常規(guī)修井作業(yè)中保護(hù)儲(chǔ)層技術(shù)

張峰志 齊生芝 安崇清

【摘要】油氣田在開發(fā)過程中，常常會(huì)因?yàn)榻Y(jié)蠟、卡鉆、檢泵、井口故障等影響正常生產(chǎn)，如果油田在修井施工中沒有更好的保護(hù)儲(chǔ)層，雖然解決了眼前的故障但是會(huì)使儲(chǔ)層的生產(chǎn)能力受到損害，以致不能達(dá)到故障前油田生產(chǎn)能力。

【關(guān)鍵詞】修井作業(yè) 儲(chǔ)層保護(hù) 儲(chǔ)層傷害

1 修井作業(yè)中的儲(chǔ)層損害分析

目前儲(chǔ)層損害類型分為：（1） 物理損害；（2）化學(xué)損害；（3）生物損害；（4）熱力損害。

由于儲(chǔ)層損害原因的多樣性、相互聯(lián)系性，更具有動(dòng)態(tài)性，所以要在修井過程中減少儲(chǔ)層損害，就要選擇效果最佳、經(jīng)濟(jì)適用的修井液和修井工藝。

1.1 物理損害—水鎖效應(yīng)的損害

修井液侵入儲(chǔ)層，容易使微粒在修井液的流動(dòng)作用下經(jīng)過孔隙，堵塞孔喉，從而降低油氣產(chǎn)量。

使用修井工具時(shí)，所產(chǎn)生的機(jī)械損害也不可忽視。如開窗側(cè)鉆、套管變形的修復(fù)、爆炸解卡等產(chǎn)生的碎屑顆粒，進(jìn)入儲(chǔ)層，使孔隙喉道變小和堵塞，導(dǎo)致有效滲透率下降。

水鎖效應(yīng)是造成儲(chǔ)層損害的最重要原因之一。

1.2 化學(xué)損害—修井濾液與儲(chǔ)層中水敏粘土礦物不配伍

修井時(shí)修井液不斷進(jìn)入儲(chǔ)層，其中添加的各種化學(xué)劑就會(huì)與儲(chǔ)層中的敏感性礦物發(fā)生反應(yīng)，巖石表面性質(zhì)發(fā)生變化，微粒容易移動(dòng)，形成堵塞，造成同一儲(chǔ)層臨界流速形成更大差異。

1.3 化學(xué)損害—修井液與儲(chǔ)層流體不配伍造成的損害

進(jìn)入儲(chǔ)層的修井液與儲(chǔ)層水不配伍，生成硫酸鋇（BaSO4）、硫酸鈣（CaSO4）、硫酸鍶（SrSO4）、硫酸鎂（MgSO4）、氫氧化鐵（Fe（OH）3）等無機(jī)垢沉淀。

例如：Ca2+ +2HCO3- =CaCO3+CO2 + H2O Mg2++2HCO3- =MgCO3+CO2 + H2O

1.4 化學(xué)損害—乳化堵塞造成儲(chǔ)層損害

修井液含有各種化學(xué)添加劑，其濾液侵入到儲(chǔ)層，可能因?yàn)榕c儲(chǔ)層原油不配伍，油水乳化后變成穩(wěn)定的油水乳化液，比孔喉尺寸大的乳化液滴堵塞孔喉，提高了流體的粘度，大大增加了流動(dòng)阻力，造成堵塞和流動(dòng)困難，降低了儲(chǔ)層的滲透率，造成儲(chǔ)層傷害。

1.5 生物損害—細(xì)菌堵塞造成的儲(chǔ)層損害

儲(chǔ)層原有的細(xì)菌或隨著修井液一起進(jìn)入的細(xì)菌，在修井作業(yè)過程中，當(dāng)儲(chǔ)層的環(huán)境變成適宜它們生長(zhǎng)時(shí)，它們會(huì)加速繁殖。

細(xì)菌代謝產(chǎn)生的S2-、OH-等與儲(chǔ)層和修井工具的金屬表面發(fā)生作用，生成硫化亞鐵、氫氧化亞鐵等不好處理的無機(jī)垢沉淀，

這就是細(xì)菌堵塞造成的儲(chǔ)層損害。 2 修井工藝不當(dāng)對(duì)儲(chǔ)層的損害

主要表現(xiàn)在：

（1）打撈、解堵調(diào)剖、套管修理等長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，勢(shì)必會(huì)造成修井液對(duì)儲(chǔ)層的損害；

（2）在加固井壁、人工井壁防砂及解卡打撈時(shí)，會(huì)造成一定量的巖石碎屑，進(jìn)入井眼或炮眼，降低儲(chǔ)層的有效滲透率；

（3）修井工具選擇不當(dāng)。如：用裝有大直徑工具的管柱進(jìn)行探砂；

（4）施工參數(shù)不當(dāng)。如：

①施工壓差或排量過大，容易引起微粒運(yùn)移，堵塞孔喉，引起儲(chǔ)層有效滲透率下降；

②作業(yè)時(shí)間過長(zhǎng)，侵入儲(chǔ)層的修井液的濾液量會(huì)逐漸增加。同時(shí)，如果修井液與儲(chǔ)層不配伍時(shí)，這時(shí)會(huì)給儲(chǔ)層造成更大的損害；

