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油层伤害 原理、模拟、评价和防治
  • (美)法鲁克·西维(Faruk Civan)编著;杨凤丽,侯中昊等译 著
  • 出版社: 北京:石油工业出版社
  • ISBN:7502143343
  • 出版时间:2003
  • 标注页数:505页
  • 文件大小:116MB
  • 文件页数:525页
  • 主题词:油层-保护

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图书目录

1地层伤害概述1

1.1概要1

1.2引言1

1.3常见的地层伤害问题、因素和机理2

1.4认识和防治地层伤害的研究组4

1.5本书的目的4

参考文献4

2含油地层的矿物学和矿物敏感性9

2.1概要9

2.2引言9

2.3含油地层的成因9

2.4沉积岩的组成9

2.5含油地层的组成10

2.6沉积地层的矿物敏感性12

2.7粘土膨胀机理17

2.8粘土膨胀模型19

2.9渗透性排斥压力20

2.10吸水速率20

2.11粘土膨胀系数22

2.12粘土膨胀过程中的含水量22

2.13与时间相关的粘土膨胀系数23

2.14膨胀引起的孔隙度下降25

2.15膨胀引起的渗透率下降26

2.16讨论和归纳27

2.17结论28

2.18粘土含量的图示法28

2.19 Hayatdavoudi水化指数(HHI)29

参考文献30

3含油气地层的岩石学特征及结构34

3.1概要34

3.2引言34

3.3岩石学特征34

3.4组构和结构34

3.5孔隙度35

3.6球形孔隙空间近似法35

3.7过流面积37

3.8迂曲度37

3.9孔隙的连通性37

3.10孔隙和孔喉大小展布38

3.11结构参数42

参考文献43

4岩石物理学——流体函数和参数46

4.1概要46

4.2引言46

4.3润湿性反转46

4.4端点饱和度49

4.5流动函数的变化:毛细管压力和相对渗透率50

参考文献53

5渗透率关系56

5.1概要56

5.2引言56

5.3卡曼—科泽尼(Carman-Kozeny)水力管模型56

5.4引入流动单元概念的卡曼—科泽尼(Carman-Kozeny)修正方程58

5.5因沉积作用造成蚀变的孔隙介质的Carman-Kozeny修正方程58

5.6流动效率概念59

5.7堵塞与非堵塞平行通道模型61

5.8多参数回归模型64

5.9网络模型64

5.10改进的Fair-Hatch方程64

5.10.1幂律流动单元方程65

5.10.2溶解和沉淀作用对孔隙度和渗透率的影响65

5.10.3沉积/溶解作用和应力对孔隙度和渗透率的影响66

5.10.4温度对孔隙度和渗透率的影响66

5.11练习67

参考文献67

6表征储集岩的仪器和实验室技术72

6.1概要72

6.2引言72

6.3地层评价72

6.4 X射线衍射(XRD)74

6.5 X射线CT扫描(XRCT)75

6.6 X射线荧光镜检查76

6.7扫描电子显微镜(SEM)76

6.8薄片岩石学(TSP)76

6.9岩石图像分析(PIA)77

6.10偏振光显微镜(PLM)77

6.11核磁共振波谱法(NMR)77

6.12声波技术78

6.13阳离子交换能力(CEC)78

6.14 ξ电位81

6.15润湿性82

6.16矿物的量化84

参考文献86

7孔隙介质中的多相、多物质传输91

7.1概要91

7.2孔隙介质中的多相、多物质系统91

7.3多物质、多相宏观传输方程94

7.4练习97

参考文献97

8孔隙介质中的颗粒作用99

8.1概要99

8.2引言99

8.3颗粒作用100

8.3.1作用在颗粒上的力102

8.4孔隙骨架中颗粒作用的速率方程104

8.5练习112

参考文献113

9孔隙介质中的晶体生长和结垢116

9.1概要116

9.2引言116

9.3无机沉淀116

9.4有机沉淀117

9.5结晶117

9.6颗粒的成核、生长和溶解117

9.7结晶动力学121

9.8颗粒在溶液中的生长与溶解123

9.9孔隙表面的结垢和溶解124

9.10溶解和沉淀引起的晶面位移126

参考文献126

10单相流细粒运移和粘土膨胀伤害131

10.1概要131

10.2引言131

10.3薄片代数模型131

10.3.1模型公式的建立131

10.3.2典型情况的诊断方程136

10.4隔舱串联常微分模型139

