《保护油气层技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《保护油气层技术.ppt（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、保护油气层技术保护油气层技术保护油气层技术保护油气层技术 The Technique of the Formation Protection韩 松2010.10保护油气层技术保护油气层技术课程简介课程简介n课程性质：专业选修课课程性质：专业选修课n学时安排：学时安排：32学时（学时（2学分）学分）n教材：保护油气层技术教材：保护油气层技术（第二版）（第二版）徐同台，赵敏徐同台，赵敏 等等编著编著,石油工业出版社石油工业出版社,2003,2003年年3 3月月n考核方式：平时作业考核方式：平时作业20%，期末（闭卷）考试期末（闭卷）考试80%保护油气层技术保护油气层技术课程简介课程简介n内容及学
2、时安排：内容及学时安排：第一章第一章 绪论绪论 2 2第二章第二章 油气层损害机理油气层损害机理 2 2第三章第三章 岩心分析岩心分析 6 6第四章第四章 油气层损害的室内评价油气层损害的室内评价 4 4第五章第五章 钻井过程中的保护油气层技术钻井过程中的保护油气层技术 8 8第六章第六章 完井过程中的保护油气层技术完井过程中的保护油气层技术 6 6第七章第七章 油气层损害的矿场评价技术油气层损害的矿场评价技术 4 4保护油气层技术保护油气层技术课程简介课程简介n教学目标：教学目标：1.了解储层保护技术在石油天然气勘探开发中了解储层保护技术在石油天然气勘探开发中的重要性、必要性和紧迫性；的重要
3、性、必要性和紧迫性；2.了解储层保护技术的主要技术思路、分析研了解储层保护技术的主要技术思路、分析研究及应用方法；究及应用方法；3.掌握储层保护技术的基本原理、主要技术内掌握储层保护技术的基本原理、主要技术内容、主要实验内容；容、主要实验内容；4.将储层保护技术和结合所学的专业知识有机将储层保护技术和结合所学的专业知识有机融合，并在实践中应用。融合，并在实践中应用。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.1 保护油气层技术发展概况保护油气层技术发展概况q2020世纪世纪6060年代年代概念形成阶段概念形成阶段n国外开始研究与应用。国外开始研究与应用。q7070年代年代初步研究阶
4、段初步研究阶段n我国开始注意地层损害问题。我国开始注意地层损害问题。q8080年代年代系统研究阶段系统研究阶段n我国开始全面系统研究地层损害机理及防止污染技我国开始全面系统研究地层损害机理及防止污染技术。（术。（7575攻关、完井中心成立）攻关、完井中心成立）q9090年代年代推广应用阶段推广应用阶段n我国全面推广应用保护储集层技术，并取得明显的我国全面推广应用保护储集层技术，并取得明显的经济效益。经济效益。(应用上万口井应用上万口井,平均增产原油平均增产原油10-20%10-20%，年均效益年均效益2 2亿元亿元)保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q
5、储层、储集层、油层、油气层储层、储集层、油层、油气层reservoir,gas or oil bearing reservoirn石油和天然气能够在其中储集并流动的岩层称为石油和天然气能够在其中储集并流动的岩层称为储集层。储集层。q保护油气层技术、保护油气层技术、保护储保护储(集集)层技术层技术、防、防止地层污染技术止地层污染技术n保持油气层的原始状态，防止地层损害保持油气层的原始状态，防止地层损害n是一项多因素多学科的综合配套技术，是低成本是一项多因素多学科的综合配套技术，是低成本高效率地勘探开发油气层的系列技术。高效率地勘探开发油气层的系列技术。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪
6、论绪论n1.2 基本概念基本概念q地层损害、地层污染、油气层污染、地层损害、地层污染、油气层污染、油油(气气)层伤害层伤害 (formation damage)q地层损害的定义地层损害的定义n由于生产作业而使近井壁带造成流体产出由于生产作业而使近井壁带造成流体产出或注入自然能力的障碍。或注入自然能力的障碍。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q地层损害的后果地层损害的后果降低产能与产量，影响试油与测井资料解释的降低产能与产量，影响试油与测井资料解释的正确性，严重时导致误诊、漏掉油气层，还会造正确性，严重时导致误诊、漏掉油气层，还会造成储层储量与产能估算不
