井下作業(yè)過程中的油藏保護(hù)技術(shù)探討

王嵩

摘 要：本文通過對(duì)井下作業(yè)各環(huán)節(jié)中油層損害機(jī)理分析，總結(jié)歸納了目前作業(yè)過程中油藏保護(hù)的具體措施，以達(dá)到降低地層中流體流動(dòng)的阻力、提高滲透率的目的。根據(jù)油藏保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)提出自己幾點(diǎn)建議，以此能夠給井下作業(yè)技術(shù)工作者提供借鑒，最大限度降低作業(yè)過程中對(duì)油層造成的損害，保障油田高效益開發(fā)。

關(guān)鍵詞：油層損害;井下作業(yè);保護(hù)技術(shù)

1 實(shí)施油藏保護(hù)技術(shù)的目的與意義

油層損害的實(shí)質(zhì)就是油層中流體阻力的增加、滲透率的下降，具體表現(xiàn)為油層中的“流體流不出來、注不進(jìn)去”的堵塞現(xiàn)象，目前勝利油田已進(jìn)入開發(fā)后期，各類增產(chǎn)增注措施被更多更廣的應(yīng)用于油田開發(fā)中，油水井的作業(yè)頻率明顯增高，控制各作業(yè)環(huán)節(jié)對(duì)油氣層的損害，實(shí)施油氣層保護(hù)系列技術(shù)，是提高作業(yè)效率，延長(zhǎng)油水井免修期，提高油田經(jīng)濟(jì)開發(fā)效益最有效途徑之—。

2 作業(yè)過程中油層損害機(jī)理

在長(zhǎng)期的油田生產(chǎn)實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)，油田的整個(gè)生產(chǎn)過程中都可能造成油層損害。油層損害的實(shí)質(zhì)就是油層中流體阻力的增加、滲透率的下降，具體表現(xiàn)為油層中的“流體流不出來、注不進(jìn)去”的堵塞現(xiàn)象。下面對(duì)幾種造成油層滲透率下降的因素進(jìn)行分析：

2.1 入井液與地層不配伍

油氣層受到外來流體污染的主要表現(xiàn)有兩種：一種是外來流體與地層流體不配伍，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)加速地層結(jié)垢，地層垢對(duì)多孔介質(zhì)形成堵塞作用，增加流體滲流阻力，造成油層損害;外來流體污染地層的另一種表現(xiàn)形式是造成黏土膨脹，如黏土礦物蒙脫石含量較高的地層，極易發(fā)生水敏現(xiàn)場(chǎng)，遇水嚴(yán)重膨脹，造成孔吼直徑降低，滲透率降低，對(duì)油層形成損害。在井下作業(yè)過程中主要表現(xiàn)為為以下幾種形式：

2.1.1 壓井液選擇不當(dāng)

油水井洗壓井過程中，若壓井液的類型選擇不當(dāng)會(huì)造成外來流體與地層流體不配伍造成地層滲透率降低;若壓井液密度選擇不當(dāng)易造成壓井液大量侵入地層，造成油層損害;若壓井液溫度選擇不當(dāng)會(huì)造成地層冷傷害，尤其體現(xiàn)在注汽熱采井，當(dāng)?shù)蜏氐娜刖哼M(jìn)入。

2.1.2 各種工藝措施的影響

油田進(jìn)入到開發(fā)后期，各種油層改造措施使用的各種化學(xué)類修井液在作業(yè)施工中進(jìn)入到地層，尤其像酸化施工，酸化的作用原理是通過向油氣層注入酸液使之與巖石和膠結(jié)物的某些成分以及堵塞物質(zhì)發(fā)生化學(xué)溶解反應(yīng)，并盡可能地將其反應(yīng)物排出到地面，以此達(dá)到溝通地層原有的孔喉和裂縫，擴(kuò)大油氣儲(chǔ)、滲空間的目的。但是酸液與地層反應(yīng)后形成酸渣沉淀，堵塞孔道是主要的損害方式。若酸與油氣層巖石和流體不配伍，必然加劇堵塞損害。酸化后若排酸不及時(shí)不徹底，容易造成地層污染。