10.5简化的偏微分模型141

10.6堵塞—未堵塞平行路径偏微分模型142

10.7考虑粘土质地层膨胀和内源、外源颗粒的模型146

10.8实验数据的模型辅助分析150

10.8.1 Wojtanowicz等人的模型的应用150

10.8.2 Cernansky和Siroky模型的应用152

10.8.3 Gruesbeck和Collins模型的应用156

参考文献164

11两相流细粒运移产生的地层伤害167

11.1概要167

11.2引言167

11.3公式建立167

11.4流体与物质传递169

11.4.1流体饱和度和压力的确定170

11.4.2各相物质浓度的确定172

11.5润湿性反转和颗粒界面传递173

11.6孔隙介质中的颗粒滞留173

11.6.1表面沉淀173

11.6.2孔喉堵塞173

11.6.3胶质移动174

11.6.4水动力移动175

11.6.5孔隙度和渗透率变化175

11.7注入面滤饼的形成175

11.8实验数据的模型辅助分析175

11.8.1地层细粒运移造成的伤害176

11.8.2颗粒侵入伤害177

11.8.3泥浆滤失伤害178

参考文献181

12泥饼滤失:机理、参数与模拟183

12.1概要183

12.2引言183

12.3不可压缩泥饼滤失185

12.3.1线性滤饼模型185

12.3.2径向滤饼模型190

12.3.3模型参数和诊断图的确定193

12.3.4应用196

12.3.5结论201

12.3.6包括细粒侵入的可压缩泥饼滤失201

12.3.7径向滤失公式的建立202

12.3.8线性滤失公式的建立204

12.3.9压力—流量关系式205

12.3.10颗粒沉淀速率207

12.3.11孔隙度和渗透率关系式208

12.3.12厚度平均的流体压力和滤饼厚度208

12.3.13结论216

参考文献218

13无机结垢和地球化学地层伤害223

13.1概要223

13.2引言223

13.3地球化学现象——分类,公式化,模拟及软件225

13.4多孔介质中的反应226

13.4.1水相反应226

13.4.2矿物反应227

13.4.3离子交换和吸附反应228

13.5地球化学建模230

13.5.1水物质形成模型231

13.5.2地球化学模拟——反演和正演232

13.5.3反应—传输地球化学模拟233

13.6岩石—流体化学平衡的图形描述233

13.6.1饱和指数或矿物稳定性图表233

13.6.2活性—活性图234

13.6.3 pe-pH图236

13.6.4地球化学模型辅助的固体矿物分析——水相相互作用和作图236

13.6.5矿物表征和分析237

13.6.6水分析237

13.6.7饱和指数图238

13.6.8 pe-pH图246

参考文献256

14有机沉淀造成的地层伤害261

14.1概要261

14.2引言261

14.3沥青质油的特征262

14.4重质有机沉淀的机理267

14.5沥青质和蜡的相态及其沉淀包络线268

14.6沥青质的吸附272

14.7单相沥青质沉淀地层伤害的经验代数模型281

14.8单相沥青质诱发地层伤害的简化解析模型284

14.9单相沥青质沉淀的堵塞和非堵塞通道模型290

14.10沥青质和石蜡同时沉淀的双相、双重孔隙模型293

14.10.1模型的考虑293

14.10.2孔隙度和渗透率的关系294

14.10.3关于流体和物质运移的描述296

14.10.4相变298

14.11有机沉淀的单孔隙双相模型299

14.11.1公式表述300

14.11.2实验室数据的模型辅助分析303

参考文献307

15地层伤害的室内评价315

15.1概要315

15.2引言315

15.2.1油藏中地层伤害的基本作用316

15.2.2油藏配伍流体的选择316

15.2.3地层伤害测试实验装置316

15.2.4专用岩心夹持器319

15.3室内地层伤害试验指南和程序322

15.3.1推荐的室内地层伤害试验的操作322

15.3.2岩心流动试验328

15.4地层伤害问题的室内评价方法328

15.5液堵问题328

15.6泥浆伤害问题329

15.7钻井液——潜在伤害与伤害消除的评价329

15.8水力压裂液评价332

15.9修井和注入流体评价332

15.10修井伤害和补救化学剂评价334

15.11孔隙介质中细粒水动力脱离的临界隙间流速和pH值334

15.12实验室到井筒的标配338

15.13室内试验确定潜在地层伤害339

