常规试油井地层损害原因探讨与应用.doc

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1、常规试油井地层损害原因探讨与应用殷家富摘要由试井资料所确定的表皮系数受各种因素制约。针对井和现场施工情况，具体分析受伤害原因、伤害程度及损害类型，有针对性地预测措施效果，指导并制定油气层改造方式、规模大小。通过试油，针对实际情况综合运用射孔、酸化和压裂的方法，对已造成损害的油气层进行改造和恢复，可降低油气层损害，提高试油效率。在中低渗油气藏勘探开发过程中，具有一定的实用价值。关键词地层伤害污染程度试油油气层保护1.前言一口井从钻井打开油层一直到开发生产的全过程，不可避免地将会因人为因素或非人为因素影响，对储层造成不同程度的污染伤害。为了正确认识和评价储层被伤害程度和

2、伤害原因，确保解堵措施方案制定的准确性和有效性，对于由试井资料所确定的表征井壁区污染损害程度的表皮系数，必须从整个勘探开发过程和油气牛产流动系统出发，以系统的观点，对表皮系数进行探索和研究，弄清其本质，以扌是高措施井压前评估准确率和措施有效率，达到有效开发中低渗油气藏的目的。2.地层损害原因及类型油气层在石油的勘探开发过程中极易遭到破坏，在钻井过程中，造成损害主要有3种类型：①由于采用过平衡钻井技术，钻井液液柱压力大于地层原始压力,致使钻井液进入地层，影响地层液体的原有性质，造成污染和损害；②钻井液携带能力有限、稳定性不强，致使钻井液中固相颗粒进入近井地带地层的孔隙

3、和喉道中，堵塞液体流通通道；③固井时水泥浆对地层也造成一定程度的污染，降低了地层渗透性。在开发过程中，因生产工作制度不合理，地层压力下降过快，改变地层内部的压力分布，造成地层微粒运移和固相微粒变形，从而挤占了原有的有效孔喉体积，降低地层的渗透能力。特别是近井筒附近由于压降梯度较大,损害也更为突出。在施工过程中，施工入井液体包括洗井液、压井液，与地层流体不配伍，进入地层后影响地层流体性质，堵塞孔隙;外界的固相颗粒随入井液进入地层,改变了地层孔喉结构，降低油气层的导流能力，增加渗流阻力;射孔工艺不合理，射孔弹不能有效穿透套管、水泥环和被污染地层形成流通通道，阻碍了地层流

4、体向井筒内流动。综合上述因素，油气层损害表现是在近井筒附近形成一个一定范围的污染带，阻隔井筒内与地层的连通，降低这个范围内地层的导流能力，阻碍地层流体流动,影响油气井的产量。实际勘探开发井（层），不可能处在无限大均质、水平等厚、垂直钻穿、完全打开、无污染损伤的理想条件下。也即由于多种因素影响，井壁区始终存在附加压降一一阻止气液顺畅流动的阻力。综合分析，压降的产牛可分为：①内因，是指油层及其所含流体本身所同有的性质，如储层矿物含量及成份、储层孔隙结构、地层流体性质等；②外因，是指油田从钻井到油田开发生产及各种作业过程中有可能导致油层微观结构发生变化或导致油层发生各种物

5、理化学反映，从而导致油层渗透率降低的各种条件。2.1储层形状拟表皮系数不稳定试井的数学模型是假设圆形地层中心一口生产井。而实际地层油藏形状复杂，井位也不一定对称，产生的形状拟表皮系数为Sa=gln（31•%）（1）式中:Ca——油藏形状系数（可查相关图表求得）。2.2斜井拟表皮系数受地质构造一一有效层位控制，对应不同深度层位，井身一般都存在一定的斜度。由于斜井井筒与储层特殊的接触方式，导致气液流向井筒的流动面积相对直井增大，流动阻力减小。在考虑各向异性地层处于0。＜6^75°、流动时间大于不稳定试井分析直线开始时间时，井斜拟表皮因子可由下式近似确定，即S&=-（必.

6、/41严_0/56严§lg（你/100）（2）其中=tan1（JK、,IK日tan&）hD=（h/rw^KH/Kv式中：e.——井斜角，即井与地层层面法线的交角；hi）无因次打开储层厚度;rw井半径，m；Kv——垂直渗透率，Pm2；Kn——水平渗透率，nm202.3局部打开拟表皮系数由于地质结构和储层特性原因，储层与井筒的连通部分只是生产层段的一部分，或因射孔弹未完全引爆，冃的层段部分被打开。此时•流体处于部分渗滤储层中，径向流流向会发生改变，流线收缩，流动阻力增加，流量减少。由此产生(3)的部分打开油层拟表皮因了为/,、/-/一1/2h-1Inh-21心丿＜匚

7、丿UvJSb式中：hw——油层实际渗滤厚度，mo2.4气液非达西流拟表皮系数在通常的低渗储层中，流体的渗流速度与压力梯度之间成非线性关系，渗流速度的高与低，必然会在井底附近产生一附加压力降(ApJ,阻止流体止常流动,具体表现在：(1)高速渗流条件下的非达西渗流气井高产量生产过程中，井筒周围的流动速度可能增大到达西定律不适用的程度，即惯性和湍流效应变得十分显著，因而增加了总的压降。该压降一般用Dqg来衡量渗流阻力大小，菲达西流动条件下井的各种物理因素引起的井壁总附加阻力表示为Sa=S+Dq«(4)式中:D——非达西流动系数，(m7d)qfi气井产量，104m7d；