修井作業(yè)中油層保護(hù)研究與對(duì)策

韓華（天津市大港油田采油五廠(chǎng)，天津300283）

修井作業(yè)中油層保護(hù)研究與對(duì)策

韓華（天津市大港油田采油五廠(chǎng)，天津300283）

筆者主要通過(guò)對(duì)石油儲(chǔ)層的污染機(jī)理進(jìn)行探討，進(jìn)一步研究了修井污染的形成過(guò)程和原因，提出針對(duì)性的保護(hù)措施，有效地減輕污染，同時(shí)總結(jié)在修井作業(yè)過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行保護(hù)的原則，希望能給作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)提供一定的借鑒意義。

修井作業(yè)；污染；保護(hù)

不同程度的地層污染會(huì)持續(xù)發(fā)生，全程油井開(kāi)采過(guò)程中隨時(shí)隨地都可能出現(xiàn)油層污染，這就使得生產(chǎn)井的產(chǎn)量和生產(chǎn)率受到影響，采收率也遲遲處在較低的水平；除此之外，因?yàn)樾蘧僮鲿r(shí)，許多的作業(yè)流程都會(huì)需要同石油管道發(fā)生直接接觸，使得油井污染頻頻發(fā)生。筆者在此就修井過(guò)程中產(chǎn)生污染的原因進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，就保護(hù)油井污染問(wèn)題提出了相應(yīng)的措施。

一、油層污染機(jī)理

儲(chǔ)油層發(fā)生污染的機(jī)制通常都是因?yàn)楣腆w顆粒出現(xiàn)遷移的過(guò)程中進(jìn)行的一系列化學(xué)反應(yīng)，之后出現(xiàn)沉淀物質(zhì)，造成結(jié)垢或堵塞等后果，繼而使得油層的有效滲透率下降。若想將被污染的區(qū)域恢復(fù)成原始狀態(tài)，需要付出的成本非常高，還需要進(jìn)行各種復(fù)雜的施工操作，況且恢復(fù)情況不一定理想。

1.固相對(duì)油層的污染

該層出現(xiàn)的油層污染主要是固體顆粒污染同粘土礦物污染。發(fā)生粘土礦物的污染主要是由于粘土受到外界環(huán)境條件影響發(fā)生膨脹，壓迫原有孔道，給石油的流動(dòng)帶來(lái)一定的阻力。若粘土的構(gòu)成發(fā)生改變，在自然條件下就會(huì)形成細(xì)砂，也有可能形成粘土從基巖落下，沉積在空隙中。部分污染程度嚴(yán)重的區(qū)域主要是由于流體過(guò)濾失效，或注入水通過(guò)流體流動(dòng)引起的不可恢復(fù)性污染。

2.外來(lái)液體對(duì)油層的污染

油層環(huán)境當(dāng)中經(jīng)常會(huì)受到外部液體的影響，這些外來(lái)流體會(huì)同地層原有的流體發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，從而出現(xiàn)各種形式的沉淀，這種形式的外來(lái)污染幾乎占了所有情況的一半以上。發(fā)生外來(lái)液體滲透之后，往往污染形式以化學(xué)沉淀和處理劑沉淀為主?？梢哉f(shuō)，油層污染的形成主要是原始狀態(tài)和原始物質(zhì)組成的改變。

二、修井作業(yè)中油層的污染與保護(hù)

一般在實(shí)際修井作業(yè)當(dāng)中，每一道工序都會(huì)存在工作液與油流通道直接接觸的現(xiàn)象，尤其在一些低壓低滲透的油層，這些區(qū)域的污染若出現(xiàn)就無(wú)法恢復(fù)，所以對(duì)油層進(jìn)行保護(hù)是非常有必要的。

1.一般作業(yè)對(duì)油層的污染與保護(hù)

進(jìn)行一般的作業(yè)時(shí)，應(yīng)使井眼液柱的壓力保持在一個(gè)相對(duì)恒定的值；對(duì)于無(wú)污染添加劑要進(jìn)行大力度推廣使用；積極研發(fā)能改善和減少油層污染的新技術(shù)，上述等等措施都能對(duì)修井作業(yè)中油層的污染起到有效的防護(hù)作用。

2.酸化作業(yè)中的油層污染與保護(hù)

