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.docx

1、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储层的低渗透性是我局油气开发面临的主要问题，这种储层一般会出现单井产能低，经济效益差，生产压差大，储层易受污染等状况。其中，前三个因素人力无法避免，而对于储层的伤害是人为可以防止的。“预防”是油气层保护的全部内容。一旦储层受到污染，要想改善或恢复需付出极大代价，有时甚至是无法实现的。因此，“预防”油气层损害是关键。低渗透储层的孔喉小或连通性差，胶结物含量高，这样它容易受到粘土水化膨胀、乳化堵塞、分散运移、水锁和贾敏效应的损害，而受工作液（钻井液、完井液、射孔液等）固相颗粒侵入影响较小。保护油气层技术是油气开发过程中一项非常具有现实意义的技术。油

2、气层保护做得好，则投资的收益就大，反之会导致油气层不能发挥应有的生产能力，大大降低投资的回报率。据胜利油田开展油气层保护的经验，开展油气层保护比不进行油气层保护产能普遍提高12倍，可见油气层保护之重要性。保护油气层技术也是一项系统工程，所涉及的专业知识面广，科技含量高，需多方协同努力方可实现。其中胜利油田的成功经验可作一借鉴，通过在东营的参观我们了解到，胜利油区以局长亲自挂帅，地质研究院牵头，全局形成了一套完整的油气层保护体系，取得了巨大的经济效益。就我国来说，油气层保护有以下几个方面的工作内容：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

3、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

4、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

5、生反应造成不同类型的损害，如下表：损害类型矿 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37m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

6、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

7、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。（

8、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

9、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

10、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

11、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 10004000m；2） 油气层厚度大于6m；3） 参数h(KhKv)0.5小于

12、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。