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[摘要]保护油气层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程的系统工程,有若干油气井。中途测试表明油气层受损害并不严重,其产能较高,但完井投产后油气井的产能却很低,甚至完全丧失产能,油气层损害的实质包括绝对渗透率下降和相对渗透率下降。从试油工程因素方面阐述了对油气层的保护。
[关键词]保护油气层;速敏;试油;压井液
中图分类号:TE347 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)06-0108-01
一、保护油气层的重要性
保护油气层是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一,此项工作的好坏直接关系到勘探、开发的效果。钻井、完井、试油等油井作业过程中,固相、滤液进入储层发生作用,不适当工艺,引起有效渗透率降低,损害储层,储层损害将降低产出或注入能力及采收率,损失宝贵的油气资源,增加勘探开发成本。
(1)在勘探过程中,保护油气层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的油气层、油气田和对储量的正确评价。探井损害储层,可将有希望的储层被误判为干层或不具开采价值,搞好钻井、完井、试油保护油气层有利于发现油气层和正确评价油气层。
(2)搞好保护油气储层有利于提高油气采收率和增储上产,是保护油气资源的重要战略措施,对促进石油工业、少投入、多产出和贯彻总公司方针,保持油田原油稳产都具有十分重要的作用。
二、工程因素造成的储层损害
2.1 作业或生产压差引起的油气层损害
(1)微粒运移产生速敏损害。
大多数油气层都含有一些细小矿物颗粒,这些微粒在流体流动作用下发生运移,并且单个或多个颗粒在孔喉处发生堵塞,造成油气层渗透率下降,这就是微粒运移损害。由于油气层中流体流速的大小,直接受生产压差的影响,即在相同的油气层条件下,一般生产压差越大,相应的地层流体流速越大,因此,其根源在于生产压差过大。
(2)引起出砂和地层坍塌造成的损害。
当油气层较疏松时,若生产压差太大,可能引起油气层大量出砂,进而造成油气层坍塌,产生严重的损害。
2.2 作业时间对油气层的损害
(1)作业时间延长,油气层的损害程度增加,当工作液与油气层不配伍时,损害的程度随时间的延长而加剧。(2)影响损害的深度,如压井液,随作业时间的延长,滤液侵入量增加,滤液损害的深度加深。
2.3 作业施工中造成的损害
施工人井液体包括洗井液、压井液,与地层流体不配伍,进入地层后影响地层流体性质,堵塞孔隙;外界的固相颗粒随入井液进入地层,改变了地层孔喉结构,降低油气层的导流能力,增加渗流阻力;射孔工艺不合理,射孔弹不能有效穿透套管、水泥环和被污染地层形成流通通道,阻碍了地层流体向井简内流动。油气层损害表现是在近井简附近形成一个一定范围的污染带,阻隔井简内与地层的连通,降低这个范围内地层的导流能力,阻碍地层流体流动,影响油气井的产量。
三、试油过程对油气层的损害
试油其工序主要包括通洗井、射孔前准备、射孔、测试、压裂等措施。因此试油过程对油气层的损害实际上就是各种工序对油气层的损害。具体表现在:压井液性能不良对油气层损害严重;频繁起下管柱,增加压境次数;各工序配合不紧凑延长压井时间;未做好井控工作,发生井喷。
四、试油过程的保护油气层技术
4.1 采用优质压井液
由于压井液所形成的液柱压力大于油气层孔隙压力。若压井液性能不良必然会造成对油气层的损害。优质压井液必须具备以下性能:与油气层岩石及流体配伍;密度可调节,以便平衡油气层压力;在井下压力和温度下性能稳定;虑失量小;有一定携带固相颗粒的能力。压井液的选择要以油气层岩性、矿物成分和敏感性数据为依据。
