论文部分内容阅读
摘要：本文通过对油层损害机理的分析，指出了油层损害的实质就是油层中流体阻力的增加、渗透率的下降，具体表现为油层中的“流体流不出来、注不进去”的堵塞现象，是内、外因相互作用的结果，在修井作业的过程中也不例外。本文就井下作业中诸多施工工序产生油气层损害原因做一论述，并针对性地提出预防措施。现场应用效果表明，用的油层保护措施得当，对提高单井产量和提高最终采收率等具有重要作用。
关键词：油层损害 油层保护 射孔 压井
中图分类号：TE25
前 言
胜利油田目前生产中的大部分油气田已处于开发的中后期，油气钻探和作业中遇到的各种问题严重影响油田高产、稳产开发，作业频率远远高于开发初期。胜采厂所辖的胜坨油田，是全国最早进入特高含水期开发的老油田，目前综合含水高达94.6%，年产油气当量近300万吨。胜坨油田探明储量有4.79亿吨，其中水驱油藏储量高达4.04亿吨。由于长年高强度开采，注采井网遭到破坏，造成了老区注采关系不协调，油层骨架破坏严重，油田稳产基础脆弱，油层保护问题日益突出。
90年代初数值模拟和人工智能专家系统进入地层损害研究领域，掀起了机理研究的新高潮，地层损害评价技术不断更新，防止和解除地层损害的措施不断出现；并开始向三次采油和水平井地层损害研究方向发展。胜利油田油层保护新技术不断在现场投入应用，增产效果十分显著，获得了明显的经济效益。油气层保护是一项系统工程，它不仅涉及到多学科、多专业、多部门，而且贯穿于油田开发的全过程。从钻井勘探到井下作业，从地质、工艺方案设计到采油注水的开发管理的每一个过程无不涉及到油气层保护工作，并且各个环节既相互联系又相互独立。本文重点对井下作业过程中的油气层伤害的影响因素以及保护措施逐一进行了阐述和探讨，对同类作业施工具有一定的借鉴意义。
1 入井液对疏松砂岩油藏油层的伤害与保护
1.1入井液不配伍造成地层损害与保护
油气层中含有多种敏感性矿物，因而与压井液相遇时会发生水敏、速敏、酸敏、碱敏等现象，从而造成油气层空隙堵塞。同时，压井液与不配伍的地层流体相遇时，会在油气层中发生作用，引起沉淀、乳化或促进细菌繁殖，导致渗透率下降，这就是为什么一些作业井，在开始施工时压力较高需要压井作业，而在作业交井之后却出现供液不足的原因。在选择压井液时，常规作业井应首选与油气层岩性、矿物成分、流体物性相匹配的压井液，如油田产出水；商压作业井、特殊施工井应选择高密度无固相压井液，力求使压井液本身对地层的损害降到最低。
1.2 入井液密度的地层伤害与保护
压井以压住油层，井口不喷不滋为目的，应做到“压而不死，压而不喷，压而不漏，保护油层”。压井液相对密度越大，在相同条件下进入地层的压井液就越多，对油气层造成的损害就越大。对层系多，层间差异大，漏失严重的井，应该先采用油溶性哲堵剂、单相封闭剂等堵漏剂对漏失层哲堵后再选择合适的压井液施工，以减少压井液对油气层的损害，提高压井成功率。
2 压井施工的损害与保护
正常情况下采用循环方式进行压井，压井液进入地层的液比较少，造成地层损害的程度也相对轻，而在一些特殊情况下，如油稠造成压井的泵压过高，砂卡泵或砂堵油管造成无法循环，进行压井时只能采用挤压法，压井液在较大的压差作用下进入地层，过大的压差本身就能够破坏岩石的孔隙结构，加之大量的压井液进入地层，与地层岩石及流体的不匹配，造成油气层更大的损害。压井时间，也同样影响着油气层的渗透率，压井液漫泡油气层的时间越长，对地层造成的损害就越大，反之则小。压井施工应尽量选择循环压井方式，挤注施工时要把握好挤注量，以防对油气层造成大的损害。压井后要组织连续施工作业，尽可能提高作业施工速度，最大限度地减少压井液对油气层的浸抱时间，降低对油气层的损害。
3 射孔过程中的油气层伤害与保护
