关于修井作业中储层保护技术的研究论文_刘学山,高光辉,黄金刚

关于修井作业中储层保护技术的研究论文_刘学山,高光辉,黄金刚

中石油川庆钻探有限公司长庆井下技术作业公司 陕西西安 710000

摘要:储层保护技术是贯穿于石油开采和开发过程之中一直得到重视,油田在开采过程中各种各样的因素都有可能对储层造成一系列的损坏,我们可以通过保护储层、防止污染的方法,来使储层伤害减少到最低。

关键词:修井作业;储层;保护技术

引言

近年来,随着各种油田增产新技术的发展,以及开发后期油井结蜡、砂卡、检泵、井口故障等问题的频繁发生,各种修井作业也愈加频繁,很多油井在作业后发现并没有取得预计的生产效果,这是由于修井作业过程中由于不注重储层保护,修井液对储层造成了损害,增加了油气渗流阻力。正是这种由于修井液进入储层发生了一系列的物理化学作用带来的储层损害具有不可逆性,所以储层保护理念要贯穿于石油勘探开发的全过程,储层污染直接影响油井的产量,降低采收率和开发效益。为了提高油井的生产能力,降低修井作业带来的储层伤害,十分有必要对修井作业带来的储层伤害原因进行研究,采取合适的作业策略解决这一难题,确保油井的生产效益。

1 修井液对储层的影响

所谓的储层伤害就是指在井下的各种作业中,在储层近井壁带造成流体(包括液流、气流和多相流,也可能是流体中还含有固体颗粒)产出或注入自然能力的任何障碍。在修井作业中修井液性能是关系到是否能实现储层保护的关键。它的性质对储层的损坏影响较大。其中影响的因素较多:1、修井液与储层岩石矿物等不配伍引起的伤害,因为地层中都含有一定比例的粘土矿物,粘土矿物具有比表面积大和易分散等特点。特别是一些极容易发生水敏反应的粘土,会产生水化膨胀。还有就是一些岩石矿物与外界流体接触易发生物理和化学作用并导致渗透率大幅度下降,对储层造成严重的伤害;2、固体颗粒堵塞引起的储层伤害,固体颗粒来源于各种修井液中所携带的颗粒,还有就是地层本身的颗粒。对于储层来说固体颗粒本身就是污染物。由于修井液中有可能含有大量的固体颗粒,有可能侵入到地层,进入孔隙和喉道之中,影响地层的孔隙度;3、外来液体与地层流体不配伍一起的伤害。当外来的修井液的矿化度低于地层水的矿化度时,则可能引起粘土矿物的膨胀和分散,也有可能两种液体发生物理化学作用产生结垢和化学沉淀造成储层伤害;4、毛细现象引起的伤害。地层中的孔道可以看作是无数个大小不等,形状各异的,彼此相通的毛细管。当外来水相流体侵入亲水的油藏孔道后,会形成一种毛细管阻力,如果储层无法克服,油将无法流向井筒,最终导致油相渗透率降低,对储层造成严重的伤害;5、由于钻井残余的污物,氧化物,沥青等的有机物,细菌分解物等,在修井作业中可能堵塞射孔孔眼,地层孔隙,孔洞和裂缝等。由于各种各样的储层伤害最终导致的结果就是降低了储层的渗透率(包括绝对渗透率以及油、气层的有效渗透率)。在修井作业中主要是因为修井液中固相和液相侵入生产层以后,地层的岩石结构、表面性质和流体相等均发生不同程度的改变,从而增加油气流向井底的阻力,降低它的有效渗透率。当油田开发到一定时间以后储层伤害所带来的后果就越来越显著,主要表现在:1、降低产能和产量;2、增加修井作业的工作量,提高油气生产成本;3、影响最终采收率,即损坏油气资源。储层伤害尤其对中、低渗透油气层的危害都比较大,当伤害比较严重时,就有可能完全堵塞油气孔道,导致测井时得不到或者很小的油气显示,从而影响油气田的正常开发。而且有些油气层一旦受到严重的伤害,再想进行有效的恢复就比较困难了,即使有些井能够恢复但是费用也会比较高。所以我们在各种作业中要尽量减少对储层的伤害,这样对油气层的开发起到 至关重要的作用。

