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【摘要】储层的低渗透性是我国油气开发面临的主要问题，这种储层一般会出现单井产能低，经济效益差，生产压差大，储层易受污染等状况。其中，前三个因素人力无法避免，而对于储层的伤害是人为可以防止的。“预防”是油气层保护的全部内容，一旦储层受到污染，要想改善或恢复需付出极大代价，有时甚至是无法实现的。因此，“预防”油气层损害是关键。本文阐述了储层保护的重要性，结合储层损害的来源，提出储层保护的措施。
【关键词】储层保护 岩心分析 配伍性 敏感性
1 储层保护的重要性
低渗透储层的孔喉小或连通性差，胶结物含量高，这样它容易受到粘土水化膨胀、乳化堵塞、分散运移、水锁和贾敏效应的损害，而受工作液（钻井液、完井液、射孔液等）固相颗粒侵入影响较小。保护油气层技术是油气开发过程中一项非常具有现实意义的技术，油气层保护做得好，则投资的收益就大，反之会导致油气层不能发挥应有的生产能力，大大降低投资的回报率[1]。根据油田开展油气层保护的经验，开展油气层保护比不进行油气层保护产能普遍提高1～2倍，可见油气层保护之重要性。保护油气层技术也是一项系统工程，所涉及的专业知识面广，科技含量高，需多方协同努力方可实现。
2 油气层保护的主要内容
2.1 岩芯分析
巖芯分析实验是油气开发工作的最基础部分，一般包括孔隙度、渗透率、流体饱和度实验，X射线衍射实验，储层敏感性矿物分析等，国外在这方面还应用了CT扫描、核磁共振等技术更深层次地研究油气层损害机理。
2.2 储层敏感性评价
包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏性实验。对于低渗储层，重点是做好水敏性评价。国内外在这方面现已产生了一系列敏感性评价软件，这些软件不需要室内实验，仅通过岩芯分析结果即可迅速确定储层敏感性，解释结果可靠性较高，例如石油大学自行研制的一套软件，其解释结果与实际实验的符合率可达到80%左右。
2.3 油气层损害机理研究
油气层损害机理是指油气层损害产生的原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程，其实质就是有效渗透率下降。可将油气层损害原因分为内因和外因两方面。凡是受外界条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素，均属油气层潜在损害因素（内因），它包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和油气层流体性质[2]。在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为油气层损害外因，它主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。
3 外来流体与地层岩石不配伍产生的损害
由前面的论述可知，对于低渗储层，在各种施工作业过程中，工作液与油气层不配伍是主要损害。当外来流体与地层岩石不配伍时产生以下几种损害：
3.1 水敏
若进入油气层的外来液体与油气层中的水敏性矿物（如蒙脱石）不配伍时，将会引起这类矿物水化膨胀、分散或脱落，导致油气层渗透率下降。油气层损害的规律有：
（1）当油气层物性相似时，油气层中水敏性矿物含量越多，水敏性损害程度就越大；
（2）油气层中常见的粘土矿物对油气层水敏性损害强弱影响顺序为：蒙脱石>伊利石/蒙皂石间层矿物>伊利石>高岭石、绿泥石；
（3）当油气层中水敏性矿物含量及存在状态均相似时，高渗透储层的水敏性损害比低渗透储层的水敏性损害要低些；
（4）外来液体的矿化度越低，引起油气层的水敏性损害越强；外来液体的矿化度降低速度越大，油气层的水敏性损害越强；3.2 碱敏
高PH值的外来液体侵入油气层时，与其中的碱敏性矿物发生反应造成分散、脱落、新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体生成，导致油气层渗透率下降。
3.3 酸敏
油气层酸化处理后，释放大量微粒，矿物溶解释放出的离子还可能再次生成沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞油气层的孔道，轻者可以削弱酸化效果，重者导致酸化失败[3]。造成酸敏性损害的无机沉淀和凝胶体有：Fe（OH）3、Fe（OH）2、CaF2、MgF2、氟硅酸盐、氟铝酸盐沉淀和硅酸凝胶。
4 外来流体与地层流体不配伍产生的损害
4.1 结垢
