油田开发过程中储层伤害分析及解堵技术应用

2020-07-10 03:25汤屏邦
石油研究 2020年3期
关键词:油田开发分析

汤屏邦

摘要:石油一直以来被誉为工业的血液,其对于我国经济建设及社会发展的重要性不言而喻,但是目前来看我国的大部分油田产量都不如预期情况,油田开发过程中的储层伤害问题一直存在,基于此,本文对储层伤害的主要原因进行分析,并简要的探究一些解堵技术应用。

关键词:油田开发;储层伤害;分析;解堵技术

1油田开发中地下储层伤害的主要原因

1.1固相颗粒的侵入

如果钻井井眼内的液柱压力远高于油气储层的孔隙压力,钻井液中的固相颗粒就会在压力的驱动之下进入到油气储层之中,在井眼四周或者地下储层的某位部位沉降下来,把油气流动的孔道尺寸减少,严重的情况下会把油气通道全部封堵。由于水平井钻井方式需要的时间比较长,从钻井到完井需要多种液体的配合,由于对地下储层的浸泡时间变长,很多固相颗粒便进入到地层孔隙当中。水平井的施工作业要求钻井液滤饼可以在很快的速度下迅速形成,可以把井壁有效的稳定住,达到防漏防卡的目的,可以减缓滤液和固相物质的侵入,从而对地层造成伤害,可是由于滤饼比较紧密,会对完井工具和油气储集层形成一定程度的封堵,所以,必须要保证在水平井钻井时的完井液以最快的速度生成滤饼,在完井工序之后应该及时处理好内外滤饼。

1.2液相的侵入

低渗透油藏的地下储层中含有的粘土物质比较多,钻井液进入以地下储层之后,粘土物质遇水产生膨胀,会对地层产生很严重的伤害。压差一致条件下,低渗透储层会比高、中渗透性的储层在钻井时产生的钻井液流失量要低,可是,在钻井液进行动态循环流动的情况下,很难生成致密的油饼来防止液相的侵入。当钻井液滤液和地下储层的匹配性能不好时,地下储层的粘土物质遇到水膨胀问题就会更加严重,从而对储层造成较大的伤害。

1.3地下储层和外来流体物质不匹配

如果在水平井钻井施工中引进来的流体具备的化学成分和地层流体化学物质不能进行有效匹配时,会在油气储层的孔道进行化学反应,从而形成沉积物,产生乳化作用,促使地下的细菌大量繁殖,从而对地下储层的渗透性造成不利影响。无机沉淀物质主要有碳酸钙,硫酸钙、碳酸锶以及硫酸锶等,形成的有机沉淀主要为蜡质、胶质和沥青质等,在对地下储层的油、气孔道造成堵塞的同时,还会对地下储层的润湿性造成影响,使储层具备的渗透性能下降。

2低渗透油藏水平井钻井采用的储层保护手段

2.1欠平衡钻井技术

所谓的欠平衡钻井技术,也就是指在水平井钻井作业时,对钻井液柱的压力进行有效控制,使其具备的压力小于地下储层的压力值,可以上地下储层的流体进入到钻井井眼当中,通过钻井液的循环进入到地面,从而进行控制的钻井技术。欠平衡钻井技术可以有效的避免钻井液在循环过程中的漏失,防止出现压差卡钻的问题,阻止和减轻在水平井钻井作业过程中对地下储层的伤害。欠平衡钻井技术最早采用空气作为循环的介质,随着科学技术的不断进步,后来采用氮气、天然气和泡沫等质量较轻、密度较低的钻井液,上述介质主要应用于低压、低渗透的地下储层。

2.2氣体钻井技术

气体钻井技术是以密度较低的冲洗介质作为主要技术特点的新型钻井技術,该技术具有很高的钻进速度,钻头的使用期限较长,可以有效降低钻井作业的成本,在产生严重的漏失的地下储层中也可以高效的钻进,可以在缺少水分的条件下完成钻井任务。地下储层的岩芯不会受到污染,可以有效的避免对地层造成伤害,如果采用冲击钻井,可以避免产生井斜现象。

2.2聚合物钻井完井液技术

采用含有聚合醇的钻井液技术,由于其具有很好的热稳定性能以及较好的抑制能力,没有较强的毒性,可以利用生物进行降解处理,对于自然生态环境的保护十分有利。聚合醇物质的浊点效应可以析出胶体颗粒,可以对地层进行暂进的封堵,在钻井施工时可以有效的保护低渗透地层不受到伤害。与此同时,聚合物钻井、完井液可以避免低渗透储层受到水锁伤害,可以应用到低渗透强水敏型的地下储层之中。当前,该钻井技术在冀东油田的得到广泛的应用。

3解堵技术概述

3.1化学解堵技术

化学解堵技术是目前业内最为常见的一种解堵方式,技术原理是将化学剂注入到储层中,借助化学剂的反应性能消除引发储层堵塞的物质,实现解堵的目标。实际应用中,根据储层堵塞的生产原因选择不同类型的化学试剂。如针对石蜡或者沥青引发的储层堵塞问题,选用表面活性剂进行消除;针对乳化剂对储层的损伤,选用乳化剂的互溶剂进行消除;针对黏土物质造成的堵塞,选用酸性试剂进行解堵。酸性解堵技术的适应性广,因而是实际生产中优先选用的解堵技术。酸化试剂根据成分的不同又可以分为无机酸、有机酸;根据反映速度的不同分为缓速酸和常规酸;根据相态的不同分为液体酸、固体酸、泡沫酸。

3.2物理法解堵技术

高压水力解堵技术:利用高压射流将表面活性剂以及黏土稳定剂注入到岩层裂缝中,清除近井地带的杂质污垢,协助裂缝的闭合,起到疏通解堵的效果。

水压裂解技术:该技术通过一定的水压力将流体及助剂注入到地层中,待岩石形成裂缝之后向其中注入支撑助剂,增强岩层裂缝中污垢的导流,使其顺利排出。

电磁波解堵技术:利用高频率电磁波对煤岩层进行处理,使地层中的水变为蒸汽状态,同时电磁波能够增加地层裂缝,疏通渗流通道,从而减少堵塞。

超声波解读技术:利用超声的能量传递到岩层中,改变岩层介质中的压力,从而加大地层裂缝,提高流通的渗透率。

水力震荡技术:利用专门的振动器,在目标位置进行周期行的水力脉冲振动,附近的堵塞物与岩层管道壁之间的结合力被破坏,随着结合力的降低,堵塞现象消除,污垢杂质被震荡排出。

高能气体压裂技术:利用瞬间爆破的能量创造高压高温环境,制造出多方向多条裂缝,大大提高岩层的渗流能力,避免出现堵塞现象。

4结语

总之,油气井开采过程中,储层伤害现象避免不了,在解堵工艺中,必须结合实际井况,以试验数据为客观依据,优化解堵工艺方案,实现油气井安全增产的目标。

参考文献:

[1]曾金辉,马双政,赵新宇.油田开发过程中储层伤害分析及解堵技术应用[J].科学技术创新,2019(05):55-56.

[2]张旭东,陈科,何伟,张铜耀,陈毅雯.渤海西部海域某区块油田注水过程储层伤害机理[J].中国石油勘探,2016,21(04):121-126.

[3]马光阳,赵林,马超.马王庙油田储层伤害机理及解堵技术研究[J].河南石油,2006(04):75-77+12.

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