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摘要在油气田的勘探开发过程中,油水井作业会对油层造成一定的损害,使油气层的有效渗透率下降,影响油气田的增产和稳产。文章从油气田开发的现状出发,介绍了井下作业油层保护技术在油田开发中的应用。
关键词油层污染;机理研究;井下作业油层保护
中图分类号TE252文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)121-0018-01
保护油气层是油气田勘探开发过程中重要的技术措施之一,它关系到勘探开发的效果。在油气藏漫长的开采过程中,从钻井到完井中每道工序及井下作业过程中各项措施都可能造成油层的损害或二次污染,如果后一项作业没有搞好油层保护,就可能使前面各项油层保护工作所获得的成效部分或全部丧失。因此,井下作业施工中油层保护更不容忽视。做好油气层的保护工作对油气田的稳产和高产具有重要的意义。
1储层污染的危害
1)降低产能及产量,影响试井与测井资料解释的正确性,严重时可导致误诊,造成储量和产能估算不准,影响合理制定开发方案等。
2)增加试油、酸化、解堵、修井等井下作业工作量。
3)影响最终采收率,即损伤油气资源。
4)从理论上来说,储集层的损害有可能是无限的。
2储层损害的机理
储层损害的实质是油气层渗透率降低,其损害机理主要有:
1)外来流体中的固体颗粒将堵塞油气层的孔隙通道,导致储层渗透率降低。
2)外来流体中的水分子引起储层粘士矿物的水化和膨胀,减少了储层的孔隙通道。
3)外来流体与储层中的流体不配伍,产生化学沉淀、结垢,形成高粘度的乳化液,产生不溶的盐类、沥青、蜡质类的固体,堵塞储层的通道。
4)外来流体与储层岩石不配伍,造成岩石润湿性的改变, 将引起水敏、酸敏、碱敏及润湿性反转伤害等。
在修井过程中,采取保护措施不当,修井液进入井内,势必会造成一定的储层损害。
3井下作业油层保护工艺
井下施工中所使用的各种修井液及作业工艺均有可能造成储层伤害,影响作业效果。针对施工中的具体情况,应从以下方面实施储层保护技术。
3.1在完井过程中采用负压射孔技术
负压射孔是指在井底压力低于油气层压力的条件下射孔,可以使射孔孔眼得到 “瞬时” 冲洗 , 形成完全清洁畅通的孔道,可以避免射孔液对油气层的损害,可以免去诱导油流工序,是一种保护油气层、提高产能、降低成本的完井方法。是目前保护储层,提高油井产能最有效的方法。
3.2储层酸化保护技术
3.2.1选用与油气层岩石和流体相匹配的酸液和添加剂
油气层类型繁多,在选择与之相配伍的添加剂和酸液时,必须考虑酸液、添加剂、地层水、岩石、地层原油相互之间的配伍性,达到不沉淀,不堵塞,不降低油气层储渗空间,有利于油气采出的目的。
3.2.2使用合适的酸液浓度
酸液浓度过高,会溶解过量的胶结物和岩石的骨架,而酸液浓度过低,又达不到酸化的目的,所以应根据地层岩石的组成选择合适的酸液浓度。
3.2.3及时排酸
残酸在前置液中停留时间过长,会造成二次沉淀,结垢堵塞地层。
3.3储层压裂保护技术
1)选择与储层层岩石和流体配伍的压裂液。
2)优选压裂工艺,对于不同的工艺,选择适当的压裂液及添加剂。
3)选择适合储层压力的支撑剂。
对支撑剂的要求:粒径均匀、强度高、杂质含量少、圆球度好。
3.4在低能区块中采用油层保护器
低产能区块油井在生产过程中,经常遇到因砂卡、结蜡、结垢等现象影响油井正常生产,在清除砂、蜡进行热洗时,由于地层压力低,洗井液返出量很少或返不出来,洗井液很容易侵入地层造成油层水敏,堵塞油层通道将油层压死,造成油井减产或完全停产,有的油井洗井后要三、四天才能恢复正常生产,油层保护器很好地解决了这个问题。油层保护器是一种反循环自封封井器 , 由环空密封器密封油套环 行空间,使用时连接在抽油泵下部下到生产层以上。伸缩管的作用是。避免按单根上提管柱使胶皮翻卷,在抽油泵正常工作时不会因油管上下串动损坏皮碗。柔性接头在在平面内可以 360°自由转动 , 将密封器皮碗与套管间的刚性摩擦转化为柔性摩擦,避免下部工具因自传脱扣落井。
3.5常规作业中的保护技术
1)严格控制管柱起下速度,是流体流度控制在临界速度以下。
2)在油水井作业施工过程中 , 对能量较差的地层尽量采取不压井作业法或完井管柱下油层保护器。
3)在压井、替喷等施工中,合理选择压井液密度,控制合理压差,防止储层结构遭到破坏。
4)施工用液选择与地层配伍的油田净化水或加入添加剂处理过的液体。
5)在冲砂施工中应采取捞砂或机械抽砂技术。
6)清洁施工池罐及管具,避免造成储层的孔隙堵塞。
4结论与建议
保护油气层技术是项涉及多学科、多专业、多部门井贯穿整个油气生产过程中的系统工程,从钻井到完井中每道工序都会使油层受到损害,井下作业过程中的试油、压裂、酸化、大修、注水、热采的每一项作业中均可能使油气层受到损害 , 各部门必须密切合作 , 协同工作 , 共同做好以下油气层保护工作。
