油气层时，与其中的碱敏性矿物发生反应造成分散、脱落、新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体生成，导致油气层渗透率下降。

✧酸敏

油气层酸化处理后，释放大量微粒，矿物溶解释放出的离子还可能再次生成沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞油气层的孔道，轻者可以削弱酸化效果，重者导致酸化失败。

造成酸敏性损害的无机沉淀和凝胶体有：

Fe（OH）3、Fe（OH）2、CaF2、MgF2、氟硅酸盐、氟铝酸盐沉淀和硅酸凝胶。

✧岩石由水润湿变成油润湿

岩石发生润湿反转，导致油相渗透率下降，降低产能。

主要由油基泥浆的作用引起的。

当外来流体与地层流体不配伍时产生以下几种损害：

✧结垢

a.无机垢

由于外来液体与油气层流体不配伍，可形成CasO4、BaSO4、SrCO3、SrSO4等无机垢沉淀。

（1）当外来液体和地层流体中的高价阳离子（如Ca2+、Ba2+、Sr2+等）和高价阴离子（如SO42-、CO32-等）浓度达到或超过形成沉淀的要求时，就会形成沉淀；

（2）当外来液体的PH值较高时，可使HCO3-转化成CO32-离子，引起碳酸盐沉淀的生成，还可引起Ca（OH）3等氢氧化物沉淀形成。

b.有机垢

主要指石蜡、沥青质及胶质在井眼附近的地层中沉淀产生损害。

形成有机垢的因素有：

（1）外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀，高PH值的液体可促使沥青质、树脂、蜡的胶状污泥；

（2）气体和低表面张力的流体侵入油气层，可促使有机垢的生成。

✧乳化堵塞

外来流体常含有许多化学添加剂，这些添加剂进入油气层后，可能改变油水界面性能，形成油或水作外相的乳化液，堵塞孔喉，增大了流动的粘滞阻力。

影响乳化液形成的因素有：

（1）表面活性剂的性质和浓度；

（2）微粒的存在；

（3）油气层的润湿性。

✧细菌堵塞

油气层原有的细菌或者随外来流体一起侵入的细菌，在作业过程中，当油气层的环境变成适宜它们生长时，它们会很快繁殖。

油田常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌。

由于它们的新陈代谢作用，可在三方面产生油气层损害：

（1）它们繁殖快，常以体积较大的菌络存在，堵塞孔道；

（2）腐生菌和铁细菌都能产生粘液，堵塞油气层；

（3）细菌代谢产生CO2、H2S、S2-、OH-等，可引起FeS、CaCO3、Fe（OH）2等无机沉淀。

保护油气层贯穿于油气生产的全过程，是搞好油气藏开发的关键之一。

具体地说，有以下几方面：

一、采用近平衡钻井或者欠平衡钻井技术，选用优质泥浆体系，如正电胶泥浆，屏蔽暂堵技术等。

二、优化固井技术

三、采用负压射孔技术

四、优化增产措施

压裂是开发低渗气田的关键，而压裂过程中的油气层保护则是关键中的关键。

由于压裂液与地层的接触面积比泥浆的要大得多，且与地层的正压差比泥浆与地层的也大得多，因此，其虽然增大了供气面积，但同时也增大了损害面积。

优选对地层低伤害的压裂液可以做到，但很困难。

从我局目前情况来看，能做到的就是尽量减少压裂液与地层的接触时间。

压裂过后，应尽快排出压裂液，使裂缝闭合。

压裂过后不要关井，应迅速投产，以避免压裂液与地层的长时间接触而造成的巨大伤害。

水平井可行性分析

水平井技术在国外已是一项非常成熟的技术，在我国也正方兴未艾，发展迅速。

在国外，美国和加拿大每年有3000多口水平井投产，主要用于底水或气顶和裂缝性油气藏的开发，取得了非常巨大的经济效益。

在我国的胜利、大港、辽河、新疆等油区，水平井也取得了成功的应用，主要用于开发稠油油藏和底水油藏以及特殊油藏。

水平井工艺技术复杂，与直井相比，水平井钻井技术、固井技术、完井技术、采油技术、增产措施等都有很大的不同。

就目前情况来说，我国钻水平井的条件为：

1）油藏深度1000~4000m；

2）油气层厚度大于6m；

3）参数h×

（KhKv）0.5小于100；

4）参数K×

；

（小于10md的油藏国内还有待于发展，国外有较成熟的技术）

5）直井千米井深日产油>

2.5td；

6）油层压力原始压力>

0.5。

水平井适用的油藏类型有：

1）天然裂缝性油藏（此类油气藏最适合打水平井）；

2）气顶、底水油藏（控制底水、气顶锥进效果明显）；

3）稠油油藏；

4）整装高含水油藏；

5）高渗断块油藏；

6）低渗透油气藏（国内技术还不成熟）；

7）地层较陡的层状油层。

不适合钻水平井的油藏类型：

1、特低渗透油气层；

2、薄层断块油气藏；

3、枯竭低压油藏。

综合来看，由于国内技术还不成熟，特别是水平井压裂技术还有待大力发展，所以在目前来说，低渗透油气层还不具备水平井开采的条件。