7、准、影响合理制定开发成储层储量与产能估算不准、影响合理制定开发方案。方案。增加试油、酸化、压裂、解堵、修井等井下作增加试油、酸化、压裂、解堵、修井等井下作业的工作量，提高油气生产成本。业的工作量，提高油气生产成本。影响最终采收率。影响最终采收率。消除地层损害的措施成本高、作用效果有限。消除地层损害的措施成本高、作用效果有限。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层的重要性保护油气层的重要性n直接关系到能否及时发现新的油气层、油直接关系到能否及时发现新的油气层、油气田和对储量的正确评价。气田和对储量的正确评价。n有利于提高油气井产量及油气田开发经济
8、有利于提高油气井产量及油气田开发经济效益的提高。效益的提高。n有利于油气井的长期稳产和增产。有利于油气井的长期稳产和增产。石油天然气形势石油天然气形势保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层技术的主要内容保护油气层技术的主要内容n地层岩石和流体性质分析与测试；地层岩石和流体性质分析与测试；n地层损害评价室内实验；地层损害评价室内实验；n油气层损害机理分析和系统保护方案设计；油气层损害机理分析和系统保护方案设计；n钻井、完井、油气开采过程中保护油气层技钻井、完井、油气开采过程中保护油气层技术；术；n油气层损害现场诊断和矿场评价技术；油气层损害现场诊
9、断和矿场评价技术；n保护油气层总体效果评价和经济效益综合分保护油气层总体效果评价和经济效益综合分析技术。析技术。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层技术的原则保护油气层技术的原则n以预防为主，解堵为辅；以预防为主，解堵为辅；n尽可能不让固相和流体进入或少进入油气层；尽可能不让固相和流体进入或少进入油气层；n进入的流体应与储层岩石或流体配伍；进入的流体应与储层岩石或流体配伍；n系统实施保护油气层技术；系统实施保护油气层技术；n优选各项保护油气层技术时，注意技术的先进优选各项保护油气层技术时，注意技术的先进性、有效性、经济性和可行性。性、有效性、
10、经济性和可行性。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层技术的研究方法（思路）保护油气层技术的研究方法（思路）n1 1）分析所研究油气层的岩石和流体特性，）分析所研究油气层的岩石和流体特性，以此为依据来研究该油气层的潜在损害因素以此为依据来研究该油气层的潜在损害因素与机理。与机理。（潜在损害因素分析潜在损害因素分析）n2 2）收集现场资料，开展室内试验，分析研）收集现场资料，开展室内试验，分析研究每组油气层在各项作业过程中潜在损害因究每组油气层在各项作业过程中潜在损害因素被诱发的原因、过程及防治措施。素被诱发的原因、过程及防治措施。（损害机理分析
11、、防护措施研究）（损害机理分析、防护措施研究）保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层技术的研究方法保护油气层技术的研究方法（思路思路）n3 3）系统研究各项作业中所选择的保护油气层）系统研究各项作业中所选择的保护油气层技术措施的可行性与经济合理性，通过综合技术措施的可行性与经济合理性，通过综合研究配套形成系列，纳入钻井、完井与开发研究配套形成系列，纳入钻井、完井与开发方案设计及每一项作业的具体设计中。方案设计及每一项作业的具体设计中。（实实施技术研究、方案设计、现场试验）施技术研究、方案设计、现场试验）保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章
12、绪论绪论n1.2 基本概念基本概念q保护油气层技术的研究方法保护油气层技术的研究方法（思路思路）n4 4）各项作业结束后进行诊断与测试，获取油）各项作业结束后进行诊断与测试，获取油气层损害程序的住处并评价保护油气层的效气层损害程序的住处并评价保护油气层的效果和经济效益。然后反馈给有关部门，视情果和经济效益。然后反馈给有关部门，视情况决定是否继续研究改进措施或补救措施。况决定是否继续研究改进措施或补救措施。（效果检测与评价、推广应用）（效果检测与评价、推广应用）n5 5）计算机预测、诊断、评价和动态模拟。）计算机预测、诊断、评价和动态模拟。保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.