由于外来液体与油气层流体不配伍，可形成CasO4、BaSO4、SrCO3、SrSO4等无机垢沉淀；有机垢主要指石蜡、沥青质及胶质在井眼附近的地层中沉淀产生损害。形成有机垢的因素有：（1）外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀，高PH值的液体可促使沥青质、树脂、蜡的胶状污泥；（2）气体和低表面张力的流体侵入油气层，可促使有机垢的生成。
4.2 乳化堵塞
外来流体常含有许多化学添加剂，这些添加剂进入油气层后，可能改变油水界面性能，形成油或水作外相的乳化液，堵塞孔喉，增大了流动的粘滞阻力。影响乳化液形成的因素有：（1）表面活性剂的性质和浓度；（2）微粒的存在；（3）油气层的润湿性。
4.3 细菌堵塞
油气层原有的细菌或者随外来流体一起侵入的细菌，在作业过程中，当油气层的环境变成适宜它们生长时，它们会很快繁殖[4]。油田常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌。由于它们的新陈代谢作用，可在三方面产生油气层损害：（1）它们繁殖快，常以体积较大的菌络存在，堵塞孔道；（2）腐生菌和铁细菌都能产生粘液，堵塞油气层；（3）细菌代谢产生CO2、H2S、S2-、OH-等，可引起FeS、CaCO3、Fe（OH）2等无机沉淀。
5 储层保护的措施
保护油气层贯穿于油气生产的全过程，是搞好油气藏开发的关键之一。具体地说，有以下几方面：采用近平衡钻井或者欠平衡钻井技术，选用优质泥浆体系，如正电胶泥浆，屏蔽暂堵技术等；采用负压射孔技术，优化增产措施；压裂是开发低渗气田的关键，而压裂过程中的油气层保护则是关键中的关键[5]。由于压裂液与地层的接触面积比泥浆的要大得多，且与地层的正压差比泥浆与地层的也大得多，因此，其虽然增大了供气面积，但同时也增大了损害面积。从我国目前情况来看，能做到的就是尽量减少压裂液与地层的接触时间，压裂过后，应尽快排出压裂液，使裂缝闭合。压裂过后不要关井，应迅速投产，以避免压裂液与地层的长时间接触而造成的巨大伤害。
参考文献
[1] 崔迎春，张琰.钻井导致储层损害试验研究进展综述[J].天然气工业，2000，20（2）：61-63
[2] 吴亮，李雪雁，段小群.陕北韩渠油田长2储层伤害地质因素分析[J].石油实验地质，2000，22（1）：81-84
[3] 缪飞，赵建华.储层伤害诊断技术研究与应用[J].断块油气田，2000，7（5）：45-47
[4] 张绍槐，罗平亚.保护储集层技术[M].北京：石油工业出版社，1995.83，133-134
【关键词】储层保护 岩心分析 配伍性 敏感性
1 储层保护的重要性
低渗透储层的孔喉小或连通性差，胶结物含量高，这样它容易受到粘土水化膨胀、乳化堵塞、分散运移、水锁和贾敏效应的损害，而受工作液（钻井液、完井液、射孔液等）固相颗粒侵入影响较小。保护油气层技术是油气开发过程中一项非常具有现实意义的技术，油气层保护做得好，则投资的收益就大，反之会导致油气层不能发挥应有的生产能力，大大降低投资的回报率[1]。根据油田开展油气层保护的经验，开展油气层保护比不进行油气层保护产能普遍提高1～2倍，可见油气层保护之重要性。保护油气层技术也是一项系统工程，所涉及的专业知识面广，科技含量高，需多方协同努力方可实现。
2 油气层保护的主要内容
2.1 岩芯分析
巖芯分析实验是油气开发工作的最基础部分，一般包括孔隙度、渗透率、流体饱和度实验，X射线衍射实验，储层敏感性矿物分析等，国外在这方面还应用了CT扫描、核磁共振等技术更深层次地研究油气层损害机理。
2.2 储层敏感性评价
包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏性实验。对于低渗储层，重点是做好水敏性评价。国内外在这方面现已产生了一系列敏感性评价软件，这些软件不需要室内实验，仅通过岩芯分析结果即可迅速确定储层敏感性，解释结果可靠性较高，例如石油大学自行研制的一套软件，其解释结果与实际实验的符合率可达到80%左右。
2.3 油气层损害机理研究
油气层损害机理是指油气层损害产生的原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程，其实质就是有效渗透率下降。可将油气层损害原因分为内因和外因两方面。凡是受外界条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素，均属油气层潜在损害因素（内因），它包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和油气层流体性质[2]。在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为油气层损害外因，它主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。
