油气层保护技术探讨

田志慧（中原油田采油工程技术研究院 河南 濮阳 457001）

前言

油气层保护是指在完井、试油和采油过程中为防止油层损害所采取的一系列措施，其目的是保证油气畅流入井。油气层保护是十分重要的。入井流体与储层及流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象称为油气层损害。

一、油气层损害的原因

储集层损害的内因是指储集层本身的岩性、物性及油气水流体性质等造成损害的原因。它是储集层本身的固有特性。

储集层损害的外因是指在施工作业时任何能够引起储集层微观结构原始状态发生改变，并使得储集层的原始渗透率有所下降的各种外部作业条件。内因是储集层被损害的客观条件，称为储集层的潜在损害因素或潜在可能性。这些潜在可能性只有在一定外因作用下才起作用，才使潜在可能性成为真实损害。储集层损害内因与外因的综合作用主要是外来流体与储集层岩石的相互作用及外来流体与地层流体的相互作用。

二、保护油气层技术

对于采油过程，虽然没有外来流体进入油气层，但仍然存在着油气层被损害的可能性。造成损害的最直接的原因是工作制度不合理。

1.采油过程中对油气层的损害

（1）生产压差过大造成的油气层损害

由于生产压差过大或开采速率过高，使近井壁区岩层结构破坏，胶结强度破坏，发生出砂现象。同时岩石骨架和胶结物的强度受到破坏，并不断地堵塞储渗空间。

（2）油井出水

从渗流的角度考虑，油井出水会使油气层受到损害。

（3）结垢

油气田一旦投入生产，就有油、气从油气层中采出，原有的热动力学平衡被打破，发生两种结果：

①油气层温度、压力和流体成分的变化会导致无机垢的产生。

②p H值的变化使沥青、石蜡从原油中析出，导致有机垢产生。

结垢堵塞孔喉是发生在油气层深部的一种难以消除的损害方式。

（4）脱气

当油气层发生脱气现象，会降低油的相对渗透率，最终降低原油采收率。

2.采油过程中的保护油气层技术

（1）生产压差及采油速率的确定

根据系统试井资料确定油井合理的生产压差和采油速率，并用室内和现场试验优化方案进行评价，然后推广应用。

根据油气层的储集大小、集中程度、地层能量、含气区与含水区的范围，以及生产井的垂向、水平距离，通过试井和试采及数模方案对比，优化得出采油工作制度。然后做室内和现场评价，最终确定应采用的工作制度。值得强调的是：若新区投产，所采用的基础数据是投产前所取得的数据；若老区改造，其基础数据应为改造前认识油气层的数据。要充分重视采油过程中损害的“动态”特点。

（2）保持油气层压力开采

保持油气层在饱和压力以上开采，可避免气相的出现和压力降低引起有机垢等损害发生。我国多数油田采用早期注水开发保持油气层压力，这对保护油气层是十分有利的措施之一。

（3）针对不同的油气层采用的预防损害措施

每个油气层岩石和流体都有自身的特点，应采取的预防损害措施也各不相同，因此不能一概而论。

①当油气层为低渗或特低渗时，预防采油过程中的损害更为重要，因此，要尽可能地保持油气层压力开采，避免出现多相流，防止气锁和乳化油滴的封堵损害。

②当油气层为中、高渗透层的疏松砂岩时，应正确地选择完井方法、防砂措施、合理的生产压差，以减少油气层的损害。

③对于碳酸盐岩地层，要尽量避免在采油过程中产生碳酸钙沉淀堵塞孔道。除了采用合理的生产压差和采油速度外，有时可适当地投放添加剂，例如乙胺四醋酸，破坏产生碳酸钙沉淀的平衡条件，防止碳酸钙产生。

④对于中、低渗透层的稠油层，要尽可能地预防有机垢（如沥青、胶质、蜡从稠油中析出），保持油层压力开采，若技术条件允许，使用热力开采更为有效。

（4）解除油气层损害的方法

目前解除采油中地层损害的方法还不够完善。国内外常用的方法有以下几种：

①控制生产压差及限制产量，对缓解沉淀和出砂有一定的抑制作用；

②解除垢的堵塞，如热洗、注抑制剂、酸洗等化学方法；

③用现代物理方法解堵，如磁化、振荡超声波等方法。