薛興亮

一、油氣層損害概論

1.地層損害的定義

1.1 地層（油氣層）損害機理就是油氣層損害的產(chǎn)生原因和伴隨損害發(fā)生的物理、化學變化過程。

1.2油氣層損害的實質(zhì)是有效滲透率的下降；有效滲透率的下降包括絕對滲透率的下降（即滲流空間的改變）和相對滲透率的下降。

1.3 滲透空間的改變：外來固相侵入、水敏性損害、酸敏性損害、微粒運移、結(jié)垢、細菌堵塞和應(yīng)力敏感損害。

1.4相對滲透率的下降：水鎖、賈敏、潤濕反轉(zhuǎn)和乳化堵塞。

2.油氣層損害的內(nèi)外因：（潛在因素和誘發(fā)因素）

2.1內(nèi)因：油氣層本身的巖性、物性及油氣水流體性質(zhì)等造成損害的原因。

2.2外因：指在施工作業(yè)時任何能夠引起油氣層微觀結(jié)構(gòu)原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使得油氣層的原始滲透率等降低的各種外部作業(yè)條件。

3.油氣層損害機理的分類

目前國內(nèi)外油氣層損害機理研究專家對油氣層損害機理進行了多種科學的分類。

3.1 L.Alegve應(yīng)用專家系統(tǒng)診斷地層損害的分類。

3.2 D.G.Kersey從巖礦學角度的分類。

3.3 我國張紹槐、羅平亞教授從流體侵入造成地層損害角度的分類。

二、躍進二號油層損害因素淺析

1.躍進二號油層潛在損害因素

各種損害的發(fā)生都必須了解儲層的特性，主要包括：儲層巖石、填隙物、儲層孔隙和喉道特征、儲層流體特征、儲層壓力溫度系統(tǒng)。

1.1微觀上來講躍進二號油層儲滲空間包括以下幾個方面

1.1.1儲集空間：主要是孔隙、躍進二號油田地層多為多層系薄層疏松細粉砂巖和中淺層細粉砂巖， 儲集空間，孔隙度較小，地層流體流動易受地層壓力影響攜帶砂巖，造成出砂。

