1、修井作业中的保护油气层技术研究摘 要:为了提高油田单井产量和采收率,延长生产周期,采取的修井作业为恢复油气井正常生产的解除故障、完善井眼条件提供了保证,但由于修井液滤液漏失到地层与地层流体发生物理、化学反应等导致了油气层的伤害,本论文研究了修井作业中的储层损害类型、并提出一定的保护储层技术。 关键词:修井 储层损害 储层保护 砖井区块井区位于陕西省榆林市定边县砖井镇,目前在该区域已发现延长组长 1、长 2、长 9 三套油层,区块长 1 石油地质储量141.28104t,构造上位于陕北斜坡西部边缘,紧邻天环坳陷,沉积上处于定边三角洲前缘。 一、修井作业造成的油气层损害 1.物理损害 该井区的物理
2、损害主要来自水相圈闭损害。当水基修井液滤液不断侵入储层,增加水相的饱和度,使得油层中的含油饱和度发生变化,油层中岩石的润湿性发生变化,甚至反转,降低油相的渗透率。对该区水锁堵塞的实验表明,水锁对储层的损害严重,损害率达 4070%。 此外还有由于修井液中的固相侵入造成的伤害。由于该陕北油藏属于低孔隙度、低渗透率、低含油饱和度的三低油田,容易引起洗井液中的外来固相微粒伤害1。 2.化学损害2 2.1 修井液与储层流体不配伍 该地区造成的储层伤害主要来自于结垢产生的无机垢与有机垢,引起的储层伤害。 2.1.1 垢造成的储层伤害 研究区延长组长 1 地层水分析表明:延长组长 1 地层水型为 CaCl
3、2,其中砖 A 井区 Ca2+的含量为 810 mg/L,B 井区 Ca2+的含量为 1134mg/L,地层水的总矿化度为 18687-28068mg/L, 因地层水中含有较高的 Ca2+ 和 HCO3-离子,在地层近井地带压力、温度降低的情况下,可能生成CaCO3 垢,沉积在近井地带,降低油层渗流能力,使油井产量降低。 此外原油中,均含有程度不同的蜡、胶质、沥青质成份(表 1) 。在地层压力、温度降低及原油中含气量减少的情况下,均有产生有机沉淀物、降低油井近井地带渗透率。 表 1 长 1 油层原油物性常规分析结果表 2.1.2 修井液滤液与储层矿物的不配伍 长 1 及以上储层填隙物含量较低,
4、总量 10.1%12.2%;长 1 以绿泥石、高岭石为主, 由于这俩种粘土都是非膨胀型粘土矿物,所以该研究区的粘土水化膨胀导致的储层损害不明显,但由于粉细砂岩和部分中粒砂岩中分布有一定量的自生伊/蒙混层、也会引起蒙脱石的水化膨胀、分散运移从而堵塞孔隙吼道,造成储层伤害。 2.2 乳化堵塞造成的储层伤害 在作业过程中浸入的各种水基修井液与地层原油的不配伍性,在表面活性物质的作用下,容易形成油水高粘乳状液,尤其是形成的油包水乳化液粘度更高,流动性能差,堵塞油气层的渗流通道,导致渗流阻力增加。 3.生物损害 修井液中的氧气及有机与无机的添加剂,为近井地带的细菌提供了良好的营养,这些细菌及其产物在一定
5、的物理、化学作用下产生难以处理的堵塞物,造成储层伤害。 4.工程因素 由于修井作业工程中施工不当,比如频繁的修井导致的损害叠加、选择作业压差过大等施工参数不合适,使得大量滤液进入地层。 二、储层保护配套工艺技术3 修井过程导致的储层主要损害来自于修井液,为了保护储层应当从选择合适的修井液开始,然后选择配套的技术达到保护储层的要求。 1.选择优质修井液 修井作业前,对储层特征、地层流体特性及修井作业工艺进行研究,通过向修井液体系配方中添加适合于储层的粘土稳定剂、防运移剂等防止敏感性损害,优选各种化学添加剂,控制体系密度及滤失量,提出适当的保护储层的修井液体系配方,针对该井区的三低油层,选择的修井
6、液还应满足其对低渗储层的要求。 2.屏蔽暂堵技术 现场试验表明,对于漏失量大 20%的油井,单纯用优质修井液难以达到减少漏失的目的,这时应采用油井屏蔽暂堵技术。主要是指将级配粒度与储层、孔隙喉道相匹配的固相颗粒加入到用有机树脂复配成高粘度液体,在压差的作用下,将其注入产层,在近井壁附近形成极低渗透的屏蔽环带,阻止修井液进入储层,达到保护油层的目的。 3.解堵技术 当油层在作业过程中发生了堵塞伤害,应及时采取解堵措施。砖井区块长 1 段主要以长石砂岩为主,次为岩屑长石砂岩,得出解堵工艺,通过 HCl 与 CaCO3、CaMg ( CO3)2、Fe2O3 等反应生成可溶性盐, 从而达到解堵的目的,
7、主要解除灰岩、白云岩及铁质类堵塞物, 也可用于井筒管柱及炮眼清洗;处理一般堵塞,是利用 HF 与石英、长石, 粘土反应生成可溶性盐,以达到解堵的目的4。 4.防污染采油管柱技术 防污染采油管柱技术主要应用于结蜡严重、原油含气量大的井,经现场验证,该管柱还能起到增大生产压差,提高抽油泵泵效的作用。 图 1 防污染采油管柱图 5.选择适当的修井作业工艺和施工参数 在保证储存不受损害或尽量减少储层伤害的前提下,具体有:优化修井作业程序,缩短修井作业时间,提高修井作业一次成功率;采用适当完井、生产工艺,减少修井作业次数;优选施工参数。主要包括起下管串速度、修井液体系密度及粘度、适当的放喷压差等。 三、结论及认识 低渗油层在修井作业中,修井液导致的储层伤害是主要因素,利用低损害的修井液可以有效地防止储层伤害,从而对油田的长期合理的开发起到重要作用。 参考文献 1丁海涛,阎建文,杜政学. 大庆外围低渗透油田储层伤害分析J . 大庆石油地质与开发,2002 ,21 (1) . 2张绍槐,罗平亚,等. 保护储集层技术 M . 北京:石油工业出版社,1996. 3 SY/ T5358-1994,砂岩储层敏感性评价实验方法S . 4 朱义吾 . 油田开发中的结垢机理及其防治技术 M . 西安: 陕西科学技术出版社, 1993.