砂岩储层伤害机理及模拟模型研究.pdf

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1、yitA^M士穿论文题目砂岩储层伤害机理及模拟模型研究研究生姓名王宇飞导师姓名赵立强（教授）学科专业油气田开发工程研究方向油气田增产改造理论与技术二〇一五年五月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等

2、复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），年解密后适用本授权书。、不保密请在以上相应括号内打“学位论文作者签名：指导教年月？口曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用

3、过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：年厂月日摘要储层伤害是指从打开储层幵始，至原油开采的过程中，由于人为因素造成的油井产能下降，甚至于丧失产能的现象。它发生在对地下油气储层的幵采过程中，包括采油、钻井、水力压裂、修井等各个阶段。因此，为了有效的对储层中的油气进行开采，有必要对储层伤害进行评价，选取、建立合适的实验分析方法、数学模型和模拟技术来了解、评价、诊断、治理、控制和预防储层伤害问题。本文着眼于砂岩储层钻井液伤害、黏土水化膨

4、胀伤害、微粒运移伤害以及无机结垢伤害，主要开展了以下工作：在钻井液伤害机理分析的基础上，建立了泥饼模型、伤害半径模型、伤害渗透率模型，结合水平井表皮系数模型，可以求解出钻井液对非均匀储层水平井的伤害程度以及伤害范围；在黏土水化膨胀机理分析的基础上，利用临界盐度方程，结合黏土水化膨胀渗透率伤害方程，可判断水化膨胀伤害程度；在微粒运移机理分析的基础上，建立了微粒运移模型，通过讨论单个微粒的受力，建立起微粒的受力平衡方程，推导出了滞留微粒、堵塞微粒以及悬浮微粒的连续性方程。利用这些模型，可求解出储层内不

5、同时间、不同位置处的微粒浓度。引入水利管模型以及渗透率下降模型，可求解出微粒运移对储层渗透率造成的伤害；从无机垢的形成过程以及影响无机沉淀形成的因素两个方面阐述无机垢伤害机理。利用修正饱和指数法，结合碳酸钙最大结垢量预测方程、结垢半径方程和渗透率下降模型，可模拟碳酸钙结垢对储层的伤害；针对国外某油田井，进行实例分析，模拟不同类型伤害对井的伤害程度并利用油藏数值模拟的方法，模拟对比了井伤害前后的产能。关键词：储层伤害；钻井液；黏土水化膨胀；微粒运移；无机结垢AbstractFormationdama

6、geisaphenomenonthatproductivitydeclinesandevenlossescausedbyhumanfactorshappensfromopeningthereservoirtoproduction.Itoccursinvariousstagesofreservoirdevelopment,includingproduction，，，，，，目录第章绪论本文研究的目的及意义国内外研究现状本文的研究内容及研究方法本文技术路线第章钻井液伤害特征研究钻井液伤害机理钻井液伤害模

7、拟泥饼模型伤害半径模型渗透率分布模型表皮系数模型模型求解钻井液伤害模拟与参数敏感性分析井筒与储层的压差敏感性分析泥饼渗透率敏感性分析环空流速敏感性分析本章小结第章黏土水化膨胀伤害研究黏土水化膨胀伤害机理黏土水化膨胀伤害模型水化膨胀伤害模拟与分析本章小结第章微粒运移伤害研究微粒运移伤害机理微粒运移伤害模型伤害半径模型微粒分布模型渗透率下降模型微粒运移伤害模拟与分析本章小结第章无机垢伤害研究5.1无机垢伤害机理无机垢的形成过程影响无机沉淀形成的因素碳酸钙结垢伤害模型饱和指数法的基本理论碳酸钙结垢预测碳

8、酸钙结垢伤害模型碳酸钙伤害模拟与分析本章小结第章产能模拟研究模型基本假设流动方程推导连续性方程速度方程微可压缩流体状态方程单相微可压缩流体流动方程推导定解条件有限差分法求解模型本章小结第章综合伤害模拟计算实例模拟基本参数钻井液伤害水化膨胀伤害粘土水化膨胀伤害模拟水敏实验微粒运移伤害碳酸钙结垢伤害产能模拟本章小结第章结论与建议结论建议致参考文献攻读硕士学位期间发表论文西南石油大学硕士研究生学位论文第章绪论本文研究的目的及意义储层伤害是指从打开储层幵始的整个原油幵采的过程中，因为人为原