4.2 采用多功能管柱
为了减少在更换工序时反复起下管柱、反复压井损害油气层的机会,应采用下一次管柱完成多个工序的多功能管柱。
(1)油管输送射孔和地层测试联作。如xx井层位s,解释层号4,厚度3.4(m),测井解释结果:差油层。采用33/4MFE-TCP射孔测试联作,先坐封,后加压点火。此工艺将油管输送装置的射孔抢、点火头、激发器等部件接到单封隔器测试管柱的底部,管柱下到待射孔和测试井段后,进行射孔校深、坐好封隔器并打开测试阀,引爆射孔后直接转入正常测试程序。
(2)油管输送射孔与压裂联作。此工艺将油管输送装置的射孔抢、点火头、激发器等部件接到压裂管柱底部,射孔后即可进行压裂等工序。
(3)压裂测试一体化管柱。如某井52-1层:F1号层,厚度5.2m,该层试验“压裂-排液-求产-体化不动管柱”。10月27日清水全压井,油管传输射孔,29日开始压裂。10月30-11月13日抽汲求产,共抽汲51个周期。日产油0.209t,日产水0.24m3,平均流压1.67MPa,试油结论为低产油水层。常规软件解释:K=1.15mD,s=-0.68,从解释结果看,说明井筒附近得到了改善,新工艺应用成功,该管柱还可以实现压后冲砂。且减少压裂准备过程油管的反复起下,反复压井,对油气层起到保护作用。
(4)一趟管柱压多层管柱。
4.3 各工序配合紧凑缩短压井等候时间
油气井试油过程的各个工序应一个紧接一个尽快完成,一定要防止一个工序结束后,长期压井等候另一个工序的现象,这是最容易被忽视的。压井液在井下时间越长,对油气层的损害越大。
4.4 搞好井控、防止井喷对油气层的损害
试油过程中一旦发生井喷就会诱发大量油气层潜在损害因素,如因微粒运移产生速敏损害、油气水分布发生变化而引起相渗透率下降等,使油气层遭受严重损害。試油过程中应严格执行总公司颁发的石油与天然气井控技术规定,并且要做到几点:地质设计方案要提供准确的的地层压力资料,施工设计中不可片面的强调保护油气层而是压井液密度偏小;施工作业前调查作业井周围注水井工作情况;井控工作必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”的方针,持续不断的提高员工的井控意识。
[关键词]保护油气层;速敏;试油;压井液
中图分类号:TE347 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)06-0108-01
一、保护油气层的重要性
保护油气层是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一,此项工作的好坏直接关系到勘探、开发的效果。钻井、完井、试油等油井作业过程中,固相、滤液进入储层发生作用,不适当工艺,引起有效渗透率降低,损害储层,储层损害将降低产出或注入能力及采收率,损失宝贵的油气资源,增加勘探开发成本。
(1)在勘探过程中,保护油气层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的油气层、油气田和对储量的正确评价。探井损害储层,可将有希望的储层被误判为干层或不具开采价值,搞好钻井、完井、试油保护油气层有利于发现油气层和正确评价油气层。
(2)搞好保护油气储层有利于提高油气采收率和增储上产,是保护油气资源的重要战略措施,对促进石油工业、少投入、多产出和贯彻总公司方针,保持油田原油稳产都具有十分重要的作用。
二、工程因素造成的储层损害
2.1 作业或生产压差引起的油气层损害
(1)微粒运移产生速敏损害。
大多数油气层都含有一些细小矿物颗粒,这些微粒在流体流动作用下发生运移,并且单个或多个颗粒在孔喉处发生堵塞,造成油气层渗透率下降,这就是微粒运移损害。由于油气层中流体流速的大小,直接受生产压差的影响,即在相同的油气层条件下,一般生产压差越大,相应的地层流体流速越大,因此,其根源在于生产压差过大。
