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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141.28×104t,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40~70%。
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CaCl2,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,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,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、结论及認识
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.
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141.28×104t,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40~70%。
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CaCl2,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,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,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、结论及認识
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.