2.1.3 入井液不清潔

在目前中心各區(qū)域?qū)嶋H作業(yè)生產(chǎn)過程中，還沒有達(dá)到對(duì)入井液進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的條件，入井液是否含有雜質(zhì)用肉眼難以檢驗(yàn)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)池以及上水、地面管線的不清潔，也會(huì)造成一些雜質(zhì)進(jìn)入井筒，污染地層。

2.2 壓力控制不當(dāng)造成的影響

①入井液侵入地層，作業(yè)過程中如果井筒壓力過高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地層壓力，會(huì)出現(xiàn)壓井液大量進(jìn)入地層的現(xiàn)象，造成油層損害，同時(shí)入井液還會(huì)將近井地層的原油推向遠(yuǎn)端，不利于作業(yè)后的產(chǎn)能恢復(fù);

②過大壓差造成速敏，作業(yè)過程中，較大的壓差使入井液進(jìn)入地層后保持較高滲流速度，造成嚴(yán)重的速敏，降低地層滲透率。

2.3 入井管桿的影響

①管柱組合設(shè)計(jì)的影響，尤其像注汽管柱設(shè)計(jì)，有些區(qū)域注汽管柱采用開放式管柱結(jié)構(gòu)，管柱沒有過濾措施，注汽管線以及注汽管柱內(nèi)外壁上的雜質(zhì)隨高溫高壓高速氣流注入地層，對(duì)地層造成傷害;

②入井管桿在運(yùn)輸，裝卸過程中難免會(huì)附著上一定的雜質(zhì)，在下井過程中也會(huì)隨著管柱進(jìn)入地層造成損害。

3 作業(yè)過程中的油藏保護(hù)措施

3.1 選擇適合地層的入井液

在作業(yè)過程中，修井入井液起著至關(guān)重要的作用，認(rèn)真優(yōu)選化學(xué)添加劑，控制性能指標(biāo)，使修井入井液配伍性好，對(duì)油層傷害最小或不傷害。這就需要在作業(yè)施工前對(duì)地層流體的性質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，有目的性的選擇合適的修井液，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)增加以下措施：

①作業(yè)時(shí)選擇同一區(qū)塊產(chǎn)出污水，重點(diǎn)做好低滲、漏失、敏感性強(qiáng)油層的入井液的配伍性;

②修井液運(yùn)輸車輛專罐專用，定期清洗，保持清潔;修井液入井前進(jìn)行過濾，進(jìn)出液分離;

③熱采井應(yīng)使用熱水進(jìn)行洗壓井，目前現(xiàn)場(chǎng)使用的油田污水可以滿足相應(yīng)的溫度條件，但鹵水往往都是常溫，若能在現(xiàn)場(chǎng)使用熱鹵水進(jìn)行洗壓井施工能夠大大降低地層冷傷害，提高熱采井注汽效果。

3.2 進(jìn)行合理的壓力控制

3.2.1 壓（洗）井應(yīng)遵循“壓而不死，活而不噴”的原則

需要根據(jù)地層壓力以及原井液密度情況對(duì)井筒壓力進(jìn)行控制，對(duì)壓井液的密度進(jìn)行合理調(diào)配，保持地層與井筒壓力的平衡，在保證壓井液可以平衡地層壓力的同時(shí)，盡量減少入井液與地層的接觸機(jī)會(huì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)油層的保護(hù)。

3.2.2 選擇合理的壓（洗）井方式

具備循環(huán)條件的優(yōu)選循環(huán)壓井;擠壓井時(shí)前置隔離液，避免或減少壓井液接觸油層。優(yōu)化壓井管柱結(jié)構(gòu)，封隔油層與壓井液;漏失井壓井采取油層暫堵措施。完井時(shí)用與油層配伍的修井液替出壓井液，縮短生產(chǎn)井排液時(shí)間。

3.2.3 推廣實(shí)施不壓井作業(yè)技術(shù)