(2)引起出砂和地层坍塌造成的损害。
当油气层较疏松时,若生产压差太大,可能引起油气层大量出砂,进而造成油气层坍塌,产生严重的损害。
2.2 作业时间对油气层的损害
(1)作业时间延长,油气层的损害程度增加,当工作液与油气层不配伍时,损害的程度随时间的延长而加剧。(2)影响损害的深度,如压井液,随作业时间的延长,滤液侵入量增加,滤液损害的深度加深。
2.3 作业施工中造成的损害
施工人井液体包括洗井液、压井液,与地层流体不配伍,进入地层后影响地层流体性质,堵塞孔隙;外界的固相颗粒随入井液进入地层,改变了地层孔喉结构,降低油气层的导流能力,增加渗流阻力;射孔工艺不合理,射孔弹不能有效穿透套管、水泥环和被污染地层形成流通通道,阻碍了地层流体向井简内流动。油气层损害表现是在近井简附近形成一个一定范围的污染带,阻隔井简内与地层的连通,降低这个范围内地层的导流能力,阻碍地层流体流动,影响油气井的产量。
三、试油过程对油气层的损害
试油其工序主要包括通洗井、射孔前准备、射孔、测试、压裂等措施。因此试油过程对油气层的损害实际上就是各种工序对油气层的损害。具体表现在:压井液性能不良对油气层损害严重;频繁起下管柱,增加压境次数;各工序配合不紧凑延长压井时间;未做好井控工作,发生井喷。
四、试油过程的保护油气层技术
4.1 采用优质压井液
由于压井液所形成的液柱压力大于油气层孔隙压力。若压井液性能不良必然会造成对油气层的损害。优质压井液必须具备以下性能:与油气层岩石及流体配伍;密度可调节,以便平衡油气层压力;在井下压力和温度下性能稳定;虑失量小;有一定携带固相颗粒的能力。压井液的选择要以油气层岩性、矿物成分和敏感性数据为依据。
4.2 采用多功能管柱
为了减少在更换工序时反复起下管柱、反复压井损害油气层的机会,应采用下一次管柱完成多个工序的多功能管柱。
(1)油管输送射孔和地层测试联作。如xx井层位s,解释层号4,厚度3.4(m),测井解释结果:差油层。采用33/4MFE-TCP射孔测试联作,先坐封,后加压点火。此工艺将油管输送装置的射孔抢、点火头、激发器等部件接到单封隔器测试管柱的底部,管柱下到待射孔和测试井段后,进行射孔校深、坐好封隔器并打开测试阀,引爆射孔后直接转入正常测试程序。
(2)油管输送射孔与压裂联作。此工艺将油管输送装置的射孔抢、点火头、激发器等部件接到压裂管柱底部,射孔后即可进行压裂等工序。
(3)压裂测试一体化管柱。如某井52-1层:F1号层,厚度5.2m,该层试验“压裂-排液-求产-体化不动管柱”。10月27日清水全压井,油管传输射孔,29日开始压裂。10月30-11月13日抽汲求产,共抽汲51个周期。日产油0.209t,日产水0.24m3,平均流压1.67MPa,试油结论为低产油水层。常规软件解释:K=1.15mD,s=-0.68,从解释结果看,说明井筒附近得到了改善,新工艺应用成功,该管柱还可以实现压后冲砂。且减少压裂准备过程油管的反复起下,反复压井,对油气层起到保护作用。
(4)一趟管柱压多层管柱。
4.3 各工序配合紧凑缩短压井等候时间
油气井试油过程的各个工序应一个紧接一个尽快完成,一定要防止一个工序结束后,长期压井等候另一个工序的现象,这是最容易被忽视的。压井液在井下时间越长,对油气层的损害越大。
4.4 搞好井控、防止井喷对油气层的损害
试油过程中一旦发生井喷就会诱发大量油气层潜在损害因素,如因微粒运移产生速敏损害、油气水分布发生变化而引起相渗透率下降等,使油气层遭受严重损害。試油过程中应严格执行总公司颁发的石油与天然气井控技术规定,并且要做到几点:地质设计方案要提供准确的的地层压力资料,施工设计中不可片面的强调保护油气层而是压井液密度偏小;施工作业前调查作业井周围注水井工作情况;井控工作必须牢固树立“以人为本”的理念,坚持“安全第一,预防为主”的方针,持续不断的提高员工的井控意识。