15.13.1岩相分析339

15.13.2试验研究的重点与设计341

参考文献358

16模拟软件的开发362

16.1概要362

16.2引言362

16.3基本模型方程描述363

16.4地层伤害模型的数值解365

16.5常微分方程366

16.5.1实例1:Wojtanowicz等人的细粒运移模型366

16.5.2实例2:Cernansky和Siroky的细粒运移模型366

16.5.3实例3:Civan的无细粒侵入不可压缩滤饼模型367

16.5.4实例4:Civan的有细粒侵入可压缩滤饼模型368

16.6偏微分方程368

16.6.1有限差分法368

16.6.2一阶导数369

16.6.3二阶导数370

16.6.4实例5:Civan和Engler的泥浆滤失侵入模型371

参考文献376

17室内和现场试验的模型辅助分析与解释379

17.1概要379

17.2引言379

17.3测量误差380

17.3.1随机误差380

17.3.2系统误差381

17.3.3误差分析——传播、影响和估算381

17.4敏感性分析——稳定性与条件性384

17.5模型的确认、改进和参数估算385

17.5.1试验系统386

17.5.2等价方程386

17.5.3用线性化模型进行参数估算386

17.5.4参数识别的历史拟合388

17.5.5敏感性分析389

17.6模拟确定潜在地层伤害389

17.6.1地层矿物和盐水389

17.6.2潜在地层伤害397

17.6.3碱驱410

参考文献416

18钻井液滤失与固体侵入及滤饼形成423

18.1概要423

18.2引言423

18.3简化的单相钻井液滤液侵入模型426

18.4两相流井筒钻井液侵入和滤饼形成模型429

参考文献434

19注水井的注入能力436

19.1概要436

19.2引言436

19.3注入能力比437

19.4区分内部和外部滤失过程的模型438

19.4.1过渡时间438

19.4.2内部滤失模型439

19.4.3外部滤失模型441

19.4.4滤失系数442

19.5注水能力试验的诊断型曲线443

19.6现场应用模型444

19.7兼顾内部和外部滤失的模型446

参考文献446

20油藏砂粒运移和砾石充填伤害:应力诱发地层伤害,出砂趋势、预测与防治449

20.1概要449

20.2引言449

20.3防砂450

20.4砾石设计标准452

20.5出砂条件预测454

20.6大量出砂模型457

20.7砾石充填中的砂粒滞留462

参考文献463

21结垢造成的地层伤害465

21.1概要465

21.2引言465

21.3硫沉淀模型465

21.3.1天然气中硫溶解度466

21.3.2近井硫沉淀模型的建立466

21.4油藏模拟预测硫沉淀467

21.5碳酸钙沉淀模型468

参考文献470

22地层伤害的现场诊断与测量475

22.1概要475

22.2引言475

22.3油田地层伤害的诊断与评价475

22.4拟伤害与地层伤害477

22.5地层伤害度量指标478

22.5.1表皮系数478

22.5.2渗透率变化指数(PVI)479

22.5.3粘度变化指数(VVI)479

22.5.4伤害比(DR)479

22.6流动效率481

22.7伤害深度483

22.8模型辅助的表皮系数估计483

22.9利用不稳定试井资料对近井渗透率变化进行模型辅助分析483

22.10确定和监测地层伤害影响的连续实时序列分析486

22.11地层伤害专家系统489

参考文献489

23地层伤害的控制与补救491

23.1概要491

23.2引言491

23.3处理液的选择493

23.4粘土稳定性493

23.4.1无机阳离子(IC)494

23.4.2阳离子无机聚合物(CIP)494

23.4.3阳离子有机聚合物(COP)494

23.4.4低聚物495

23.5 pH值缓冲溶液496

23.6粘土和粉砂细粒496

23.7细菌伤害497

23.8无机结垢497

23.9有机沉淀498

23.10有机与无机混合沉淀498

23.11完井液与原油乳化液造成的地层伤害498

23.12润湿性反转、乳化液和水堵498

23.13高温热处理498

23.14水力压裂油藏改造499

23.15小结499

参考文献501

单位换算表505

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