评价油气层损害的实验方法评价实验是指在研究油层损害问题时，在实验室内进行的定性或定量分析测定的实验。该评价实验由一系列综合性的岩心分析实验组成。一、评价实验的目的：保护油气层。(1)弄清储层潜在因素；(2)弄清外因对储层的影响；(3)在内因外因的作用下，弄清储层损害类型及程度(4)筛选合理的防治措施。二、评价程序三、岩心分析油气层的敏感性评价、损害机理的研究、对油气层损害的综合诊断和保护油气层技术方案的制定等都必须建立在岩心分析的基础之上。主要目的：全面认识油藏岩石的物理性质及岩石中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点，确定油气层潜在损害的类型、程度及原因，从而为各项作业中保护油气层工程方案的设计提供依据和建议。1）X-射线衍射(XRD)分析根据：晶体对X-射线的衍射特性来鉴别物质的方法。没有任何两种结晶物质在晶胞大小、质点种类以及质点在晶胞中的排列方式方面是完全一致的。因此，当X-射线通过某一晶体时，必然会显示出该晶体特有的衍射特征值——反射面网间的距离(d)和反射线的相对强度(I／I0)。用于：测定岩样中粒径小于4mm的粘土矿物和粒径大于4mm的非粘土矿物，尤其适于确定岩样中各种粘土矿物的类型和含量。测定时不需整块岩心。不足之处：是不能确定各种敏感性矿物在孔隙中的产状及分布，因此必须与薄片、扫描电镜技术配套使用，才能全面揭示敏感性矿物的特征。2）薄片分析方法：将岩心制成薄片，置于光学显微镜下进行观测。用于：测定油藏岩石中骨架颗粒、基质和胶结构的组成和分布，描述孔隙的类型、性质及成因，了解敏感性矿物的分布及其对油气层可能引起的损害。薄片样品制备：将岩石顺一定方向切割成薄板，将一面磨平后用树胶将其粘在载玻片上；然后磨另一面、直至矿片厚约为0.03mm，并能透过可见光时为止，最后将盖破片粘在矿片表面即制成。 特点：直观、费用低，常在X-射线衍射和扫描电镜前进行。注意：只有选择有代表性的岩心制成薄片，分析结果才有实际价值。3）扫描电镜(SEM)分析用于：提供孔隙内充填物的矿物类型、产状和含量的直观资料。对油气层中的粘土矿物和其他敏感性矿物进行观测；获取油气层中孔喉的形态、尺寸、弯曲度以及与孔隙的连通性等资料；估算出粒径小于37mm的地层微粒的类型、含量和分布；对含铁的酸敏性矿物进行检测等。组成：扫描电镜由电子系统、扫描系统、信息检测系统、真空系统和电源系统等部分构成。原理：利用细聚焦的电子束在岩样上逐点扫描，激发产生能够反映样品特征的信息并调制成像。分析前应将岩样用抽提的方法洗净，然后加工出新鲜断面作为观测面。样品直径一般不超过1cm。特点：制样简单、分析快速。4）其他岩心分析方法用压汞法测定岩石的毛管压力曲线用Amott和USBM法测定岩石的润湿性。用红外光谱法测定岩石矿物的组成及所含元素。用图像分析法观测孔喉的尺寸与分布等也都是岩心分析中的常用方法。用CT扫描和核磁共振(NMR)为代表的现代影像技术已经越来越多地应用于中。四、油气层敏感性评价 1）速敏评价实验速敏性：油气层的速敏性是指在钻井、完井、试油、注水、开采和实施增产措施等作业或生产过程中，流体的流动引起油气层中的微粒发生运移，致使一部分孔喉被堵塞面导致油气层渗透率下降的现象。目的：一是确定导致微粒运移开始发生的临界流速；二是为后面将要进行的水敏、盐敏、碱敏和酸敏实验以及其他各种损害评价实验提供合理的实验流速。