進(jìn)行酸化作業(yè)主要是為了排除石油儲(chǔ)層的污染，保證輸油管道的暢通。酸化作業(yè)時(shí)，因?yàn)槭褂酶邏涸O(shè)備，酸化液體會(huì)進(jìn)入油層，不可避免地出現(xiàn)各種以酸敏和水敏為主要形式的污染。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到的產(chǎn)物往往是不溶于水容易沉淀的物質(zhì)，這些物質(zhì)造成堵塞就會(huì)造成地層酸敏污染，其他類(lèi)型的污染則可能是由于地層的水敏性質(zhì)。酸化工序是在巨大的工作壓力下進(jìn)行的，一旦造成污染，影響的半徑也往往較大，有可能造成永久性的污染。所以要想在酸化作業(yè)中降低污染，就必須從改良工作液體入手，使其能夠適應(yīng)地層流體性質(zhì)。

3.壓裂施工中的油層污染與保護(hù)

實(shí)際施工過(guò)程中經(jīng)常用到的壓裂工序的主要作用就是能有效地解除地層污染，增加油道的流量，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。壓裂施工在改善儲(chǔ)層性質(zhì)的同時(shí)也可能造成油層污染。發(fā)生這種可能的主要原因是壓裂操作中同樣可能帶入大量的外部液體和固體顆粒，造成堵塞或污染，若生產(chǎn)出的新的油道比污染的油道數(shù)量要多，就可以改善污染情況，從而提高石油產(chǎn)量，否則就會(huì)加重污染，造成減產(chǎn)。

（1）影響油層潤(rùn)濕性

具體施工過(guò)程會(huì)將壓裂液體帶入地層，大量活性劑也會(huì)隨著壓裂液進(jìn)入，這就勢(shì)必導(dǎo)致地層中原有的親水油層轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性油層，繼而使得油相的相對(duì)滲透率降低。為了最大程度地保護(hù)地層的潤(rùn)濕性，降低儲(chǔ)層污染程度，可以通過(guò)使用非離子表面活性劑來(lái)代替常規(guī)活性劑。

（2）壓裂流體破膠后影響地層

壓裂液在使用過(guò)程中發(fā)生破膠，就會(huì)生成各類(lèi)不溶解的產(chǎn)物，堵塞通道；而且這些液體混合物自身具有較大的表面張力，會(huì)發(fā)生水鎖反應(yīng)，同樣能造成污染。要想增加透氣性，就必須增加對(duì)破膠劑的使用，增加發(fā)生破膠的時(shí)間，至于產(chǎn)生的表面張力，可以通過(guò)加入低分子量的醇和表面活性劑來(lái)改善水鎖反應(yīng)。

（3）壓裂后的冷卻效應(yīng)的影響

油品自身含有蠟和膠質(zhì)瀝青質(zhì)，這些物質(zhì)同樣會(huì)對(duì)油層造成污染。出現(xiàn)這類(lèi)污染很大程度上同原油性質(zhì)有關(guān)，若蠟和瀝青比例過(guò)大，就會(huì)使得降溫過(guò)快，造成更大的污染。

（4）壓裂液的濾失和粘度影響

壓裂工序中造成的裂縫越長(zhǎng)，若發(fā)生污染，其深度就越深。除此之外，因?yàn)閴毫岩鹤陨砭哂姓扯雀叩奶匦?，這就延緩了油的流速，為了盡量減少壓裂液過(guò)濾，可以通過(guò)在壓裂液中加入降濾失劑個(gè)粘土防膨劑來(lái)讓工作液不影響粘土，從而降低油層污染。

三、結(jié)語(yǔ)

保護(hù)修井作業(yè)中的油層需要所有人員的共同參與，對(duì)于工作過(guò)程中出現(xiàn)的任何污染，都必須引起重視，我們應(yīng)該結(jié)合不同地層的特點(diǎn)，分析和研究復(fù)雜的工藝操作過(guò)程中的油層現(xiàn)狀，積極解決修井作業(yè)中形成的污染問(wèn)題，努力做到零污染。修井作業(yè)程序必須堅(jiān)決按照章程執(zhí)行，從根本上杜絕由于人為因素形成的污染。

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［2］顏明，田藝，賈輝，于東，梁玉凱，李蔚萍，舒福昌，向興金，胡墨杰.保護(hù)儲(chǔ)層的絡(luò)合水修井液技術(shù)研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2013，11：112-115+8.

［3］郭瑞安.淺談?dòng)吞镄蘧鳂I(yè)中油氣層的保護(hù)技術(shù)［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，12：121.