1.1.2滲流通道：主要是喉道、多層系薄層疏松細粉砂巖和中淺層細粉砂巖，固相顆粒之間間隙小，所以造成砂堵及砂埋的可能性較大。

1.1.3喉道：是指兩個顆粒間連通的狹窄部分、由于地層出砂多為細砂及泥巖，所以修井作業(yè)中泵實效多為泥狀細砂結(jié)塊所為。

1.1.4孔隙結(jié)構(gòu)：孔隙和喉道的幾何形狀為錐形、分布較廣但其連通性差。

1.2宏觀上來講躍進二號油層儲滲空間由孔隙度、滲透率來影響

1.3躍進二號油層儲滲空間特點與油層損害之間的關(guān)系

躍進二號油層儲滲空間主要特點：孔喉大、孔喉彎曲程度大、孔隙連通性差、儲層孔喉細小、儲層滲透率低。

1.3.1孔喉大，固相顆粒侵入的深度深，損害程度可能就大。

1.3.2孔喉彎曲程度大，喉道越易受到損害。

1.3.3孔隙連通性差，油氣層受到損害大。

1.3.4儲層孔喉細，濾液或入井流體造成的水鎖、賈敏等損害的程度大。

1.3.5儲層滲透率低，孔隙度小，儲層受固相顆粒堵塞的可能性和程度大。

1.4敏感性礦物的定義和躍進二號油層敏感性礦物特點

1.4.1敏感性礦物定義：容易與流體發(fā)生物理和化學作用，并導致油氣層滲透性降低的儲層礦物就稱為油氣層敏感性礦物。

1.4.2躍進二號油層敏感性礦物特點：粒徑很小（<37mm） 、 比表面大、多數(shù)位于孔喉處。

1.5敏感性礦物在含油氣巖石中的分布位置和存在狀態(tài)，對油氣層損害有較大影響

躍進二號油層敏感性礦物有四種產(chǎn)狀類型，如下：

三、井下作業(yè)因素造成的躍進二號油層地層損害

1.作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害

1.1井下作業(yè)時修井液與固相顆粒侵入造成的地層損害

1.1.1微粒運移產(chǎn)生的速敏損害：1.沖砂，磨銑等作業(yè)時容易產(chǎn)生微粒及微粒：2.臨界流速：沖砂，磨銑等作業(yè)時使地層微粒開始運移的流體速度；3. 躍進二號油層臨界流速的影響因素。

1.1.2躍進二號油層多為多層系薄層疏松細粉砂巖和中淺層細粉砂巖，與原油膠結(jié)性高、微粒小，作業(yè)時臨界流速太快極易造成堵塞。

1.1.3躍進二號油層地層顆粒之間孔隙度小，儲層受固相顆粒堵塞的可能性和程度很大。

1.1.4躍進二號油層巖石和微粒的潤濕性表現(xiàn)為親油親水性，容易被外來液體帶動發(fā)生位移。

1.1.5液體的離子強度和 pH值較低不產(chǎn)生結(jié)垢堵塞。

1.1.6界面張力和流體粘滯力：壓井，洗井多為污水，淡水r =1.00g/cm3～1.03g/cm3的淡水，界面張力與流體粘滯力較弱。

1.1.7溫度影響， 隨溫度變化，由于析蠟點低容易形成蠟塊堵塞流體通道，也容易熱洗解堵。

1.2躍進二號油層微粒運移的主要特點：雖然躍進二號油層微粒尺寸小于地層孔尺寸的1/3到1/2，顆粒不容易形成堵塞，但其顆粒濃度大，所以也容易形成堵塞

1.2.1微粒在孔喉處堵塞是微粒運移損害的顯著特點。

1.2.2躍進二號油層孔壁粗糙，孔道彎曲度大，微粒被孔道或孔喉所“捕獲”的概率大，造成孔隙堵塞。

1.2.3生產(chǎn)壓差越低于地層壓力，容易形成出砂堵塞，其堵塞強度高。

2.地層壓力降低造成的躍進二號油層地層損害

2.1無機垢的形成：當?shù)貙訅毫档蜁r，地層流體中的CO2氣體不斷脫出，使得水相中的CO2量大大減少，產(chǎn)生CaCO3沉淀，腐蝕生產(chǎn)管柱。

2.2有機垢的形成：油氣層壓力降低，使原油中的輕質(zhì)組分和溶解氣揮發(fā)，蠟在原油中的溶解度降低，促使蠟沉積，造成堵塞。

3.溫度變化引起的躍進二號油層油氣層損害

3.1增加損害程度：一般而言，油氣層溫度越高，各種敏感性損害程度越強，并且溫度越高，工作液粘度降低，進入地層深度越深，濾失量越大，造成的損害越嚴重。

3.2結(jié)蠟損害：溫度變化引起無機垢和有機垢的產(chǎn)生。當溫度降低時有可能使原油中的石蠟析出。

4.修井作業(yè)時間對躍進二號油層的油氣層損害

4.1作業(yè)或生產(chǎn)時間延長，油氣層損害程度增大。

4.2增加濾液或固相顆粒侵入深度，這對油氣層危害最嚴重，因為損害深度若超過了射孔等完井方法消除地層損害的深度，則會嚴重影響油氣井的生產(chǎn)。

參考文獻

[1]《保護儲集層技術(shù)》，張紹槐、羅平亞編著，石油工業(yè)出版社出版，1993年5月.

[2]《油氣田地質(zhì)特征與鉆井液技術(shù)》，徐同臺主編，石油工業(yè)出版社出版，1998年7月.

[3]《河南下二門油田保護油氣層技術(shù)應(yīng)用研究》（科研項目成果報告），完井中心，1995年10月.