论文部分内容阅读
摘要：在油田生产过程中，油层保护是一项系统且复杂的工作，因为在施工过程中会对石油管道直接接触，因此油井污染等情况时有发生。本文通过对油层损害机理科学分析后总结出，油层损害的影响因素有哪些，进而对不同修井作业过程中的油层损害原因进行深入研究，并提出几点技术研究的对策，希望可以给单位提供一些参考。
关键词：油层损害；修井作业；保护技术
0前言
在油气田开发过程中，油层会面临着不同程度的污染等问题，由于地层的污染给油水井的生产带来许多不利影响，例如：油井地层供液能力变差、水井注人能力降低的情况，有时甚至会造成油水井停产报废，这些情况的发生主要原因是地层污染造成油层渗透率大幅度降低，增大了流体在多孔介质中的渗流阻力。在修井施工过程中，诸多工序和入井液与是与地层直接接触的，更容易发生地层污染的情况，针对油井过程中的油层保护技术进行深入研究，保证油水井修井后的顺利开采。
1、影响油层污染的原因分析
在对油层保护技术进行深入研究前，有必要充分了解油田实际生产中的油层污染的原因，通过科学分析油层污染的原因，了解油层损害的真正原因，针对不同损害情况配套合理的油层保护技术。
油层受损的情况是十分复杂的，在油气田被开发之前，油层中的流体和多孔介质处于一个相对的稳定的状态，当开始对油气田进行开发时，这种稳定的状态被打破，从油层污染的成因来看，油层污染可分为固相污染和外来流体污染两种。
（1）油气层的固相污染
油气层的固相污染一种是来自外来的固体颗粒污染，一般包括固体颗粒污染和粘土矿物污染，黏土矿物污染是由于外界环境条件的影响下出现膨胀，对原有孔道造成压迫，对渗流通道形成堵塞，大幅度降低渗透率。
（2）油气层的外来流体污染
油气层受到外来流体污染的主要表现有两种，一种是外来流体与地层流体发生的化学反应，造成地层结垢，因而对多孔介质形成堵塞作用，增加流体渗流阻力，造成油层损害；外来流体污染地层的另一种表现形式是造成粘土膨胀，如粘土矿物蒙脱石含量较高的地层，极易发生水敏现场，遇水严重膨胀，造成孔吼直径降低，渗透率降低，对油层形成损害。
2、修井过程中的油层保护技术研究
通过上文可知，油气层污染的主要原因是固相污染和外来流体污染两种，而在修井作业过程中，作业施工工序与入井液直接作用于油层，因此不可避免的会对油层造成一定的损害，表1为河南油田双河油区近几年修井造成油层损害的统计表，可以看出修井作业过程中会造成地层污染的因素较多，包括修井液性质、施工压力控制以及酸化压裂液性质等，因此有必要针对不同修井作业施工工序下的油层保护技术进行深入研究。
（1）油水井维护作业的油层保护技术研究
在油田的实际开发生产中，普通维护作业一般可占到修井工作量的百分之八十以上，主要任务是油井检泵、水井换管等普通的维护作业，因此油水井普通维护作业的油层保护技术主要体现在井筒压力控制和修井液性能两个方面。
作业修井过程中，压力控制对油层保护至关重要的，井筒压力过低，远远小于地层压力，会出现地层流体流速增加的情况，在这种情况下，速敏现象十分明显，形成严重的油层污染，同时如果井筒压力过低还会造成作业过程中的井喷、井涌现象发生，形成安全隐患，不利于作业施工。因此在常规的维护作业过程中，需要根据油层压力情况对井筒压力进行控制，对压井液的密度进行合理调配，保持地层与井筒压力的平衡，在保证压井液可以压住地层压力的同时尽量减少地层入井液与地层的接触机会，进而实现对油层的保护作用。如果井筒压力过高，远远大于地层压力，会出现压井液大量进入地层的现象，这种情况加大了入井液与地层流体、粘土矿物接触面积，形成地层损伤潜在风险，同时较大的压差使入井液进入地层后保持较高渗流速度，造成严重的速敏，降低储层渗透率，在发生上述两种现象的同时，井筒压力在大于地层压力的情况下还会造成入井液将近井地层的原油推向远端，不利于开井后的生产；
（2）油水井酸化作业的油层保护技术研究
