低渗透率油层保护研究

[摘要]油田在勘探开发的各个环节均可造成低渗透层油层损害。究其原因，均属油层本身的潜在损害因素，它包括储层的敏感性矿物，储渗空间，岩石表面性质及储层的液体性质等。在外在条件变化时，包括钻开油气层、射孔试油、酸化、压裂等，储层不能适应变化情况，就会导致油层渗透率降低，造成油层损害。对低渗透油层特别强调油层保护并不是因为这类油层比高渗透油层更易受污染，而是因为低渗透油层自然渗透能力差，任何轻微的污染伤害都会导致产能的大幅度降低，因此，低渗透油层的油层保护尤为重要。

中图分类号：P744.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0279-01

一、射孔过程中的油层保护技术

射孔过程中对油层的损坏主要有两方面的原因：一是射孔弹的碎屑物堵塞孔眼；二是射孔液的固相和滤液伤害油层。在射孔打开油层的短时间内，如果井内液柱压力过大或射孔液性能不符合要求，就可能通过射孔孔眼进入油层的较深部位，其对油层的损害比钻井还要严重。针对射孔过程中可能损害油层的原因，主要采用以下几方面的保护油层措施：

1、选用新型无杵堵、穿透能力又强的聚能射孔弹，如89弹、102弹、127弹及1米弹。

2、改进射孔工艺技术，采用油管传输射孔和负压射孔工艺。

3、使用优质射孔液，射孔液要与地层水相配伍，不堵塞孔眼，不与地层水发生反应而损害地层。

4、采用负压射孔技术

二、压裂过程中的油层保护技术

虽然压裂所造成的填砂裂缝具有很高的导流能力，但在压裂过程中由于压裂液性能和压裂工艺的不当又可能会造成对油层的损害，这种损坏不仅会大大降低填砂裂缝的导流能力，而且还会损害储层本身的渗流能力，在压裂中对填砂裂缝和油层的损害主要有以下几个方面：

1、压裂液残渣损害填砂裂缝导流能力：例如普通田箐冻胶压裂液残渣可达20%～30%，可使填砂裂缝导流能力降低60%～90%。

2、压裂液滤液损害油层导流能力：在高压高温影响下，压裂液的滤失量可以达到相当大的数量。据有关实验资料表明，当田菁压裂液水化液挤入量达到孔隙体积2-3倍时，岩心渗透率伤害达75%左右。渗透率越低，损害越严重。

3、返排液不及时，不彻底时损害油层：压裂液的滤液在地下长时间停留，不仅会加重粘土膨胀和油水乳化程度，而且还会产生物理和化学沉淀，加重对油层的损害。压裂后不及时排液对岩心渗透率的伤害比及时排液高3-4倍以上。

针对上述原因，在压裂过程中主要采取以下防护技术措施：

（1）选用残渣低、滤失量小的压裂液，如改性田菁、蚕豆粉等。

（2）在压裂中加入粘土稳定剂、表面活性剂、破乳剂、破胶剂和助排剂等添加剂。

（3）压裂后要及时彻底返排压裂液。

三、酸化过程中的油层保护技术

储层经酸化处理后，释放出大量微粒，矿物溶解释出的离子还可能再次沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞储层的流动通道，轻者可削弱酸化效果，重者可导致酸化失败。对于低渗透率储层，由于其孔渗条件差，储层敏感性强的同时，还极易产生乳状堵塞，要加入破乳剂，用以破坏乳状液的稳定性，降低油水界面张力，增强解堵后残酸的返排能力。各种离子沉淀是有一定条件的，尤其是PH值的影响最大。因此，合理控制PH值，酸液中加入助排剂，以及采用有效方法及时而彻底的排酸，是防止沉淀伤害储层的有效措施。

油田工艺研究所对滨南油田水敏地层特点，将土和低伤害酸对地层岩石的反应速度和溶蚀率进行了试验。

100度条件下，土酸对地层岩石的最终溶蚀率l小时为43.5%，8小时为47.8%，几乎没有缓速作用，远远高于潜在酸和ZJH解堵剂等的伤害酸，对地层有较强的破坏作用。因此，在解除外来液对油井污染时，优选JO系列酸及ZJH系列解堵剂。

在酸化施工中，酸液反应几个小时后，如何适当的关井与返排，是酸化防止二次沉淀的重要一步。

四、井下作业中的油层保护技术

在井下作业中要和射孔、压裂一样，保证下井的油管、工具和洗压井液清洁，且不发生漏失、堵塞和化学伤害现象发生。对于井下作业，对储层的污染主要表现在入井液污染。

优选的压井液和洗井液有以下特点：

（1）优质无固相洗井液流变性好，抑制性强，配置简单，对产层伤害小；

（2）优质无固相系列压井体系液稳定性好，抑制性强，滤失量低，并且具有一定的悬浮携带能力；

（3）优质无固相系列压井液体系密度可调，能满足储层不同压力变化的要求。

（4）优质无固相系列压井液体系配伍性好，渗透率恢复值高，对储层有较好的保护作用。

结论

油田在不断借鉴其他油田经验的基础上，结合本油田的实际情况，逐步摸索出以压裂改造和酸化解堵为主的低渗透层改造工艺以及一系列低渗透层油层保护工艺等，成为低渗油田增加地质储量和产量的重要技术手段。随着油田勘探范围的不断扩大，以及对探区的开拓，低渗透层的勘探，开发技术已成为今后一段时间内技术研究的一个主攻方向。