以上是对井下作业过程中油气层保护方面的一些探讨 , 希望对油气层的保护工作具有一定的指导作用。
关键词油层污染;机理研究;井下作业油层保护
中图分类号TE252文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)121-0018-01
保护油气层是油气田勘探开发过程中重要的技术措施之一,它关系到勘探开发的效果。在油气藏漫长的开采过程中,从钻井到完井中每道工序及井下作业过程中各项措施都可能造成油层的损害或二次污染,如果后一项作业没有搞好油层保护,就可能使前面各项油层保护工作所获得的成效部分或全部丧失。因此,井下作业施工中油层保护更不容忽视。做好油气层的保护工作对油气田的稳产和高产具有重要的意义。
1储层污染的危害
1)降低产能及产量,影响试井与测井资料解释的正确性,严重时可导致误诊,造成储量和产能估算不准,影响合理制定开发方案等。
2)增加试油、酸化、解堵、修井等井下作业工作量。
3)影响最终采收率,即损伤油气资源。
4)从理论上来说,储集层的损害有可能是无限的。
2储层损害的机理
储层损害的实质是油气层渗透率降低,其损害机理主要有:
1)外来流体中的固体颗粒将堵塞油气层的孔隙通道,导致储层渗透率降低。
2)外来流体中的水分子引起储层粘士矿物的水化和膨胀,减少了储层的孔隙通道。
3)外来流体与储层中的流体不配伍,产生化学沉淀、结垢,形成高粘度的乳化液,产生不溶的盐类、沥青、蜡质类的固体,堵塞储层的通道。
4)外来流体与储层岩石不配伍,造成岩石润湿性的改变, 将引起水敏、酸敏、碱敏及润湿性反转伤害等。
在修井过程中,采取保护措施不当,修井液进入井内,势必会造成一定的储层损害。
3井下作业油层保护工艺
井下施工中所使用的各种修井液及作业工艺均有可能造成储层伤害,影响作业效果。针对施工中的具体情况,应从以下方面实施储层保护技术。
3.1在完井过程中采用负压射孔技术
负压射孔是指在井底压力低于油气层压力的条件下射孔,可以使射孔孔眼得到 “瞬时” 冲洗 , 形成完全清洁畅通的孔道,可以避免射孔液对油气层的损害,可以免去诱导油流工序,是一种保护油气层、提高产能、降低成本的完井方法。是目前保护储层,提高油井产能最有效的方法。
3.2储层酸化保护技术
3.2.1选用与油气层岩石和流体相匹配的酸液和添加剂
油气层类型繁多,在选择与之相配伍的添加剂和酸液时,必须考虑酸液、添加剂、地层水、岩石、地层原油相互之间的配伍性,达到不沉淀,不堵塞,不降低油气层储渗空间,有利于油气采出的目的。
3.2.2使用合适的酸液浓度
酸液浓度过高,会溶解过量的胶结物和岩石的骨架,而酸液浓度过低,又达不到酸化的目的,所以应根据地层岩石的组成选择合适的酸液浓度。
3.2.3及时排酸
残酸在前置液中停留时间过长,会造成二次沉淀,结垢堵塞地层。
3.3储层压裂保护技术
1)选择与储层层岩石和流体配伍的压裂液。
2)优选压裂工艺,对于不同的工艺,选择适当的压裂液及添加剂。
3)选择适合储层压力的支撑剂。
对支撑剂的要求:粒径均匀、强度高、杂质含量少、圆球度好。
3.4在低能区块中采用油层保护器
低产能区块油井在生产过程中,经常遇到因砂卡、结蜡、结垢等现象影响油井正常生产,在清除砂、蜡进行热洗时,由于地层压力低,洗井液返出量很少或返不出来,洗井液很容易侵入地层造成油层水敏,堵塞油层通道将油层压死,造成油井减产或完全停产,有的油井洗井后要三、四天才能恢复正常生产,油层保护器很好地解决了这个问题。油层保护器是一种反循环自封封井器 , 由环空密封器密封油套环 行空间,使用时连接在抽油泵下部下到生产层以上。伸缩管的作用是。避免按单根上提管柱使胶皮翻卷,在抽油泵正常工作时不会因油管上下串动损坏皮碗。柔性接头在在平面内可以 360°自由转动 , 将密封器皮碗与套管间的刚性摩擦转化为柔性摩擦,避免下部工具因自传脱扣落井。
3.5常规作业中的保护技术
1)严格控制管柱起下速度,是流体流度控制在临界速度以下。
2)在油水井作业施工过程中 , 对能量较差的地层尽量采取不压井作业法或完井管柱下油层保护器。
3)在压井、替喷等施工中,合理选择压井液密度,控制合理压差,防止储层结构遭到破坏。
4)施工用液选择与地层配伍的油田净化水或加入添加剂处理过的液体。
5)在冲砂施工中应采取捞砂或机械抽砂技术。
6)清洁施工池罐及管具,避免造成储层的孔隙堵塞。
4结论与建议
保护油气层技术是项涉及多学科、多专业、多部门井贯穿整个油气生产过程中的系统工程,从钻井到完井中每道工序都会使油层受到损害,井下作业过程中的试油、压裂、酸化、大修、注水、热采的每一项作业中均可能使油气层受到损害 , 各部门必须密切合作 , 协同工作 , 共同做好以下油气层保护工作。
以上是对井下作业过程中油气层保护方面的一些探讨 , 希望对油气层的保护工作具有一定的指导作用。