油水井酸化施工在油气田开发的过程中是一种常见且十分有效的增油措施，酸化施工过程中，在大于地层压力的作用下，配方酸液进入地层，清除多孔介质中的杂质，提高了地层渗透率。虽然说酸化可以提高油层渗透性，但是施工设计不合理，不仅起不到增产的作用，相反会对油层造成不可逆的伤害，在油水井酸化作业过程中需要配套制定相应的油层保护技术。在酸化施工前，必须对储层的物性有充分的认识，掌握酸液配方是否对储层起到解堵的效果、是否会产生酸敏效应以及是否会反应形成沉淀等主要问题，如果条件允许，最好进行室内岩心酸化评价实验。同时，酸液作为入井流体同样面临着储层水敏问题，因此在调整酸液配方时必须添加相应的防膨剂并进行室内配伍性评价实验。在酸化施工结束后，如果不能及时将地层中的残酸或反应残渣返排至地面，同样会对层产生较大的伤害，一般可以在酸化结束后配套注氮气泡沫返排技术，利用负压原理将地层中的残酸或反应残渣排至地面。
（3）油水井压裂作业的油层保护技术研究
油水井压裂施工是目前油井增产、水井增注最直接和有效的措施手段，在大于储层破裂压力的条件下，压裂液将地层压开一条裂缝，携砂液携带支撑剂在裂缝中铺展开，支撑裂缝使之无法闭合，形成一条高导流能力通道，进而实现对低渗透储层的改造，具有投资高、见效快的特点。压裂施工作为一种改造储层的高效方法，在提高渗透率的同时，也面临这油层伤害的问题，这是由于压裂施工过程中会有大量流体和固相颗粒进入地层，如果不经过前期的科学筛选和配套，这些流体和固相颗粒都有伤害地层的潜在风险，压裂施工的对象一般都是低渗透储层，如果压裂不成功损害油藏，会进一步降低渗透储层渗流能力，同时还造成大量的资金浪费，因此需要对油水井压裂作业的油层保护技术进行深入研究。
3、结论
油气层保护是一项系统而复杂的工作，需要石油企业加大力度研究又称的污染形成原因，特别是在修井过程中，大量工序和入井化学药剂直接作用于油层，增大了油气层损害风险。在进行修井作业时，应该从一般作业、酸化作业和压裂施工中提高对油气层保护工艺措施，尤其重视压裂作业。企业还要建立优化体系，加强作业修井管理，从技术方向加强修井作业对油层的保护工作，努力提高油层保护水平。
参考文献：
[1] 赵敏，徐同台等保护油气层技术[M]，石油工业出版杜，1995年
[2] 陈平，熊友明，钻井与完井工程，面向二十一世 纪课程教材，西南石油学院印刷厂，2000.3：125-131
[3] 吕红普，车斌，程炳东等，论井下修井作业的常见问题與治理方法。科技创新与应用2014（33）；134
关键词：油层损害；修井作业；保护技术
0前言
在油气田开发过程中，油层会面临着不同程度的污染等问题，由于地层的污染给油水井的生产带来许多不利影响，例如：油井地层供液能力变差、水井注人能力降低的情况，有时甚至会造成油水井停产报废，这些情况的发生主要原因是地层污染造成油层渗透率大幅度降低，增大了流体在多孔介质中的渗流阻力。在修井施工过程中，诸多工序和入井液与是与地层直接接触的，更容易发生地层污染的情况，针对油井过程中的油层保护技术进行深入研究，保证油水井修井后的顺利开采。
1、影响油层污染的原因分析
在对油层保护技术进行深入研究前，有必要充分了解油田实际生产中的油层污染的原因，通过科学分析油层污染的原因，了解油层损害的真正原因，针对不同损害情况配套合理的油层保护技术。
油层受损的情况是十分复杂的，在油气田被开发之前，油层中的流体和多孔介质处于一个相对的稳定的状态，当开始对油气田进行开发时，这种稳定的状态被打破，从油层污染的成因来看，油层污染可分为固相污染和外来流体污染两种。
（1）油气层的固相污染
油气层的固相污染一种是来自外来的固体颗粒污染，一般包括固体颗粒污染和粘土矿物污染，黏土矿物污染是由于外界环境条件的影响下出现膨胀，对原有孔道造成压迫，对渗流通道形成堵塞，大幅度降低渗透率。
（2）油气层的外来流体污染
油气层受到外来流体污染的主要表现有两种，一种是外来流体与地层流体发生的化学反应，造成地层结垢，因而对多孔介质形成堵塞作用，增加流体渗流阻力，造成油层损害；外来流体污染地层的另一种表现形式是造成粘土膨胀，如粘土矿物蒙脱石含量较高的地层，极易发生水敏现场，遇水严重膨胀，造成孔吼直径降低，渗透率降低，对油层形成损害。
2、修井过程中的油层保护技术研究
