油氣層保護(hù)技術(shù)探討

田志慧（中原油田采油工程技術(shù)研究院 河南 濮陽(yáng) 457001）

前言

油氣層保護(hù)是指在完井、試油和采油過(guò)程中為防止油層損害所采取的一系列措施，其目的是保證油氣暢流入井。油氣層保護(hù)是十分重要的。入井流體與儲(chǔ)層及流體不配伍時(shí)造成近井地帶油層滲透率下降的現(xiàn)象稱(chēng)為油氣層損害。

一、油氣層損害的原因

儲(chǔ)集層損害的內(nèi)因是指儲(chǔ)集層本身的巖性、物性及油氣水流體性質(zhì)等造成損害的原因。它是儲(chǔ)集層本身的固有特性。

儲(chǔ)集層損害的外因是指在施工作業(yè)時(shí)任何能夠引起儲(chǔ)集層微觀結(jié)構(gòu)原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使得儲(chǔ)集層的原始滲透率有所下降的各種外部作業(yè)條件。內(nèi)因是儲(chǔ)集層被損害的客觀條件，稱(chēng)為儲(chǔ)集層的潛在損害因素或潛在可能性。這些潛在可能性只有在一定外因作用下才起作用，才使?jié)撛诳赡苄猿蔀檎鎸?shí)損害。儲(chǔ)集層損害內(nèi)因與外因的綜合作用主要是外來(lái)流體與儲(chǔ)集層巖石的相互作用及外來(lái)流體與地層流體的相互作用。

二、保護(hù)油氣層技術(shù)

對(duì)于采油過(guò)程，雖然沒(méi)有外來(lái)流體進(jìn)入油氣層，但仍然存在著油氣層被損害的可能性。造成損害的最直接的原因是工作制度不合理。

1.采油過(guò)程中對(duì)油氣層的損害

（1）生產(chǎn)壓差過(guò)大造成的油氣層損害

由于生產(chǎn)壓差過(guò)大或開(kāi)采速率過(guò)高，使近井壁區(qū)巖層結(jié)構(gòu)破壞，膠結(jié)強(qiáng)度破壞，發(fā)生出砂現(xiàn)象。同時(shí)巖石骨架和膠結(jié)物的強(qiáng)度受到破壞，并不斷地堵塞儲(chǔ)滲空間。

（2）油井出水

從滲流的角度考慮，油井出水會(huì)使油氣層受到損害。

（3）結(jié)垢

油氣田一旦投入生產(chǎn)，就有油、氣從油氣層中采出，原有的熱動(dòng)力學(xué)平衡被打破，發(fā)生兩種結(jié)果：

①油氣層溫度、壓力和流體成分的變化會(huì)導(dǎo)致無(wú)機(jī)垢的產(chǎn)生。

②p H值的變化使瀝青、石蠟從原油中析出，導(dǎo)致有機(jī)垢產(chǎn)生。

結(jié)垢堵塞孔喉是發(fā)生在油氣層深部的一種難以消除的損害方式。

（4）脫氣

當(dāng)油氣層發(fā)生脫氣現(xiàn)象，會(huì)降低油的相對(duì)滲透率，最終降低原油采收率。

2.采油過(guò)程中的保護(hù)油氣層技術(shù)

（1）生產(chǎn)壓差及采油速率的確定

根據(jù)系統(tǒng)試井資料確定油井合理的生產(chǎn)壓差和采油速率，并用室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后推廣應(yīng)用。

根據(jù)油氣層的儲(chǔ)集大小、集中程度、地層能量、含氣區(qū)與含水區(qū)的范圍，以及生產(chǎn)井的垂向、水平距離，通過(guò)試井和試采及數(shù)模方案對(duì)比，優(yōu)化得出采油工作制度。然后做室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，最終確定應(yīng)采用的工作制度。值得強(qiáng)調(diào)的是：若新區(qū)投產(chǎn)，所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是投產(chǎn)前所取得的數(shù)據(jù)；若老區(qū)改造，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)為改造前認(rèn)識(shí)油氣層的數(shù)據(jù)。要充分重視采油過(guò)程中損害的“動(dòng)態(tài)”特點(diǎn)。

（2）保持油氣層壓力開(kāi)采

保持油氣層在飽和壓力以上開(kāi)采，可避免氣相的出現(xiàn)和壓力降低引起有機(jī)垢等損害發(fā)生。我國(guó)多數(shù)油田采用早期注水開(kāi)發(fā)保持油氣層壓力，這對(duì)保護(hù)油氣層是十分有利的措施之一。

（3）針對(duì)不同的油氣層采用的預(yù)防損害措施

每個(gè)油氣層巖石和流體都有自身的特點(diǎn)，應(yīng)采取的預(yù)防損害措施也各不相同，因此不能一概而論。

①當(dāng)油氣層為低滲或特低滲時(shí)，預(yù)防采油過(guò)程中的損害更為重要，因此，要盡可能地保持油氣層壓力開(kāi)采，避免出現(xiàn)多相流，防止氣鎖和乳化油滴的封堵?lián)p害。

②當(dāng)油氣層為中、高滲透層的疏松砂巖時(shí)，應(yīng)正確地選擇完井方法、防砂措施、合理的生產(chǎn)壓差，以減少油氣層的損害。

③對(duì)于碳酸鹽巖地層，要盡量避免在采油過(guò)程中產(chǎn)生碳酸鈣沉淀堵塞孔道。除了采用合理的生產(chǎn)壓差和采油速度外，有時(shí)可適當(dāng)?shù)赝斗盘砑觿?，例如乙胺四醋酸，破壞產(chǎn)生碳酸鈣沉淀的平衡條件，防止碳酸鈣產(chǎn)生。

④對(duì)于中、低滲透層的稠油層，要盡可能地預(yù)防有機(jī)垢（如瀝青、膠質(zhì)、蠟從稠油中析出），保持油層壓力開(kāi)采，若技術(shù)條件允許，使用熱力開(kāi)采更為有效。

（4）解除油氣層損害的方法

目前解除采油中地層損害的方法還不夠完善。國(guó)內(nèi)外常用的方法有以下幾種：

①控制生產(chǎn)壓差及限制產(chǎn)量，對(duì)緩解沉淀和出砂有一定的抑制作用；

②解除垢的堵塞，如熱洗、注抑制劑、酸洗等化學(xué)方法；

③用現(xiàn)代物理方法解堵，如磁化、振蕩超聲波等方法。