目前中心有不壓井作業(yè)設(shè)備49臺(tái)（2010-2012年投產(chǎn)），后因設(shè)備老化、設(shè)計(jì)缺陷、工藝局限等原因停用。中心成立后改造1臺(tái)不壓井作業(yè)設(shè)備在純梁作業(yè)大隊(duì)試用。推廣不壓井作業(yè)技術(shù)能夠有效避免壓井液對(duì)儲(chǔ)層的污染，最大限度地保持地層原始狀態(tài)。

3.3 選擇合理的管柱結(jié)構(gòu)

①在注汽管柱尾部可增加注汽過濾裝置，這樣可以有效避免注汽管線及管柱內(nèi)壁的鐵銹、水垢等細(xì)微雜質(zhì)顆粒隨高壓高速氣流注入地層，造成地層孔隙堵塞;

②在水平井或漏失井油層以上井段增加防倒灌單流閥，這樣在壓（洗）井過程中既能夠防止地層漏失又能夠避免壓井液進(jìn)入地層造成污染損害;

③采用負(fù)壓射孔管柱，計(jì)算好壓差，使用密閉射孔管柱，在井筒內(nèi)形成一定的負(fù)壓，從而避免了射孔液進(jìn)入油層對(duì)地層造成損害。

3.4 增產(chǎn)增注措施中的油藏保護(hù)

①酸化壓裂施工中選用與油氣層巖石和流體相配伍的酸液、壓裂液及添加劑;

②及時(shí)返排，殘酸及壓裂液在油層中停留時(shí)間過長(zhǎng)，返排不及時(shí)不徹底不僅會(huì)加重粘土膨脹和油水乳化程度，而且會(huì)造成物理和化學(xué)沉淀，堵塞地層，加重對(duì)油層損害。因此，必須及時(shí)排出殘酸或壓裂液。常用的有氣舉排液、液氮排液、抽吸排液、下泵排液等，其中液氮排液目前應(yīng)用比較廣泛，有助于殘酸及時(shí)徹底排出;

③在壓裂液中加入粘土穩(wěn)定劑、破乳劑、破膠劑和助排劑等添加劑，有助于壓裂后及時(shí)徹底返排壓裂液。

4 結(jié)論及建議

油藏保護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程，貫穿于油田開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)，作業(yè)過程中有大量工序和入井液直接接觸地層，油藏保護(hù)在作業(yè)過程中顯得尤為重要，下面對(duì)作業(yè)過程中的油藏保護(hù)技術(shù)提出以下幾點(diǎn)建議：

①提高作業(yè)技術(shù)人員及施工人員油藏保護(hù)意識(shí)，對(duì)各類入井液配伍性從源頭上做好試驗(yàn)分析和篩選，盡可能使用本區(qū)塊污水做修井液，合理選用的各類化學(xué)添加劑，侵入到地層中的修井液要返排及時(shí)徹底;

②在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配備井液檢測(cè)裝置，能夠隨時(shí)檢測(cè)入井液酸堿度、懸浮固體顆粒數(shù)量等各項(xiàng)參數(shù)，以保證入井液合格并與地層配伍;

③做好清潔生產(chǎn)，保證入井液、下井工具及管桿的清潔，運(yùn)輸入井液和管桿應(yīng)做到收送車輛分離;

④大力研究推廣不壓井作業(yè)技術(shù)，這是保護(hù)油藏原始狀態(tài)，縮短作業(yè)后油井產(chǎn)能恢復(fù)期最有效的途徑;

⑤在熱采井施工中研制使用入井液加熱裝置，可降低在壓（洗）井及灌液過程中對(duì)地層的冷傷害。

參考文獻(xiàn)：

[1]李克向.保護(hù)油氣層鉆井完井技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1993.

[2]劉恩新，宋東勇，崔巨師，等.低滲透油田油層傷害機(jī)理及保護(hù)措施研究[J].斷塊油氣田，2003，10（6）：39-41.

[3]張紹槐，羅亞平.保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1993.