通过上文可知，油气层污染的主要原因是固相污染和外来流体污染两种，而在修井作业过程中，作业施工工序与入井液直接作用于油层，因此不可避免的会对油层造成一定的损害，表1为河南油田双河油区近几年修井造成油层损害的统计表，可以看出修井作业过程中会造成地层污染的因素较多，包括修井液性质、施工压力控制以及酸化压裂液性质等，因此有必要针对不同修井作业施工工序下的油层保护技术进行深入研究。
（1）油水井维护作业的油层保护技术研究
在油田的实际开发生产中，普通维护作业一般可占到修井工作量的百分之八十以上，主要任务是油井检泵、水井换管等普通的维护作业，因此油水井普通维护作业的油层保护技术主要体现在井筒压力控制和修井液性能两个方面。
作业修井过程中，压力控制对油层保护至关重要的，井筒压力过低，远远小于地层压力，会出现地层流体流速增加的情况，在这种情况下，速敏现象十分明显，形成严重的油层污染，同时如果井筒压力过低还会造成作业过程中的井喷、井涌现象发生，形成安全隐患，不利于作业施工。因此在常规的维护作业过程中，需要根据油层压力情况对井筒压力进行控制，对压井液的密度进行合理调配，保持地层与井筒压力的平衡，在保证压井液可以压住地层压力的同时尽量减少地层入井液与地层的接触机会，进而实现对油层的保护作用。如果井筒压力过高，远远大于地层压力，会出现压井液大量进入地层的现象，这种情况加大了入井液与地层流体、粘土矿物接触面积，形成地层损伤潜在风险，同时较大的压差使入井液进入地层后保持较高渗流速度，造成严重的速敏，降低储层渗透率，在发生上述两种现象的同时，井筒压力在大于地层压力的情况下还会造成入井液将近井地层的原油推向远端，不利于开井后的生产；
（2）油水井酸化作业的油层保护技术研究
油水井酸化施工在油气田开发的过程中是一种常见且十分有效的增油措施，酸化施工过程中，在大于地层压力的作用下，配方酸液进入地层，清除多孔介质中的杂质，提高了地层渗透率。虽然说酸化可以提高油层渗透性，但是施工设计不合理，不仅起不到增产的作用，相反会对油层造成不可逆的伤害，在油水井酸化作业过程中需要配套制定相应的油层保护技术。在酸化施工前，必须对储层的物性有充分的认识，掌握酸液配方是否对储层起到解堵的效果、是否会产生酸敏效应以及是否会反应形成沉淀等主要问题，如果条件允许，最好进行室内岩心酸化评价实验。同时，酸液作为入井流体同样面临着储层水敏问题，因此在调整酸液配方时必须添加相应的防膨剂并进行室内配伍性评价实验。在酸化施工结束后，如果不能及时将地层中的残酸或反应残渣返排至地面，同样会对层产生较大的伤害，一般可以在酸化结束后配套注氮气泡沫返排技术，利用负压原理将地层中的残酸或反应残渣排至地面。
（3）油水井压裂作业的油层保护技术研究
油水井压裂施工是目前油井增产、水井增注最直接和有效的措施手段，在大于储层破裂压力的条件下，压裂液将地层压开一条裂缝，携砂液携带支撑剂在裂缝中铺展开，支撑裂缝使之无法闭合，形成一条高导流能力通道，进而实现对低渗透储层的改造，具有投资高、见效快的特点。压裂施工作为一种改造储层的高效方法，在提高渗透率的同时，也面临这油层伤害的问题，这是由于压裂施工过程中会有大量流体和固相颗粒进入地层，如果不经过前期的科学筛选和配套，这些流体和固相颗粒都有伤害地层的潜在风险，压裂施工的对象一般都是低渗透储层，如果压裂不成功损害油藏，会进一步降低渗透储层渗流能力，同时还造成大量的资金浪费，因此需要对油水井压裂作业的油层保护技术进行深入研究。
3、结论
油气层保护是一项系统而复杂的工作，需要石油企业加大力度研究又称的污染形成原因，特别是在修井过程中，大量工序和入井化学药剂直接作用于油层，增大了油气层损害风险。在进行修井作业时，应该从一般作业、酸化作业和压裂施工中提高对油气层保护工艺措施，尤其重视压裂作业。企业还要建立优化体系，加强作业修井管理，从技术方向加强修井作业对油层的保护工作，努力提高油层保护水平。
参考文献：
[1] 赵敏，徐同台等保护油气层技术[M]，石油工业出版杜，1995年
[2] 陈平，熊友明，钻井与完井工程，面向二十一世 纪课程教材，西南石油学院印刷厂，2000.3：125-131
[3] 吕红普，车斌，程炳东等，论井下修井作业的常见问题與治理方法。科技创新与应用2014（33）；134