用射孔完成法投产的井，在钻开油气层和固井的过程中，延长了泥浆漫泡油气层的时间，对油气层的污染增大，射孔完成还具有油流阻力大的缺点，射孔在其他条件等同的情况下，射孔参数（包括枪型、弹型、孔密、布孔相位角、布孔格式等）对油气层渗透率有着明显的影响，选择不合理，将导致地层渗透率降低，使油气井生产能力下降。反之则可达到预期的产能。射孔压差对油气层的损害。射孔压差分为正压差和负压差，正压差射孔，在射开地层的瞬间，井简中射孔液俊入地层，侵入的结果使得射孔液中的固相顺粒、碎屑岩屑、射孔弹碎片等堵塞地层。同时，射孔液与地层岩性和流体的不配伍，也产生沉淀、乳化，降低渗透率，造成地层损害。解决这一问题的办法是：正压差下射孔的井，射孔液中加入防膨荆等化学药剂，减少对地层的损害。其次就是采取负压差射孔。负压差射孔在射开地层的瞬间，由于地层压力大于井简液柱压力，地层流体在压差作用下流向井筒，可以起到清沽井眼目的，可最大限度地降低油气层的损害。负压差射孔虽然有利于油气层保护，但也必须合理利用，如果负压差过大，同样会造成油气层激动，引起地层出砂，使射孔地带的岩石孔隙给构遭到破坏，因而负压射孔必须根据开发区块的地层压力，岩性状况等确定合理的负压值。
4 大型施工過程中的油气层保护
大型防砂施工主要有绕丝高压充填、涂料防砂、干灰砂防砂等。施工目的就是要人为地在近井地带建立起一个完整、有效的挡砂井壁，防止地层出砂，保护油气层的渗透率。同时，大型施工在一定程度上也具有压裂油气层，解除近井地带堵塞，改善地层渗透率的作用。大型施工过程中造成油气层损害的原因主要有两个方面。一是携砂液与地层岩石及地层流体不匹配造成油气层损害；二是支排剂选择不合理造成油气层损害，大型施工过程中的油气层保护措施有：（l）根据地层岩性及流体物性，选择与之相匹配的携砂液。胜利采油厂研究油井出砂综合治理配套技术，对沙二段出砂油井，采取“油层治砂、井筒清砂、泵下挡砂”的经济治砂工艺模式，对东营组出砂油井，以机械防砂工艺为主，配套多种油层预处理工艺，有效保护了防砂后的油层产能。针对稠油油藏油稠、出砂、强水敏的特征，在油层保护措施方面，研制应用SCY-1前置解堵剂、DFFP-1B高温防膨剂和薄膜扩展剂。在防砂工艺配套技术方面，采用两步法防砂技术，保持充填层结构的完整性和良好的渗透性。在注汽工艺配套技术方面，应用注汽隔热管柱+热胀补偿器+热采封隔器的注汽管柱，保证注汽过程的顺利进行。形成年产能12万吨，累产油34万吨的生产规模。
5 结 论
总之，保护油气层是增储上产过程中极其重要的工作，要提高对疏松砂岩油藏保护油层保护的重视程度，正确处理投入与产出的关系，从总体经济效益出发，积极主动推广应用保护油气层的各项新技术，最终提高疏松砂岩油藏的采收率。
[参考文献]
[l ]赵敬，徐同台等.保护油气层技术.石油工业出版杜，1995年.
关键词：油层损害 油层保护 射孔 压井
中图分类号：TE25
前 言
胜利油田目前生产中的大部分油气田已处于开发的中后期，油气钻探和作业中遇到的各种问题严重影响油田高产、稳产开发，作业频率远远高于开发初期。胜采厂所辖的胜坨油田，是全国最早进入特高含水期开发的老油田，目前综合含水高达94.6%，年产油气当量近300万吨。胜坨油田探明储量有4.79亿吨，其中水驱油藏储量高达4.04亿吨。由于长年高强度开采，注采井网遭到破坏，造成了老区注采关系不协调，油层骨架破坏严重，油田稳产基础脆弱，油层保护问题日益突出。
90年代初数值模拟和人工智能专家系统进入地层损害研究领域，掀起了机理研究的新高潮，地层损害评价技术不断更新，防止和解除地层损害的措施不断出现；并开始向三次采油和水平井地层损害研究方向发展。胜利油田油层保护新技术不断在现场投入应用，增产效果十分显著，获得了明显的经济效益。油气层保护是一项系统工程，它不仅涉及到多学科、多专业、多部门，而且贯穿于油田开发的全过程。从钻井勘探到井下作业，从地质、工艺方案设计到采油注水的开发管理的每一个过程无不涉及到油气层保护工作，并且各个环节既相互联系又相互独立。本文重点对井下作业过程中的油气层伤害的影响因素以及保护措施逐一进行了阐述和探讨，对同类作业施工具有一定的借鉴意义。
1 入井液对疏松砂岩油藏油层的伤害与保护
1.1入井液不配伍造成地层损害与保护
油气层中含有多种敏感性矿物，因而与压井液相遇时会发生水敏、速敏、酸敏、碱敏等现象，从而造成油气层空隙堵塞。同时，压井液与不配伍的地层流体相遇时，会在油气层中发生作用，引起沉淀、乳化或促进细菌繁殖，导致渗透率下降，这就是为什么一些作业井，在开始施工时压力较高需要压井作业，而在作业交井之后却出现供液不足的原因。在选择压井液时，常规作业井应首选与油气层岩性、矿物成分、流体物性相匹配的压井液，如油田产出水；商压作业井、特殊施工井应选择高密度无固相压井液，力求使压井液本身对地层的损害降到最低。