13、2 基本概念基本概念q保护油气层技术的特点保护油气层技术的特点n系统性系统性从钻探、开采到提高采收率；从诊断、预防到改造。从钻探、开采到提高采收率；从诊断、预防到改造。n针对性针对性与储层、流体及作业性质密切相关。与储层、流体及作业性质密切相关。n高效性高效性保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q孔隙度孔隙度(Porosity)n岩石孔隙体积与岩石视体积之比岩石孔隙体积与岩石视体积之比。孔隙体积孔隙体积骨架颗粒骨架颗粒f=VVpfVp 岩石孔隙体积，岩石孔隙体积，Vf 岩石视体积岩石视体积保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术
14、语几个术语q孔喉孔喉(Pore Throat)n孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的收缩孔隙空间的狭窄部位或两个较大颗粒间的收缩部分。部分。骨架颗粒骨架颗粒孔隙孔隙孔喉孔喉保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q渗透率渗透率(Permeability)n n影响因素影响因素影响因素影响因素QLAmDP LA Q P1Q P2保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q渗透率渗透率(Permeability)n n达西渗流定律达西渗流定律达西渗流定律达西渗流定律QLA=KmDPLA Q P1Q P2保护油气层技术保护油气层技
15、术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q渗透率渗透率(Permeability)n n在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能在一定压差作用下，孔隙岩石允许流体通过的能力大小度量。力大小度量。力大小度量。力大小度量。根据达西渗流定律根据达西渗流定律根据达西渗流定律根据达西渗流定律LA Q P1Q P2KQ LA P=mD保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q绝对渗透率绝对渗透率(Absolute Permeability)n n单项流体在不与岩石发生任何物理
16、和化学单项流体在不与岩石发生任何物理和化学单项流体在不与岩石发生任何物理和化学单项流体在不与岩石发生任何物理和化学作用下的渗透率。作用下的渗透率。作用下的渗透率。作用下的渗透率。(Example Gas,Water,Oil)(Example Gas,Water,Oil)LA Q P1Q P2保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q克氏渗透率克氏渗透率(等效液体渗透率等效液体渗透率)(Klinkenberg Permeability K)n n对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时，对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时，对同一岩心，任何气体当平均压
17、力趋于无穷大时，对同一岩心，任何气体当平均压力趋于无穷大时，其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。其气体渗透率趋于同一岩心的液体渗透率。3 31 12 2K K不同气体不同压力下的渗透率不同气体不同压力下的渗透率GasGasFlow paternFlow paternLiquidLiquidFlow paternFlow patern保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q有效渗透率有效渗透率(相渗透率相渗透率)(Effective Permeability)n n岩石中有多相流体
18、共存时，允许其中单项流岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流岩石中有多相流体共存时，允许其中单项流体通过的能力大小的度量。体通过的能力大小的度量。体通过的能力大小的度量。体通过的能力大小的度量。例如，油水两相共存的有效渗透率为：例如，油水两相共存的有效渗透率为：保护油气层技术保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n1.3 几个术语几个术语q相对渗透率相对渗透率(Relative Permeability)n n岩石的效渗透率与绝对渗透率的比值。岩石的效渗透率与绝对渗透率的比值。岩石的效渗透率与绝对渗透率的比值。岩石的效渗透率与绝对渗透率的比值。保护油气层技术
19、保护油气层技术第一章第一章 绪论绪论n思考题思考题q1 1）地层损害的定义地层损害的定义q2 2）保护油层的重要性保护油层的重要性q3 3）保护油气层技术的主要内容及原则保护油气层技术的主要内容及原则q4 4）油气层技术的研究方法油气层技术的研究方法（思路思路）及及特点特点q5 5）孔隙度及孔喉的概念孔隙度及孔喉的概念q6 6）渗透率、绝对渗透率、相渗透率的渗透率、绝对渗透率、相渗透率的概念概念保护油气层技术保护油气层技术世界石油储量及分布世界石油储量及分布 截至截至20072007年，全球石油估算探明储量年，全球石油估算探明储量为为16861686亿吨亿吨(1.2(1.2万亿桶万亿桶)，欧佩
