淺談井下作業(yè)中油層的污染與保護(hù)

牛大寶 左國(guó)興 鄭智力

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷提高，在石油開(kāi)采過(guò)程中會(huì)遇到很多問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題就是油層污染，油田企業(yè)需要從油層污染的原因進(jìn)行分析，針對(duì)酸化、壓裂及常規(guī)井下作業(yè)對(duì)地層所造成地污染，并提出相關(guān)的解決措施，這樣才能對(duì)油層起到保護(hù)作用，對(duì)于油田現(xiàn)場(chǎng)施工有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：井下作業(yè);油層;污染與保護(hù)

在油田開(kāi)采的過(guò)程中，每個(gè)階段都會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生不同程度地污染，會(huì)導(dǎo)致油田在開(kāi)采過(guò)程中造成采收率下降的情況，另外在進(jìn)行井下作業(yè)的過(guò)程中，由于每個(gè)施工工序之間油流都是相通的，因此就會(huì)造成不同程度地污染，通過(guò)油井污染的原因進(jìn)行分析，并提出對(duì)油層的保護(hù)對(duì)策，是油田企業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)而提高井下作業(yè)的施工效率。

1油層污染機(jī)理

油層污染最直接的表現(xiàn)就是油井中的滲透率下降，其主要的原因就是油井內(nèi)的固體顆粒物發(fā)生了位移，形成沉淀造成堵塞等，由此可以說(shuō)明油層的污染主要來(lái)源是由于地層原始狀態(tài)發(fā)生了改變，想要恢復(fù)地層的原始狀態(tài)，需要花費(fèi)大量的費(fèi)用，并且對(duì)施工要求非常高，達(dá)到污染前的狀態(tài)比較困難，所以對(duì)油層污染來(lái)說(shuō)，進(jìn)行預(yù)防才是最好的控制方法。

1.1固相對(duì)油層的污染

固相對(duì)油層的污染主要包括粘土礦物污染和固體顆粒污染。其中粘土礦物污染是因?yàn)榈貙又械恼惩潦艿脚蛎?，?dǎo)致孔道縮小，給油流產(chǎn)生了一定的阻力，最終導(dǎo)致孔道堵塞。粘土膨脹的主要原因是因?yàn)檎惩帘砻嫠蜐B透水化，某種意義上來(lái)講粘土表面水化是不可避免的，而滲透水化是可以控制的。

固體顆粒污染主要是由于微粒運(yùn)移到孔道造成堵塞，固體顆粒物的主要來(lái)源有兩種，分別為：第一，地層性質(zhì)來(lái)決定;第二，采用注水井等工作帶來(lái)的外來(lái)固相顆粒物。固體顆粒污染大多數(shù)是不可能進(jìn)行恢復(fù)的。

1.2外來(lái)液對(duì)油層的污染

在油田的開(kāi)采過(guò)程中，外來(lái)液體會(huì)與油層中的流體相互反應(yīng)，導(dǎo)致沉淀現(xiàn)象的出現(xiàn)，這種外來(lái)液體是油層污染的主要表現(xiàn)形式，在油層中一旦出現(xiàn)油水共存的狀態(tài)，那么油水的飽和度變化就會(huì)引起滲透率的變化。油層受到外來(lái)液污染，往往是以化學(xué)沉淀或者處理劑引起的沉淀。因此，任何改變地層原始形態(tài)的物質(zhì)都會(huì)造成對(duì)地層地污染。

2井下作業(yè)中油層的污染與保護(hù)

井下作業(yè)的每一道施工工序都與油道進(jìn)行接觸，對(duì)于一些低滲透油層，如果不進(jìn)行保護(hù)措施，一旦受到污染，就會(huì)造成不可挽回的傷害，由于我國(guó)大部分油田為低壓滲透油層，所以實(shí)施油層保護(hù)措施非常重要。

2.1一般作業(yè)對(duì)油層的污染與保護(hù)

主要的污染來(lái)源是在修井過(guò)程中，固體顆粒物進(jìn)入地層或者工作液進(jìn)入地層，會(huì)對(duì)油層造成污染。為了防止井下作業(yè)中油層的污染，可以使用與地層流體相配伍的工作液，在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中對(duì)井筒的工作液要進(jìn)行過(guò)濾，保持較低的井眼液柱壓力，利用新技術(shù)來(lái)減少地層污染，能夠有效提升對(duì)油層的保護(hù)力度。

2.2酸化作業(yè)中的油層污染與保護(hù)

