浅谈井下作业中油层的污染与保护

牛大宝 左国兴 郑智力

摘要：随着国家经济建设的不断提高，在石油开采过程中会遇到很多問题，其中最主要的问题就是油层污染，油田企业需要从油层污染的原因进行分析，针对酸化、压裂及常规井下作业对地层所造成地污染，并提出相关的解决措施，这样才能对油层起到保护作用，对于油田现场施工有一定的指导意义。

关键词：井下作业;油层;污染与保护

在油田开采的过程中，每个阶段都会对地层产生不同程度地污染，会导致油田在开采过程中造成采收率下降的情况，另外在进行井下作业的过程中，由于每个施工工序之间油流都是相通的，因此就会造成不同程度地污染，通过油井污染的原因进行分析，并提出对油层的保护对策，是油田企业所关注的重点内容，进而提高井下作业的施工效率。

1油层污染机理

油层污染最直接的表现就是油井中的渗透率下降，其主要的原因就是油井内的固体颗粒物发生了位移，形成沉淀造成堵塞等，由此可以说明油层的污染主要来源是由于地层原始状态发生了改变，想要恢复地层的原始状态，需要花费大量的费用，并且对施工要求非常高，达到污染前的状态比较困难，所以对油层污染来说，进行预防才是最好的控制方法。

1.1固相对油层的污染

固相对油层的污染主要包括粘土矿物污染和固体颗粒污染。其中粘土矿物污染是因为地层中的粘土受到膨胀，导致孔道缩小，给油流产生了一定的阻力，最终导致孔道堵塞。粘土膨胀的主要原因是因为粘土表面水化和渗透水化，某种意义上来讲粘土表面水化是不可避免的，而渗透水化是可以控制的。

固体颗粒污染主要是由于微粒运移到孔道造成堵塞，固体颗粒物的主要来源有两种，分别为：第一，地层性质来决定;第二，采用注水井等工作带来的外来固相颗粒物。固体颗粒污染大多数是不可能进行恢复的。

1.2外来液对油层的污染

在油田的开采过程中，外来液体会与油层中的流体相互反应，导致沉淀现象的出现，这种外来液体是油层污染的主要表现形式，在油层中一旦出现油水共存的状态，那么油水的饱和度变化就会引起渗透率的变化。油层受到外来液污染，往往是以化学沉淀或者处理剂引起的沉淀。因此，任何改变地层原始形态的物质都会造成对地层地污染。

2井下作业中油层的污染与保护

井下作业的每一道施工工序都与油道进行接触，对于一些低渗透油层，如果不进行保护措施，一旦受到污染，就会造成不可挽回的伤害，由于我国大部分油田为低压渗透油层，所以实施油层保护措施非常重要。

2.1一般作业对油层的污染与保护

主要的污染来源是在修井过程中，固体颗粒物进入地层或者工作液进入地层，会对油层造成污染。为了防止井下作业中油层的污染，可以使用与地层流体相配伍的工作液，在进行开采过程中对井筒的工作液要进行过滤，保持较低的井眼液柱压力，利用新技术来减少地层污染，能够有效提升对油层的保护力度。

2.2酸化作业中的油层污染与保护

酸化作业的工作目的就是要排除油层污染，确保油流的通道畅通，不会受到堵塞。在进行酸化作业的过程中，由于油井会受到较高的压力，会把外来液体带到油层之中，会对油层造成污染，在进行酸化的过程中，会形成很大的工作压差，会增加油层的污染半径，酸化作业所带来的油性污染是不可能会恢复的，所以在进行酸化作业时，对于工作液的选取非常重要，要不断应对工作液进行改善，最大限度地适应地层流体。

2.3压裂施工中的油层污染与保护

压裂施工是一种常见的油井增产对策，压裂施工不仅可以增加油井产量，还可以解决地层污染。但是在进行施工的过程中会有改善油层和污染油层两个方面的影响。因为在进行压裂施工的过程中会有外来液体和固相进行油层当中，可能会堵塞和污染孔道，如果压裂的通道比污染的通道多，那么油层可能就会被改善，进而提升油井产量。一般压裂施工主要用于低渗透油层，但是低渗透油层的敏感性也比较强，所以造成的油层污染的概率也会增加。

2.3.1对油层润湿性的影响

在进行压力施工的过程中，会使用大量的表面活性剂，会随着压裂施工进入到油层当中，可使油层亲水性的特点改变，成为亲油性，降低油层的相对渗透率。所以为了保持地层的湿润性不会受到改变，并减少对油层的污染，可以使有非离子型的表面活性剂来进行压裂施工。

2.3.2压裂破胶后对地层的影响

压裂破胶以后会形成不同的不溶残渣，这些不容残渣的出现会堵塞孔道，另外在脱胶以后的流体表面张力会扩大，会产生水锁现象，进而引起地层污染。因此为了增加油层中的渗透率，会使用低分子量醇以及表面活性剂措施，来有效降低表面张力，减少水锁污染的出现。

2.3.3压裂后的冷却效应的影响

当压裂液进入油层之后，会降低油层中的温度，导致原油中的蜡和沥青会分离出来，进而对油层造成污染。这种形式地污染主要和原油性质有关，如果原油中含有大量的蜡和沥青，就会增加造成油层污染。

2.3.4压裂液的滤失和粘度影响

在压裂过程中，污染最为严重的就是压裂液的滤失，因为压裂液是最先接触油层的，并且在压裂过程中裂缝越长，那么所形成地污染深度就会越深，由于压裂液的粘度比较高，会对油流形成一定的阻力，进而造成开采困难。因此为了降低压裂液的滤失和粘度问题，可以采用降滤失剂来控制压裂液的滤失;降低粘土对油层的影响可以使用粘土防膨剂进行油层保护。根据油层污染的不同原因，进行相应的治理对策，对提高油层保护有着非常重要的意义，可以提高油田的经济效益。

3结束语

对油层进行保护，需要油田企业全员参与，在石油开采过程中对每一项工作都要充分重视，因为任何一点的油层污染都有可能造成油田开采问题，所以油田企业要根据油井中的实际情况，从不同角度进行分析，努力实现油层零污染情况，或者是把污染程度降低到最小化，在进行井下作业的过程中要坚决按照相关规章制度进行管理，防止人为因素对油层的污染。

参考文献：

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