修井作業(yè)中油氣層的保護(hù)技術(shù)

武新強(qiáng) 王英強(qiáng) 張偉強(qiáng)

【摘 要】本文結(jié)合修井作業(yè)中油氣層傷害機(jī)理和相關(guān)因素分析，通過優(yōu)化暫堵劑使用、優(yōu)化聚合物使用、優(yōu)化修井液使用等措施研究，對(duì)修井作業(yè)油氣層保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探究。

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

修井作業(yè)需進(jìn)行大量井下操作，受諸多因素影響，在作業(yè)中極易損壞油氣儲(chǔ)層。因此，有必要在修井作業(yè)前全面了解區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)和油井開發(fā)情況，掌握油氣儲(chǔ)層損傷機(jī)理和產(chǎn)生損害原因，有針對(duì)性的采取措施杜絕。

一、修井作業(yè)油氣層傷害機(jī)理及損傷原因

（一）修井作業(yè)油氣層傷害機(jī)理

油氣儲(chǔ)層在未被鉆開地層前，內(nèi)部處于理化和動(dòng)力等各種復(fù)雜因素平衡狀態(tài)，而開發(fā)后因?yàn)樾枰喾N鉆井液等試劑注入地層輔助開發(fā)，外部注入的固體和液體成分改變了地層空隙壓力，破壞了油氣儲(chǔ)層原有平衡狀態(tài)，造成地層內(nèi)部固體和液體、固體與固體以及液體與液體之間發(fā)生理化和熱動(dòng)力學(xué)等方面反應(yīng)和變化，造成了黏土水化、固相運(yùn)移、毛管水鎖、巖層結(jié)構(gòu)改變等引發(fā)儲(chǔ)層孔隙堵塞，造成儲(chǔ)層損傷，降低了采油率。

基于以上儲(chǔ)層損傷機(jī)理分析，保護(hù)油氣儲(chǔ)層最重要的就是掌握儲(chǔ)層的綜合地質(zhì)條件，重點(diǎn)是準(zhǔn)確掌握儲(chǔ)層的深度以及滲透性、孔隙結(jié)構(gòu)、礦物構(gòu)成、巖層硬度等地質(zhì)特征。具體可通過巖石“取芯”采樣進(jìn)行巖層分析，重點(diǎn)對(duì)采集的巖樣進(jìn)行水敏性、速敏性、酸敏性、鹽敏性等試驗(yàn)，掌握影響儲(chǔ)層敏感性的主要因素，在開發(fā)中有針對(duì)性的保護(hù)。

（二）修井作業(yè)中儲(chǔ)層損傷的相關(guān)因素和原因

油氣層損傷是在修井和采油等井下作業(yè)中，作業(yè)措施實(shí)施后儲(chǔ)層滲流阻力加大、滲透率下降等問題，會(huì)降低油井產(chǎn)能，并加大試油、壓裂酸化和修井等工作量。造成儲(chǔ)層損傷，主要是兩方面原因，一方面是修井液應(yīng)用不當(dāng)。個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員簡(jiǎn)單認(rèn)為在修井作業(yè)液中添加暫堵劑就能發(fā)揮作用，但傳統(tǒng)暫堵劑都是以油溶性樹脂為原料，如果應(yīng)用中對(duì)暫堵劑軟化點(diǎn)、尺寸等參數(shù)掌握不準(zhǔn)、應(yīng)用不當(dāng)，就會(huì)傷害儲(chǔ)層；有的基層作業(yè)人員忽視聚合物與儲(chǔ)層配伍性不佳造成的傷害，單純認(rèn)為添加聚合物到作業(yè)試劑中有利于開發(fā)，比如，有的地區(qū)應(yīng)用PHP聚合物，但該聚合物具有降解周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，在保護(hù)儲(chǔ)層的同時(shí)，修井后需要3個(gè)月左右的恢復(fù)生產(chǎn)；同時(shí)，修井液在儲(chǔ)層中滲透后會(huì)與儲(chǔ)層流體和巖石發(fā)生反應(yīng)和作用，如果與流體配伍性差，極易發(fā)生“液鎖效應(yīng)”。另一方面就是修井管理和操作措施，井下作業(yè)較為復(fù)雜，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的一線職工操作，如果技術(shù)不過關(guān)、不扎實(shí)，或修井作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度較低，就存在施工質(zhì)量隱患。特別是當(dāng)前基層修井作業(yè)實(shí)施班組輪換施工制，很難完全實(shí)現(xiàn)責(zé)任具體到班組和個(gè)人，加之井下施工隱蔽性較強(qiáng)，很難在施工后短期內(nèi)進(jìn)行徹底檢驗(yàn)，即使發(fā)生問題也很難及時(shí)找出事故點(diǎn)和原因，對(duì)儲(chǔ)層造成長(zhǎng)期危害。

