油气储层损害诊断与保护技术进展

Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved油气储层损害诊断与保护技术进展游利军油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学石油与天然气工程油井完井技术中心（联合国援建）天津2016.04.08Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved游利军博士/教授电话：[phone](办)13688060397E-mail：[e-mail]@swpu.edu.cn研究方向：储层保护、非常规油气、岩石物理Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved汇报提纲一、储层保护技术重要性二、储层保护技术思路与原则三、储层保护技术进展与发展趋势四、完井储层损害与保护技术五、储层保护技术现场应用实例Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved科学发展观第一要义是发展核心是以人为本基本要求是全面协调可持续根本方法是统筹兼顾储层保护技术是科学发展观在油气田开发中的具体应用Copyright2015byYOULijun-AllrightsreservedReservoir—grain,porosity&permbilityandfluid储层—岩石骨架、储渗空间、流体Copyright2015byYOULijun-AllrightsreservedMicrofracture微裂缝系统Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved储层的物理化学性质主要取决于粘土矿物的结构特性PhysicochemicalpropertiesofreservoirisindependentofthestructureofclaymineralCopyright2015byYOULijun-AllrightsreservedDrilling钻井Casing&Cementing固井Completions/Workover完井修井Stimulation增产Production生产Improved/EnhancedRecovery提高采收率Rock岩石Hydrocarbons烃Porewater孔隙水Thermodynamicconditions热动力条件MudsolidspluggingFinesMigrationClaySwellingEmulsion/WaterblockWettabilityAlterationReducedRelativepermeabilityOrganicScaleInorganicScaleInjectedParticulatePluggingSecondaryMineralPreciptationMineraltransformationBacterialPluggingSanding1.储层保护技术重要性Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved油气层损害机理mechanismofformationdamage润湿性改变wettabilityalternation水锁waterblocking凝析液锁condensationliquidblocking液相圈闭（水，油）phasetrapping气锥或水锥gas/waterconing毛管压力的改变capillarypressurechange乳状液堵塞emulsionplugging粘土膨胀clayswelling微粒运移finemigration云母解体micadisintegrationCopyright2015byYOULijun-Allrightsreserved无机垢inorganicscale注ＣＯ２导致的无机垢inorganicscaleinducedbyCO2injection酸化引起的二次沉淀secondaryprecipitationinducedbyacidizing碳酸盐溶解—沉淀solutionandprecipitationofcarbonate酸渣acidresidue有机垢—石蜡，沥青沉积inorganicscale—Paraffin,asphaltdeposition外来固相的堵塞solidplugging油气层固相物堵塞，出砂formationsolidpluggingandsanding细菌损害bacteriadamage应力损害stressdamage热力损害thermaldamage油气层损害机理mechanismofformationdamageCopyright2015byYOULijun-Allrightsreserved地层损害与对储层质量的影响Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved井筒附近侵入带rw—井眼半径rd—损害带半径re—地层泄流半径Kd—损害带渗透率Ke—未损害带渗透率Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved(YaoandHolditch,1993)Copyright2015byYOULijun-AllrightsreservedS0△Ps0有效井筒半径：rwerw(△Ps0,S0)S=0△Ps=0rwS0△Ps0井筒rswweerr有效井径模型Copyright2015byYOULijun-AllrightsreservedCopyright2015byYOULijun-AllrightsreservedWellDevelopmentReservoirExploitationTypeofProblemDrilling&CementingWellCompletionWorkoverStimulationDSTPrimaryProductionSupplementalFluidInjectionMudSolidsPlugging*********-*--FinesMigration*************************ClaySwelling*********---**Emulsion/WaterBlock**********************WettabilityAlteration************--****ReducedRelativePermeability*************-**-OrganicScaling*********-****-InorganicScaling*********-****-InjectedParticulatePlugging-**********--****SecondaryMineralPrecipitation---****--***BacteriaPlugging******--******什么时候发生储层损害？Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved文23井最初视表皮系数高达11.70，在投产初期的两年内有大量重晶石粉喷出。1985年5月大压差短期生产时有部分钻井液滤液从气层退入井筒。随着长期的试采,气层渗透条件得到改善,视表皮系数逐渐减小至0.109,表明气层损害逐渐减轻,其生产压差不断减小,采气指数不断增大。（据靳秀菊，2002）Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved钻井完井增产生产损害未损害FormationDamageResultsinDelayedPayout储层损害延缓资金回收期Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved加拿大埃尔姆沃斯气田发现之前，曾有近百口井穿过了白垩系的含气层，由于当时主要勘探目的层是密西西比系（下石炭统），加之气层压力较低，岩性致密以及钻井过程中水相圈闭损害，所以较长一个时期以来深盆气没有得以发现。长庆气田在20世纪80年代至1997年，累计钻天然气探井300多口，几乎100%含气，但由于水相圈闭损害，电阻率普遍偏低，70%以上探井达不到工业标准。即“井井见气，井井不争气”Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved老井重新测试井口产量对比井号陕56陕191陕167镇川4镇川5召探1榆4米1过去产量（104m3/d）6.581.41.41.881.51.140.591.39重试产量（104m3/d）7.672.942.74.293.83.232.22.4(李振铎，1998）Copyright2015byYOULijun-AllrightsreservedCopyright2015byYOULijun-AllrightsreservedCopyright2015byYOULijun-Allrightsreserved储层保护技术的必要性我国未动用、新发现油气藏越来越复杂，开发技术难度大、成本高、效益差防止储层损害是经济地开发复杂、低效油气藏不可缺少的手段确保开发复杂地质特征油气藏和采用先进的工程技术的成功率，更离不开储层保护技术的正确运用Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved储层保护技术Fromationdamagecontroltechnology一个新的理念一门新的知识一套新的技术一类新的建制一次新的机会一种新的挑战文化性与工具性CultureandtoolsCopyright2015byYOULijun-Allrightsreserved油井完井技术中心大楼RepresentativesfromUNDP,CNPCandSWPIontheStar-upMeeting(CPR/88－051)Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved油井完井技术中心科学技术领域——地层损害机理——储层保护技术——完井工程技术三大职能——科学研究基地——技术服务中心——技术培训中心任务和作用Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved梯队构成：段永刚，杨宪民，练章华，刘向君，熊友明陈一健，李洪建，熊汉桥，游利军，万里平林铁军，梁利喜，李相臣，唐洪明，梁大川邓小刚，邓明毅，罗兴树博士生导师7人,博士生/后人员10-20人,硕士生50-70人学术带头人：罗平亚院士孟英峰教授康毅力教授Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved学科带头人罗平亚院士1940年生，1963年毕业于四川石油学院钻井工程专业。曾任西南石油学院院长，教授、博士导师、中国工程院院士、油井完井技术中心主任技术领域：油田化学工程、石油与天然气工程学术特长：深井泥浆、油田化学用剂、储层保护技术、新型聚合物、提高采收率Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved学术带头人孟英峰教授1954年出生，1976年毕业于西南石油学院钻井工程专业。教授、博士研究生导师，曾任石油工程学院院长技术领域：石油与天然气工程学术特长：欠平衡钻井技术、井壁稳定机理研究、特殊流体储层保护技术Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved①构筑高地，打造特色突出的国际一流学术团队②强化基础，建立非常规油气层保护系统理论与方法③创新发展，形成非常规油气层保护技术系列发展目标非常规油气层保护四川省青年科技创新研究团队Copyright2015byYOULijun-Allrightsreserved学术带头人康毅力教授1964年出生，1986年毕业于大庆石油学院。1989年在西南石油学院获石油地质与勘探专业硕士学位，1998获石油与天然气工程博士学位，教授、博士研究生导师，曾任新能源中心副主任，现任石油与天然气工程学院副院长技术领域：油气藏地质与勘探，石油与天然