4．7．1．1 关于地质模型的研究与建立
国外很重视地质模型的研究。四川石油管理局近年来以川东石炭系碳酸盐岩油气层为主要研究对象，以渗透率的测定为基础，应用CT扫描、俄歇电子能谱、中子照像等先进的无损害测试手段和各种实验手段，建立了类型比较齐全和比较完善的，既有裂缝又有孔隙，包括岩性、物性、孔隙结构、岩石组构、岩石成分、流体性质等内容在内的基本未经损害的地质模型16种（图4－42）。按“缝－孔、喉”组合形式建立。它的特点是在前人对油气层分类的基础上，定量地将裂缝宽度引入油气层分类。这16种地质模型包括高渗型7种、中渗型5种、低渗型3种、非渗型1种。
4．7．1．2 碳酸盐岩油气层的特点
图4－42 四川碳系油气层“缝－孔、喉”组合形式及地质结构模型类型
油气层由两组空间组成。一组是孔隙（洞洞），另一组是裂缝（缝缝）。孔隙以容纳气为主，也起连通作用。孔隙分为微孔隙（直径小于0．1mm）、中等孔隙（直径可达4mm）和大孔隙（直径可达32mm，甚至2m以上）。华北油田就钻到过3m的大溶洞，在四川的钻进过程中也遇到过放空达数米之多的情况。裂缝主要起油气流的通道作用。裂缝发育可形成高渗透、高产油气层。原生的细微缝常在几十微米以内，由构造作用形成的出油裂缝可达0．1～5mm，也可延伸几十米至数十千米，甚至将各井、各层都连通起来。
裂缝的渗透率很高，大孔隙的连通作用也是好的。可由下式估算裂缝的水平渗透率：
式中：Km——岩块（或基质）的渗透率（×10－3μm2）；
W——裂缝宽（mm）；
α——裂缝与水平线的交角（°）；
L——裂缝之间的距离（mm）。
可见KH≫Km。因此裂缝及较大的孔隙通道对高产起着十分重要的作用。钻井时要防止将裂缝堵死，完井时要对油气层进行酸化解堵。经酸化后，一般可使产量提高3～10倍。
缝缝是不均匀存在的，有发育区和不发育区，并呈网络状，大小“胡同”是连通的，“胡同”之外就不连通且岩性很致密，往往需要用酸化、压裂等人工措施使之连通。
缝缝洞洞发育的地区由于渗透率非常高，连通性强，其注入压力与孔隙压力基本接近，所以对液柱压力很敏感，容易发生井喷或井涌以及井漏。华北油田钻井液密度差为0．02 g／cm3时即可发生漏失。四川地区钻井液密度差0．01g／cm3左右时即可发生井涌或井漏，这往往是漏气同层的层位。致密裂缝性的地层压裂压力也较低，有的具有异常低的压裂压力，所以很容易发生井漏。加之，碳酸盐岩地层压力的预测预报技术在国内外都未解决。这都是裂缝性碳酸盐岩油气层经常发生井涌、井漏的重要原因之一。
4．7．1．3 以四川碳酸盐岩气藏为例看主要的潜在损害因素
4．7．1．3．1 固相微粒损害。
固相微粒是川东石炭系气藏损害的主要因素之一。模拟试验采用碳化硅粉作固相微粒，以孔隙型为主的试验岩样经扫描电镜及能谱系统分析，固相微粒仅进入岩石表层孔隙导致损害，反排渗透率恢复较好。渗透率降低的程度随微粒直径的减小而增大。直径10μm以下的微粒对地层损害严重。生产实践也证明重晶石对油气层的损害极为严重。加重剂微粒直径以大于10μm为好。应试用钛铁矿、石灰石粉等材料为加重剂。固相微粒对油气层裂缝的损害严重，反排渗透率恢复较差。裂缝型油气藏大量裂缝宽度在0．01～0．1mm之间，大量极细微粒乃至颗粒可深入地层深部。碳化硅微粒损害试验证明，沿裂缝微粒侵入深度达4．6cm以上。
4．7．1．3．2 “泥膜”伤害。
“泥膜”是造成碳酸盐岩油气层损害重要而又普遍的因素之一。通过高倍扫描电镜观察，钻井滤液以“泥膜”形式损害石炭系气藏油气层的孔、喉、缝，使渗透率下降17．5%～71．5%。“泥膜”的形成与钻井液的各种组分中的基团对钻井液的主要成分黏土的吸附作用有关，还与润湿性以及界面张力有关。经高倍扫描电镜、能谱定量分析及俄歇电子能谱分析，其厚度可达200Å～400Å（1Å＝10－8cm），其成分与钻井液一致。
4．7．1．3．3 新生矿物的损害。
这是指外来流体（含滤液）与油气层岩石相互作用产生的矿物所造成的地层损害。试验将钻井液滤液在常压和80℃恒温下，浸泡岩块4h，岩样孔喉附近有针状矿物生成，它不溶于水而溶于盐酸，可以堵塞孔喉使渗透率下降。
（4）碳酸盐充填物中有外来的或次生的黏土矿物，其中有蒙脱石也有伊利石，还有伊／蒙混层，所以在碳酸盐岩油气层中仍可能有水敏及酸敏损害。当然与砂岩油气层相比水敏问题要少，而且轻。
（5）碳酸盐岩油气层中既可能存在黏土矿物，又可能存在颗粒细至泥质的泥晶碳酸盐岩颗粒，所以速敏损害也不能完全排除。
（6）碳酸盐岩油气层对酸液敏感，利用这个特点进行酸化是很普遍的。为保护油气层，以川东气藏为例，有78%的井层在完井投产时进行过小型酸化，有的井还进行过多次酸化。通过酸化，大多数井筒近井壁区基本无污染，或明显被激化改善的井层占59．26%，酸化后出现重复污染和未进行酸化处理的井层共占40．7%。国内外的大量资料证明，投产前酸化作业对保护碳酸盐岩油气层是见效的，但是也提醒我们注意酸化作业有时可能诱发酸敏性地层损害或残酸损害，有些井在酸化后减产或一度无油气显示的事也时有发生。
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