二、修井作業(yè)中油氣儲(chǔ)層保護(hù)的技術(shù)措施

（一）優(yōu)化暫堵劑使用

基于前文所述修井液中暫堵劑對(duì)儲(chǔ)層的傷害性，要正確認(rèn)識(shí)暫堵劑作用，在修井液應(yīng)用中根據(jù)具體地質(zhì)條件選擇適宜暫堵劑或調(diào)劑添加到修井液中應(yīng)用。比如，對(duì)砂巖油藏，在埋深較淺情況下，地層壓力系數(shù)一般在0.8-1.0范圍內(nèi)，儲(chǔ)層一般呈現(xiàn)出孔隙尺寸不統(tǒng)一、滲透率和滲液滲出量分布零散、沒有規(guī)律的特點(diǎn)，壓井液應(yīng)用中會(huì)迅速向儲(chǔ)層周邊滲透，受到類似“毛細(xì)管吸”和巖層表面張力影響，修井液會(huì)主動(dòng)滲透，影響儲(chǔ)層性能。因此，應(yīng)用中要注意采取措施處理修井液油溶性暫堵劑，通過添加適量超低滲透材料等降低其油溶性，還可以在超低滲透材料中添加酸堿溶液改善壓井液酸堿性，降低對(duì)酸敏性和堿敏性儲(chǔ)層損害，降低壓井液應(yīng)用中儲(chǔ)層滲透率。在某油井修井中根據(jù)以上理論進(jìn)行實(shí)踐，處理后的暫堵劑同時(shí)兼具較好的壓井和防漏失性能，在修井后很快恢復(fù)生產(chǎn)，無儲(chǔ)層損害和環(huán)境污染等問題。當(dāng)然，每個(gè)區(qū)塊油井地質(zhì)條件不同，要根據(jù)具體油井特點(diǎn)優(yōu)化修井液中各類材料配比，不斷地調(diào)劑和優(yōu)化，通過試驗(yàn)確定最佳的暫堵液配比。

（二）優(yōu)化聚合物使用

簡(jiǎn)單認(rèn)為在修井液中添加聚合物就能提升試液降濾失性、保護(hù)油氣儲(chǔ)層是不正確的，要注意聚合物配伍性是。要根據(jù)具體油井地質(zhì)特點(diǎn)、開發(fā)條件等，選擇適用聚合物。以砂巖油藏為例，因?yàn)樵擃愑筒仄毡榫邆漭^好的滲透性，特別是在第三沖擊層等滲透性較高的層位開發(fā)時(shí)，要兼顧氣流的進(jìn)出，方便儲(chǔ)層“換氣”，確保油氣儲(chǔ)層的開發(fā)性能良好?？蛇x擇可降解且降解周期短的修井液作主劑，同時(shí)選擇聚合物時(shí)要考慮其與地層流體的配伍性，確保修井液整體能滿足降解和氣體進(jìn)出等條件，使儲(chǔ)層的開發(fā)性能能一直保持穩(wěn)定。

（三）優(yōu)化修井液使用

修井液的選擇是儲(chǔ)層保護(hù)的關(guān)鍵。要按照既能輔助完成修井任務(wù)、又不會(huì)降低儲(chǔ)層產(chǎn)能甚至造成儲(chǔ)層傷害為原則進(jìn)行選擇，在修井液中添加試劑時(shí)，要確保能夠發(fā)生預(yù)期的化學(xué)效應(yīng)達(dá)到輔助開發(fā)等目的，并注意與地層流體配伍性較好。比如，為增強(qiáng)修井液儲(chǔ)層保護(hù)性，可根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)特點(diǎn)在體系內(nèi)添加適量粘土穩(wěn)定劑，提升儲(chǔ)層抗水敏性、抗鹽敏性、抗速敏性等性能。優(yōu)化選擇高密度“液鈣”壓井技術(shù)，油井需要借助一定密度試液發(fā)揮油層保護(hù)液作用，但傳統(tǒng)鹵水、液鈣等高壓油井常用高密度修井液污染性較強(qiáng)?？梢蕴剿鲬?yīng)用“隔板法”修井液技術(shù)，對(duì)壓力較高油井適當(dāng)添加密度較低的油井保護(hù)液，在保護(hù)油氣儲(chǔ)層的同時(shí)降低成本。在作業(yè)理念上，可把油井井筒與地層簡(jiǎn)化看做類似“U”型管結(jié)構(gòu)，通過將密度較低的儲(chǔ)層保護(hù)液注入“U”型管底部，形成一層類似“隔板”的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)具體地層特征，對(duì)“隔板”進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，確?！案舭濉毙阅茈S地層性質(zhì)相應(yīng)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)防膨脹、防結(jié)垢、減輕水鎖等作用；在作業(yè)中，“隔板”流體與油氣儲(chǔ)層充分接觸，保護(hù)儲(chǔ)層、減輕對(duì)井筒內(nèi)壓力系統(tǒng)平衡性影響，降低“液鈣”修井液儲(chǔ)層傷害性。同時(shí)，注意選擇合適的儲(chǔ)層保護(hù)液用量，確保其密度與“液鈣”密度接近，并利用生活用水作為基礎(chǔ)液體降低成本，

三、結(jié)論

綜上所述，在油氣開發(fā)中，受一些因素影響會(huì)造成儲(chǔ)層傷害，不利于儲(chǔ)層開發(fā)，通過有針對(duì)性的采取措施優(yōu)化修井液體系，有利于在開發(fā)油氣資源的同時(shí)更好地保護(hù)儲(chǔ)層，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層可持續(xù)開發(fā)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭瑞安.淺談?dòng)吞镄蘧鳂I(yè)中油氣層的保護(hù)技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（12）.

[2]魏嵬.孤東油田大型防砂施工油氣層損害分析及保護(hù)措施[J].才智，2011（16）.