1.2 入井液密度的地层伤害与保护
压井以压住油层，井口不喷不滋为目的，应做到“压而不死，压而不喷，压而不漏，保护油层”。压井液相对密度越大，在相同条件下进入地层的压井液就越多，对油气层造成的损害就越大。对层系多，层间差异大，漏失严重的井，应该先采用油溶性哲堵剂、单相封闭剂等堵漏剂对漏失层哲堵后再选择合适的压井液施工，以减少压井液对油气层的损害，提高压井成功率。
2 压井施工的损害与保护
正常情况下采用循环方式进行压井，压井液进入地层的液比较少，造成地层损害的程度也相对轻，而在一些特殊情况下，如油稠造成压井的泵压过高，砂卡泵或砂堵油管造成无法循环，进行压井时只能采用挤压法，压井液在较大的压差作用下进入地层，过大的压差本身就能够破坏岩石的孔隙结构，加之大量的压井液进入地层，与地层岩石及流体的不匹配，造成油气层更大的损害。压井时间，也同样影响着油气层的渗透率，压井液漫泡油气层的时间越长，对地层造成的损害就越大，反之则小。压井施工应尽量选择循环压井方式，挤注施工时要把握好挤注量，以防对油气层造成大的损害。压井后要组织连续施工作业，尽可能提高作业施工速度，最大限度地减少压井液对油气层的浸抱时间，降低对油气层的损害。
3 射孔过程中的油气层伤害与保护
用射孔完成法投产的井，在钻开油气层和固井的过程中，延长了泥浆漫泡油气层的时间，对油气层的污染增大，射孔完成还具有油流阻力大的缺点，射孔在其他条件等同的情况下，射孔参数（包括枪型、弹型、孔密、布孔相位角、布孔格式等）对油气层渗透率有着明显的影响，选择不合理，将导致地层渗透率降低，使油气井生产能力下降。反之则可达到预期的产能。射孔压差对油气层的损害。射孔压差分为正压差和负压差，正压差射孔，在射开地层的瞬间，井简中射孔液俊入地层，侵入的结果使得射孔液中的固相顺粒、碎屑岩屑、射孔弹碎片等堵塞地层。同时，射孔液与地层岩性和流体的不配伍，也产生沉淀、乳化，降低渗透率，造成地层损害。解决这一问题的办法是：正压差下射孔的井，射孔液中加入防膨荆等化学药剂，减少对地层的损害。其次就是采取负压差射孔。负压差射孔在射开地层的瞬间，由于地层压力大于井简液柱压力，地层流体在压差作用下流向井筒，可以起到清沽井眼目的，可最大限度地降低油气层的损害。负压差射孔虽然有利于油气层保护，但也必须合理利用，如果负压差过大，同样会造成油气层激动，引起地层出砂，使射孔地带的岩石孔隙给构遭到破坏，因而负压射孔必须根据开发区块的地层压力，岩性状况等确定合理的负压值。
4 大型施工過程中的油气层保护
大型防砂施工主要有绕丝高压充填、涂料防砂、干灰砂防砂等。施工目的就是要人为地在近井地带建立起一个完整、有效的挡砂井壁，防止地层出砂，保护油气层的渗透率。同时，大型施工在一定程度上也具有压裂油气层，解除近井地带堵塞，改善地层渗透率的作用。大型施工过程中造成油气层损害的原因主要有两个方面。一是携砂液与地层岩石及地层流体不匹配造成油气层损害；二是支排剂选择不合理造成油气层损害，大型施工过程中的油气层保护措施有：（l）根据地层岩性及流体物性，选择与之相匹配的携砂液。胜利采油厂研究油井出砂综合治理配套技术，对沙二段出砂油井，采取“油层治砂、井筒清砂、泵下挡砂”的经济治砂工艺模式，对东营组出砂油井，以机械防砂工艺为主，配套多种油层预处理工艺，有效保护了防砂后的油层产能。针对稠油油藏油稠、出砂、强水敏的特征，在油层保护措施方面，研制应用SCY-1前置解堵剂、DFFP-1B高温防膨剂和薄膜扩展剂。在防砂工艺配套技术方面，采用两步法防砂技术，保持充填层结构的完整性和良好的渗透性。在注汽工艺配套技术方面，应用注汽隔热管柱+热胀补偿器+热采封隔器的注汽管柱，保证注汽过程的顺利进行。形成年产能12万吨，累产油34万吨的生产规模。
5 结 论
总之，保护油气层是增储上产过程中极其重要的工作，要提高对疏松砂岩油藏保护油层保护的重视程度，正确处理投入与产出的关系，从总体经济效益出发，积极主动推广应用保护油气层的各项新技术，最终提高疏松砂岩油藏的采收率。
[参考文献]
[l ]赵敬，徐同台等.保护油气层技术.石油工业出版杜，1995年.