2 修井作业中储层保护技术分析

为了更好的保护油气储层,确保修井作业不对储层造成伤害,需要对储层岩心性质进行深入分析,尤其是进行敏感性测试,评价修井液对储层可能带来的伤害。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着对储层伤害机制的认识不断加深,近年来发展了多种储层保护技术。

2.1 屏蔽暂堵技术

当油井的漏失量超过20%时,如果只依靠修井液是无法达到减少漏失量的效果的。在这种情况下应该使用油井暂堵屏蔽技术,通过相关实验选择常温油溶性暂堵剂以及高温油溶性暂堵剂,其作用原理是使用有机树脂进行复配,从而形成高粘度液体,并极配和空隙喉道以及储层相适应的固相颗粒,然后注入产层,通过压差的作用,使近井壁附近形成极低渗透的屏蔽环带,从而达到阻止修井液渗入储层的效果,并实现对油层的保护。此外,由于暂堵剂可以被油溶解,因此,在油井生产后暂堵液会被溶解排出,不会影响油井的产量。经实践证明,此技术的应用大大降低了对储层的损害。

2.2 低密度泡沫负压排液技术

屏蔽暂堵技术是一种作业过程中减少修井液漏失的技术,对于已经发生了修井液漏失的油井,如何减少漏失的修井液对储层的伤害是一个重要的问题。低密度泡沫负压排液技术就是针对漏失进入储层的外来流体快速返排的一项储层保护技术,通过使用压风机和水泥车连续泵入空气和洗井液体系,让其在井筒内形成携带能力强、密度较低的稳定泡沫体系,减少了井筒静液柱压力,从而使井底和地层之间形成较大的负压差,诱导地层快速地排出进入储层的外来流体,从而达到降低储层伤害的目的。该技术对于地层压力低,返排能力差的油井具有较好的适用性。

2.3 防污染采油管柱技术

由于油井在生产过程中存在原油含气量大以及结蜡严重的情况,因此,必须经常进行脱气和清蜡工作,针对这一情况,防污染采油管柱技术具有很好的应用效果。此项技术的工作原理是在正常抽油生产的过程中多功能洗井阀会处于关闭状态,当需要热洗清蜡时,通过一定的压力作用会使多功能洗井阀自动打开,在封隔器的作用下油套环空被隔断,因此,洗井液只能通过洗井阀进入油管内,当洗井液从上部油管返出时,受底部单流阀的影响,不会出现渗入地层的情况,从而可以有效地避免漏失的情况发生。经实践证明,此项技术还能增大压差,提高抽油泵的工作效率。

2.4 低伤害修井液体系

前两种储层保护技术都是通过降低修井液体系进入储层来实现储层保护,而低伤害修井液体系是针对修井液体系进行的改进来减少储层伤害。低伤害修井液体系通过使用部分水解聚丙烯酰胺,加入一定量的交联剂,通过高分子的交联形成具有立体结构的凝胶体系。这种凝胶在修井液体系中起到了良好的造壁性能,能在井底储层表明上形成保护层,从而降低了修井液体系的漏失,这种凝胶体系又可以使用强氧化剂氧化破除,不会对储层造成伤害。

结束语

近年来,多数裂缝性油藏在作业后没有取得理想的生产效率,且生产效率呈下降的趋势。造成这种现象的原因是由于在作业过程中修井液的漏失对油层造成了污染,裂缝遭到堵塞,大大增加了流动阻力。此外,由于水井的严重欠注以及注采井网存在的不完善,使多数油井和油层能量无法得到补充,从而造成亏损严重,大大增加了低压漏失井,在作业过程中各种修井液的漏失情况非常严重。由于各种液体渗入地层并产生物理和化学作用,严重破坏了地层的平衡,由于油气层无法适应这种变化,从而使渗透率和产量出现大幅度的下降。因此,为了防止修井作业过程中因修井液的渗入给储层带来损坏,必须仔细分析造成储层损害的原因,并通过应用储层保护技术解决这一问题。

参考文献:

[1]孟瑄,杨宪民.修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术[J].石油钻探技术.2013(01)

[2]张玉光,金哲.关于修井作业中储层保护技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量.2013(07)

论文作者:刘学山,高光辉,黄金刚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/9

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