压裂液储层伤害因素分析.docx

第1章引言长年的地质构造运动的作用下形成了裂缝裂缝分布在地壳的各个角落同时裂缝型油气储层也遍布全球有着良好的发育。如今高效合理开发裂缝型油气藏成为我国乃至全世界石油开采的主要方向据统计全球一半以上的油气产量来自于裂缝型油气藏。1.1选题的目的及实际意义在我国近几年来发现的裂缝油气藏越来越多如塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩裂缝型油气藏柴达木盆地泥岩裂缝型油气藏大港油田（埕海）奥陶系碳酸盐岩裂缝型油气藏四川致密砂岩裂缝型油气藏新疆的火烧山油田吐哈的丘陵、鄯善油田长庆的安塞油田胜利的渤南油田大庆的朝阳沟油田吉林的新立、乾安、新民油田等等几乎每个大油区都有裂缝油气藏存在遍布全国。可见裂缝型油气藏的开发利用在我国能源战略领域的重要性。目前裂缝型油气藏的开发程度越来越高大部分较简单的背斜构造油气藏和盆内大型油气藏已进入开发后期裂缝型等非构造油气藏的开发逐渐成为我国各大油田的主要发展方向。压裂技术是油气井增产、水井增注的有效措施之一特别适于低渗透裂缝型油气藏的整体改造。压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝能改善储集层流体向井内流动的能力从而提高油气井产能。压裂作为油气藏的主要增产增注措施已得到迅速发展和广泛应用压裂液作为压裂技术的重要组成部分也得到了迅速发展。然而压裂作业中常规压裂液进入储集层后总会干扰储集层原有平衡条件压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层的双重作用。为了更好的进行开发和保护地层须进一步探索研究压裂液与致密砂岩裂缝型油气层的特点以及压裂液对致密型裂缝岩心的伤害机理。对压裂过程中造成的伤害进行研究减少渗流阻力提高机制的流动性对提高低渗油气藏采收率有着积极的意义。1.2国内外的研究现状1.2.1压裂液对储层的伤害在压裂液体系中水力压裂液应用最广泛并且性能优良经济效益高。但是压裂液进入储层以后会对储层产生伤害主要有滤液对基质渗透性的损害压裂残渣及压裂液中不溶微粒形成的滤饼对填砂裂缝导流能力的伤害。压裂施工过程中压裂液在适宜的压力作用下进入地层滤液进入地层基质内与储层流体和岩层矿物相互作用引起基质中渗透率下降从而导致地层损害。按损害发生的位置可把压裂损害分为支撑裂缝损害和地层基质损害。若根据导致流体性质不同压裂液对储层的伤害又可分为固相伤害和液相伤害。其中液相伤害又包括：液相伤害粘土水化膨胀、分散运移水锁伤害水相圈闭伤害乳化堵塞润湿性等；固相伤害主要有：压裂液残渣对储层的伤害滤饼对储层的伤害压裂液浓缩对裂缝导流能力的损害其他伤害等。1.2.2压裂液对裂缝的伤害在国外认为增产作业中可能导致的损害由残渣、液体的滞留、地层和作业液的不配伍引起并指出利用低滞留的胶凝剂可以显著降低压裂液对裂缝流动能力和裂缝壁面附近基岩渗透率的伤害。高重度的有机物和醇类特别适合水敏性油藏。在压裂施工中多种不当的处理参数（如压裂液的粘度、注入速率、注入时间和支撑的浓度等）也都会对压裂层造成损害。我国对地层损害研究起步较晚70年代末至80年代初开始了对地层损害研究经过保护油气层的大量研究取得了许多科研成果提高了我国油气层保护技术。但这些研究主要采用扫描电镜、X衍射分析和薄片分析以及岩心敏感性流动试验等来评价储层潜在损害因素且主要集中在钻井液方面对压裂液引起的储集层损害的研究还不多。压裂液对油气层的伤害只是这一研究领域里的一个分支。减少压裂液对储层的基质渗透率和支撑裂缝的伤害是提高压裂增产效果的重要前提也成为压裂液研究的重要热点之一。压裂液对储层的伤害主要是压裂液滤液对基质渗透率和压裂液残渣、滤饼等对支撑裂缝导流能力的伤害。影响伤害的主要因素有聚合物类型、初始和最终聚合物浓度、破胶剂类型和浓度、地层矿物类型、井底静温、关井时间和返排速度等。1.3研究思路及主要内容本论文主要通过改变裂缝型岩心裂缝的长度裂缝的形状以及裂缝与裂缝之间的位置关系（如：正交斜交平行等）来研究该压裂液对不同裂缝型岩心的伤害机理以及伤害程度。通过制备多种不同裂缝的岩心进行单一压裂液压裂对比实验测定不同裂缝岩心压裂后k（渗透率）的变化曲线对比k的变化曲线图得到压裂伤害程度从而寻找如何抑制伤害的直接有效的办法。第2章压裂液储层伤害因素分析压裂作业中压裂液进入储集层后总会干扰储集层原有平衡条件给储集层带来某些伤害。压裂液对储层损害是由于内外部两方面因素共同作用而形成的内部因素与储层内部自身性质有关如储层微观结构和敏感性矿物等因素。外部因素是指各种外部作业因素主要有侵入流体的性质、作业压力差以及温度等外部因素。2.1水锁伤害油气井工作液液相在压差的作用下进入裂缝和孔隙深部并在界面间形成弯液面而产生一毛管阻力。这种毛细管效应对于低渗透油气藏由于其孔道狭小尤其显著。由于毛细管效应的存在导致烃相在岩石孔隙吼道中渗流时在孔喉处的流动阻力迅速增大从而造成液流在孔喉处发生吸附捕集在孔喉表面的现象。换