酸化作業(yè)的工作目的就是要排除油層污染，確保油流的通道暢通，不會(huì)受到堵塞。在進(jìn)行酸化作業(yè)的過(guò)程中，由于油井會(huì)受到較高的壓力，會(huì)把外來(lái)液體帶到油層之中，會(huì)對(duì)油層造成污染，在進(jìn)行酸化的過(guò)程中，會(huì)形成很大的工作壓差，會(huì)增加油層的污染半徑，酸化作業(yè)所帶來(lái)的油性污染是不可能會(huì)恢復(fù)的，所以在進(jìn)行酸化作業(yè)時(shí)，對(duì)于工作液的選取非常重要，要不斷應(yīng)對(duì)工作液進(jìn)行改善，最大限度地適應(yīng)地層流體。

2.3壓裂施工中的油層污染與保護(hù)

壓裂施工是一種常見(jiàn)的油井增產(chǎn)對(duì)策，壓裂施工不僅可以增加油井產(chǎn)量，還可以解決地層污染。但是在進(jìn)行施工的過(guò)程中會(huì)有改善油層和污染油層兩個(gè)方面的影響。因?yàn)樵谶M(jìn)行壓裂施工的過(guò)程中會(huì)有外來(lái)液體和固相進(jìn)行油層當(dāng)中，可能會(huì)堵塞和污染孔道，如果壓裂的通道比污染的通道多，那么油層可能就會(huì)被改善，進(jìn)而提升油井產(chǎn)量。一般壓裂施工主要用于低滲透油層，但是低滲透油層的敏感性也比較強(qiáng)，所以造成的油層污染的概率也會(huì)增加。

2.3.1對(duì)油層潤(rùn)濕性的影響

在進(jìn)行壓力施工的過(guò)程中，會(huì)使用大量的表面活性劑，會(huì)隨著壓裂施工進(jìn)入到油層當(dāng)中，可使油層親水性的特點(diǎn)改變，成為親油性，降低油層的相對(duì)滲透率。所以為了保持地層的濕潤(rùn)性不會(huì)受到改變，并減少對(duì)油層的污染，可以使有非離子型的表面活性劑來(lái)進(jìn)行壓裂施工。

2.3.2壓裂破膠后對(duì)地層的影響

壓裂破膠以后會(huì)形成不同的不溶殘?jiān)@些不容殘?jiān)某霈F(xiàn)會(huì)堵塞孔道，另外在脫膠以后的流體表面張力會(huì)擴(kuò)大，會(huì)產(chǎn)生水鎖現(xiàn)象，進(jìn)而引起地層污染。因此為了增加油層中的滲透率，會(huì)使用低分子量醇以及表面活性劑措施，來(lái)有效降低表面張力，減少水鎖污染的出現(xiàn)。

2.3.3壓裂后的冷卻效應(yīng)的影響

當(dāng)壓裂液進(jìn)入油層之后，會(huì)降低油層中的溫度，導(dǎo)致原油中的蠟和瀝青會(huì)分離出來(lái)，進(jìn)而對(duì)油層造成污染。這種形式地污染主要和原油性質(zhì)有關(guān)，如果原油中含有大量的蠟和瀝青，就會(huì)增加造成油層污染。

2.3.4壓裂液的濾失和粘度影響

在壓裂過(guò)程中，污染最為嚴(yán)重的就是壓裂液的濾失，因?yàn)閴毫岩菏亲钕冉佑|油層的，并且在壓裂過(guò)程中裂縫越長(zhǎng)，那么所形成地污染深度就會(huì)越深，由于壓裂液的粘度比較高，會(huì)對(duì)油流形成一定的阻力，進(jìn)而造成開(kāi)采困難。因此為了降低壓裂液的濾失和粘度問(wèn)題，可以采用降濾失劑來(lái)控制壓裂液的濾失;降低粘土對(duì)油層的影響可以使用粘土防膨劑進(jìn)行油層保護(hù)。根據(jù)油層污染的不同原因，進(jìn)行相應(yīng)的治理對(duì)策，對(duì)提高油層保護(hù)有著非常重要的意義，可以提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)油層進(jìn)行保護(hù)，需要油田企業(yè)全員參與，在石油開(kāi)采過(guò)程中對(duì)每一項(xiàng)工作都要充分重視，因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)的油層污染都有可能造成油田開(kāi)采問(wèn)題，所以油田企業(yè)要根據(jù)油井中的實(shí)際情況，從不同角度進(jìn)行分析，努力實(shí)現(xiàn)油層零污染情況，或者是把污染程度降低到最小化，在進(jìn)行井下作業(yè)的過(guò)程中要堅(jiān)決按照相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行管理，防止人為因素對(duì)油層的污染。

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