3 外来流体与地层岩石不配伍产生的损害
由前面的论述可知，对于低渗储层，在各种施工作业过程中，工作液与油气层不配伍是主要损害。当外来流体与地层岩石不配伍时产生以下几种损害：
3.1 水敏
若进入油气层的外来液体与油气层中的水敏性矿物（如蒙脱石）不配伍时，将会引起这类矿物水化膨胀、分散或脱落，导致油气层渗透率下降。油气层损害的规律有：
（1）当油气层物性相似时，油气层中水敏性矿物含量越多，水敏性损害程度就越大；
（2）油气层中常见的粘土矿物对油气层水敏性损害强弱影响顺序为：蒙脱石>伊利石/蒙皂石间层矿物>伊利石>高岭石、绿泥石；
（3）当油气层中水敏性矿物含量及存在状态均相似时，高渗透储层的水敏性损害比低渗透储层的水敏性损害要低些；
（4）外来液体的矿化度越低，引起油气层的水敏性损害越强；外来液体的矿化度降低速度越大，油气层的水敏性损害越强；3.2 碱敏
高PH值的外来液体侵入油气层时，与其中的碱敏性矿物发生反应造成分散、脱落、新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体生成，导致油气层渗透率下降。
3.3 酸敏
油气层酸化处理后，释放大量微粒，矿物溶解释放出的离子还可能再次生成沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞油气层的孔道，轻者可以削弱酸化效果，重者导致酸化失败[3]。造成酸敏性损害的无机沉淀和凝胶体有：Fe（OH）3、Fe（OH）2、CaF2、MgF2、氟硅酸盐、氟铝酸盐沉淀和硅酸凝胶。
4 外来流体与地层流体不配伍产生的损害
4.1 结垢
由于外来液体与油气层流体不配伍，可形成CasO4、BaSO4、SrCO3、SrSO4等无机垢沉淀；有机垢主要指石蜡、沥青质及胶质在井眼附近的地层中沉淀产生损害。形成有机垢的因素有：（1）外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀，高PH值的液体可促使沥青质、树脂、蜡的胶状污泥；（2）气体和低表面张力的流体侵入油气层，可促使有机垢的生成。
4.2 乳化堵塞
外来流体常含有许多化学添加剂，这些添加剂进入油气层后，可能改变油水界面性能，形成油或水作外相的乳化液，堵塞孔喉，增大了流动的粘滞阻力。影响乳化液形成的因素有：（1）表面活性剂的性质和浓度；（2）微粒的存在；（3）油气层的润湿性。
4.3 细菌堵塞
油气层原有的细菌或者随外来流体一起侵入的细菌，在作业过程中，当油气层的环境变成适宜它们生长时，它们会很快繁殖[4]。油田常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌。由于它们的新陈代谢作用，可在三方面产生油气层损害：（1）它们繁殖快，常以体积较大的菌络存在，堵塞孔道；（2）腐生菌和铁细菌都能产生粘液，堵塞油气层；（3）细菌代谢产生CO2、H2S、S2-、OH-等，可引起FeS、CaCO3、Fe（OH）2等无机沉淀。
5 储层保护的措施
保护油气层贯穿于油气生产的全过程，是搞好油气藏开发的关键之一。具体地说，有以下几方面：采用近平衡钻井或者欠平衡钻井技术，选用优质泥浆体系，如正电胶泥浆，屏蔽暂堵技术等；采用负压射孔技术，优化增产措施；压裂是开发低渗气田的关键，而压裂过程中的油气层保护则是关键中的关键[5]。由于压裂液与地层的接触面积比泥浆的要大得多，且与地层的正压差比泥浆与地层的也大得多，因此，其虽然增大了供气面积，但同时也增大了损害面积。从我国目前情况来看，能做到的就是尽量减少压裂液与地层的接触时间，压裂过后，应尽快排出压裂液，使裂缝闭合。压裂过后不要关井，应迅速投产，以避免压裂液与地层的长时间接触而造成的巨大伤害。
参考文献
[1] 崔迎春，张琰.钻井导致储层损害试验研究进展综述[J].天然气工业，2000，20（2）：61-63
[2] 吴亮，李雪雁，段小群.陕北韩渠油田长2储层伤害地质因素分析[J].石油实验地质，2000，22（1）：81-84
[3] 缪飞，赵建华.储层伤害诊断技术研究与应用[J].断块油气田，2000，7（5）：45-47
[4] 张绍槐，罗平亚.保护储集层技术[M].北京：石油工业出版社，1995.83，133-134