20、克成员国的，欧佩克成员国的石油储量占全球的石油储量占全球的78.2%,78.2%,沙特阿拉伯位列沙特阿拉伯位列世界石油储量之首。世界石油储量之首。油气储量分布油气储量分布储量换算储量换算:1桶桶=0.1370吨。吨。产量换算产量换算:1桶桶/日日=50吨吨/年。年。保护油气层技术保护油气层技术世界各地石油蕴藏比例世界各地石油蕴藏比例（20082008）中国行业研究报告网保护油气层技术保护油气层技术主要产油国的储量比例主要产油国的储量比例（20072007）保护油气层技术保护油气层技术OPEC13国国:安哥拉安哥拉（2007年）年）和厄瓜多尔和厄瓜多尔（2007年重年重新加入）。新加入）。保护油
21、气层技术保护油气层技术石油的开发形势石油的开发形势保护油气层技术保护油气层技术按照目前的开采速度：按照目前的开采速度：中东中东9292年年中南美洲中南美洲4242年年非洲非洲2727年年欧洲欧洲1717年年亚太地区亚太地区1414年年 石油的开发形势石油的开发形势地球上的石油和天然气还能用多久?全球平均可开采全球平均可开采4040年。年。其中欧佩克可开采其中欧佩克可开采8282年。年。可见世界石油资源和市场分布不均衡的矛盾可见世界石油资源和市场分布不均衡的矛盾突出。今后世界石油供应将更加依赖中东。突出。今后世界石油供应将更加依赖中东。保护油气层技术保护油气层技术天然气储量分布 截至截至2006
22、2006年年1 1月月1 1日，天然气估算探明储量为日，天然气估算探明储量为173.08173.08万亿立方米万亿立方米,欧佩克成员国的天然气储量约欧佩克成员国的天然气储量约占世界总储量的占世界总储量的5252。俄罗斯位列世界天然气储。俄罗斯位列世界天然气储量之首。俄罗斯、伊朗和卡塔尔是世界三大资源量之首。俄罗斯、伊朗和卡塔尔是世界三大资源国，证实储量分别占世界总量的国，证实储量分别占世界总量的27.227.2、15.815.8和和14.714.7。1立方英尺立方英尺=0.028317立方米。立方米。地球上还有多少天然气?保护油气层技术保护油气层技术20062006年天然气主要生产国剩余探明可
23、采储量年天然气主要生产国剩余探明可采储量 保护油气层技术保护油气层技术保护油气层技术保护油气层技术我国石油储量我国石油储量 21 21亿吨，占世界的亿吨，占世界的1.3%1.3%，排名第，排名第1313位；位；世界人均石油世界人均石油25.625.6吨，我们只有吨，我们只有1.61.6吨，占世界吨，占世界人均的人均的6%6%；3.5 3.5万亿万亿m m3，占世界的，占世界的2.5%2.5%，排名第，排名第2020位；位；世界人均天然气世界人均天然气23200m23200m3，我们只有，我们只有1080m1080m3，占，占世界人均的世界人均的4.6%4.6%。我国天然气储量我国天然气储量我国
24、油气储量及开发形势我国油气储量及开发形势保护油气层技术保护油气层技术中国油气资源分布状况：分散中国油气资源分布状况：分散油区：油区：2020多个多个 陆上（如大庆、胜利、新疆、长庆等）陆上（如大庆、胜利、新疆、长庆等）海上（如渤海、东海、南海东部、南海西部等）海上（如渤海、东海、南海东部、南海西部等）保护油气层技术保护油气层技术20092009年产量：年产量：石油：石油：1.89 1.89 亿吨亿吨天然气：天然气：830 830 亿亿m m3 3进口石油：进口石油：2.04 2.04 亿亿吨吨效益：效益：油价：约油价：约7575美元美元/桶桶成本：成本：20204040美元美元/桶桶我国油气储
25、量及开发形势我国油气储量及开发形势预计预计20202020年全国石油年产量为（年全国石油年产量为（1.81.82 2）10108 8t t；预计预计20202020年石油消耗量力求控制在（年石油消耗量力求控制在（4.34.34.54.5）10108 8t t。效益良好、供不应求、形势严峻、原油进口国效益良好、供不应求、形势严峻、原油进口国中国油气生产与未来供需状况：中国油气生产与未来供需状况：保护油气层技术保护油气层技术中国石油的发展战略中国石油的发展战略 上上个个世世纪纪末末以以来来，中中国国石石油油安安全全问问题题已已经经跃跃入入国国际际层层面面，并并逐逐渐渐成成为为我我国国经经济济社社会
26、会可可持持续续发发展展的的“瓶瓶颈颈”之之一一，不不论论从从国国内内资资源源储储量量，还还是是生生产产潜潜力力，都都不不能能满满足国内强劲的石油需求增长的需要。足国内强劲的石油需求增长的需要。国国家家将将采采取取一一系系列列措措施施确确保保石石油油安安全全和国民经济可持续发展。和国民经济可持续发展。保护油气层技术保护油气层技术中国石油的发展战略中国石油的发展战略 因为中国超过因为中国超过50%的石油需要进口，所以它不的石油需要进口，所以它不仅仅关系到我们个人的消费，更直接关系到我们国仅仅关系到我们个人的消费，更直接关系到我们国家今后的生存与发展。要减轻能源问题对中国的束家今后的生存与发展。要减
27、轻能源问题对中国的束缚，就要加快建立和完善我国石油安全战略的保障缚，就要加快建立和完善我国石油安全战略的保障体系。体系。中国的石油战略：中国的石油战略：加强国内、开拓海外、加强国内、开拓海外、油气并举、节约优先、建立储备。油气并举、节约优先、建立储备。保护油气层技术保护油气层技术中国石油的发展战略中国石油的发展战略国家国家“十一五十一五”规划纲要明确提出：规划纲要明确提出：“加加大大石石油油天天然然气气资资源源勘勘探探力力度度。加加强强油油气气资资源源调调查查评评价价，扩扩大大勘勘探探范范围围，重重点点开开拓拓海海域域、主要油气盆地和陆地油气新区，主要油气盆地和陆地油气新区，”“加加快快深深海海海海域域和和塔塔里里木木、准准噶噶尔尔、鄂鄂尔尔多多斯斯、柴柴达达木木、四四川川盆盆地地等等地地区区的的油油气气资资源源开开发发。”“实施实施走出去走出去的跨国经营战略的跨国经营战略”