一般情况下，要先进行速敏评价实验，所有后面评价实验的流速应低于临界流速，应控制在临界流速的0.8倍。 实验装置：速敏和其它敏感性评价的均为岩心流动试验仪。详细实验步骤可参见SY/T5358—2002《储层敏感性流动实验评价方法》。实验液体：对于采油井，速敏评价实验应选用煤油作为实验流体；对于注水井，则应使用地层水或模拟地层水作为实验流体。方法：通过测定不同注入速度下岩心的渗透率，判断储层岩心对流速的敏感性。临界流速的判定标准为：若流量Qi-1对应的渗透率Ki-1与流量Qi对应的渗透率Ki之间满足下式 [(Ki-1—Ki)／Ki-1]×100％≥5％ 发生流速敏感 流量Qi-1即为临界流量 临界流速(vc)。 2）水敏评价实验水敏性：指矿化度较低的钻井液等外来流体进入地层后引起粘土水化膨胀、分散和运移，进而导致渗透率下降的现象。目的：就是对油藏岩石水敏性的强弱作出评价，并测定最终使储层渗透率降低的程度。测定方法：首先用地层水或模拟地层水测得岩心的渗透率Kf，然后用次地层水测得岩心的渗透率Ksf，最后用蒸馏水测出岩心的渗透率Kw。Kw/Kf ≤0.3 0.3~0.7 ≥0.7水敏程度 强 中等 弱3）盐敏评价实验目的：测定当注入流体的矿化度逐渐降低时岩石渗透率的变化，从而确定导致渗透率明显下降时的临界矿化度(Cc)。意义：在进行钻井液、完井液等工作流体设计时,应将其矿化度保持在临界矿化度以上，才能避免因粘土矿物水化膨胀、分散而对油气层造成损害。实验程序：首先用模拟地层水测定岩样的盐水渗透率，然后依次降低地层水的矿化度，再分别测定盐水渗透率，直至找出Cc值时为止。临界矿化度确定：[(Ki-l—Ki)／Ki-1]×l00％≥±5％ Ci—l4）碱敏评价实验碱敏性：当高pH值的工作流体进入储层后，将促进储层中粘土矿物的水化膨胀与分散，并使硅质胶结物结构破坏，促进微粒的释放，从而造成堵塞损害。目的：确定临界pH值以及由碱敏引起油气层损害的程度。意义：在设计各类工作液时，其pH值应控制在临界pH值以下。方法：测定时，以地层水的实际pH值为基础，通过适量添加NaOH溶液配制不同pH值的盐水，最后一级盐水的pH值等于12，测定渗透率。临界pH值确定：[(Ki-l—Ki)／Ki-1]×l00％≥±5％ (pH)i-15）酸敏评价实验酸敏性：若酸化用酸与油气层不配伍，则会与油气层中的某些矿物、流体反应生成沉淀或释放出微粒，对孔喉造成堵塞。目的：通过模拟酸液进入地层的过程，用不同酸液测定酸化前后渗透率的变化，从而判断油气层是否存在酸敏性并确定酸敏的程度。评价实验的步骤：先用地层水测出基础渗透率，再用煤油正向测出注酸前的渗透率K1；反向注入0.5~1.0倍孔隙体积的酸液，反应1~3h；最后用煤油正向测定注酸后的渗透率率K2。根据两渗透率之比(K2／K1)评价。五、工作液对油气目的损害评价 评价实验的目的：通过测定工作液侵入油藏岩石前后渗透率的变化，来评价工作液对油气层的损害程度，判断它与油气层之间的配伍性，从而为优选工作液的配方和施工工艺参数提供实验依据。方法：模拟地层的温度和压力条件；用地层水饱和岩样，用中性煤油进行驱替，建立束缚水饱和度，并测出污染前岩样的油相渗透率Ko；在一定压力下反向注入工作液，历时2h，若2h内不见滤液流出，可延长时间或增大驱替压力；将岩样取出并刮除滤饼，再次用煤油正向驱替，测定污染后岩样的油相渗透率Kop渗透率的损害率：Rs＝[1—(Kop／Ko)]×100％