（5）對(duì)修井液沒有進(jìn)行敏感性評(píng)價(jià)和配方優(yōu)化，更沒有形成修井液體系；

（6）修井時(shí)不能嚴(yán)格按照修井質(zhì)量要求、驗(yàn)收和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)去進(jìn)行修井作業(yè)評(píng)價(jià)；

（7）修井作業(yè)前，工作人員沒有對(duì)修井設(shè)備安全檢查或人員上崗前沒有接受系統(tǒng)的修井技術(shù)培訓(xùn)；

（8）修井作業(yè)時(shí)，不能嚴(yán)格按照HSE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行作業(yè)。

3 修井作業(yè)中的儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)3.1 選擇合適的修井液

（1）對(duì)修井液進(jìn)行室內(nèi)敏感性實(shí)驗(yàn)，使其盡量不造成儲(chǔ)層敏感性損害；

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析順序：水敏→鹽敏→堿敏→酸敏→速敏；

（2）要高度重視修井液中添加的各種化學(xué)劑與儲(chǔ)層巖石的反應(yīng)，要嚴(yán)格控制好它們的配伍性；

（3）要嚴(yán)格控制修井液的濾失量，盡量把濾失量控制到最低限度，加強(qiáng)對(duì)修井濾失液的檢測(cè)，從而減少由于濾失液對(duì)儲(chǔ)層的傷害；

（4）修井時(shí)要保持井內(nèi)壓力平衡，所以對(duì)修井液的密度有一定的要求，使其產(chǎn)生維持井內(nèi)壓力平衡所需的回壓；

（5）對(duì)于一些特殊的儲(chǔ)層（如：含硫化氫高的儲(chǔ)層），在對(duì)其資料收集和調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合油田實(shí)際的地質(zhì)情況，選擇合適的除硫劑、添加劑，必須對(duì)所需的修井液進(jìn)行認(rèn)真的選擇；

（6）修井液成本要低、配置過程簡(jiǎn)單、維護(hù)措施簡(jiǎn)單、施工方便、更要低濾失、低傷害；

（7）在整個(gè)修井過程中，不損壞油層套管或井深結(jié)構(gòu)，并且要注意保護(hù)井周邊環(huán)境，防止廢液落地，形成儲(chǔ)層二次傷害；

3.2 選擇合適的修井工藝和施工參數(shù)

（1）修井作業(yè)之前，必須對(duì)該區(qū)塊的地質(zhì)情況、井深情況、套管尺寸等都要掌握，根據(jù)“具體問題具體分析”的原則，制定修井作業(yè)程序；

（2）在保質(zhì)保量，低成本的原則下，提高修井效率，減少修井次數(shù)，縮短修井時(shí)間，簡(jiǎn)化施工和維護(hù)工藝；

（3）優(yōu)化修井所涉及的防砂、調(diào)剖、打撈、解卡、套管修復(fù)、檢泵等作業(yè)環(huán)節(jié)和優(yōu)選性能良好的修井設(shè)備，盡量降低儲(chǔ)層的損害；

（4）認(rèn)真執(zhí)行HSE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)綠色修井；

3.3 解堵技術(shù)

準(zhǔn)確判斷堵塞原因、程度、類型是基礎(chǔ)，然后根據(jù)堵塞的具體情況，再進(jìn)一步制定適用的解堵技術(shù)措施。

在解堵施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料、認(rèn)真分析、了解落魚、正確選擇井層、優(yōu)選修井液、認(rèn)真編寫科學(xué)的修井施工方案，減少解堵時(shí)對(duì)儲(chǔ)層造成的損害。

3.4 防污染管柱技術(shù)

針對(duì)在修井中需要經(jīng)常打撈、沖砂、射孔、清蠟的情況研究并應(yīng)用防污染管柱技術(shù)。該管柱利用封隔器密封油套環(huán)空杜絕修井液從油套環(huán)空和油管內(nèi)進(jìn)入儲(chǔ)層。

3.5 運(yùn)用修井作業(yè)HSE管理體系

HSE是將安全、環(huán)境與健康融為一體的全新管理體系，加強(qiáng)工作人員對(duì)HSE管理的學(xué)習(xí)，在修井作業(yè)前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，預(yù)防和控制事故的發(fā)生，可以有效的減少人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染等問題。 4 結(jié)束語

為了有效控制儲(chǔ)層損害，應(yīng)該掌握各種損害機(jī)理學(xué)會(huì)利用機(jī)理分析方法，更應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，完善保護(hù)儲(chǔ)層的同時(shí)應(yīng)綜合考慮HSE有關(guān)要求，使儲(chǔ)層不受傷害或盡量減少損害。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐同臺(tái)，熊友明，康毅力.保護(hù)油氣層技術(shù)[M].石油工業(yè)出版社，2010

[2] 李洪波 修井作業(yè)油氣層保護(hù)優(yōu)化體系[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012

[3] 楊秀莉.油氣層損害原因淺析[J].油氣井測(cè)試，2008

[4] 張紹槐，羅平亞.保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)[M].北京石油工業(yè)出版社

[5] 李品偉，王明.淺談在長(zhǎng)慶油田修井作業(yè)中油氣層的保護(hù)技術(shù)[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012