淺析裂縫性碳酸鹽巖儲層保護機理

王麗萍（灘海開發公司,天津 300280）

在裂縫性碳酸鹽巖儲層當中，裂縫是非常重要的儲集空間和滲濾通道，不過，該類型的巖石儲層分均勻性較強，裂縫開度也具有很大的不確定性。因此，在勘探和開采的過程中，很容易受到流體、應力、固相顆粒等因素的影響，導致油氣的開采量發生下降。因此，對于裂縫性碳酸鹽巖儲層的保護具有極為重要的意義。不過，目前對于該類型巖石儲層的保護不夠完善，缺乏相應的技術和措施。因此，應當在充分認識到裂縫性碳酸鹽巖儲層破壞機理的基礎上，對其相應的保護機理進行研究。

1 碳酸鹽巖儲層的損害機理

1.1 固相顆粒的運移和堵塞

對于裂縫性碳酸鹽巖儲層來說，鉆井液中的泥膜、泥餅、固相顆粒等，都會對其造成一定的損害。在井壁的縫隙、孔洞中，其會嵌入在井壁之上，或是較深的侵入到裂縫當中，都會損害到儲層。在鉆井過程中，由于固相顆粒堵塞、濾液入侵等情況，儲層也會受到損害。相比于孔隙性的儲層來說，在裂縫性儲層當中，固相顆粒所造成的損害要更大。在孔隙性儲層中，固相顆粒會在2米到3米的深度造成傷害，而在裂縫性儲層中，則會造成1米到5米的損害。

1.2 應力敏感性

在巖石受到有效應力影響的時候，其物性參數性質江湖發生改變。引起應力敏感的主要原因，是由于裂縫毛細管的關閉，進而會導致巖心滲透率發生50%到90%的不同程度下降[1]。在此影響下，裂縫寬度將會縮小，表面巖石顆粒逐漸聚攏，導致裂縫寬度的縮小。在有效應力逐漸增大的過程中，如果巖石中含有粒間孔，滲透率會不斷降低。如果巖石中含有溶蝕孔，滲透率的降速將會先快后慢。而在鉆井過程中，隨著鉆井液密度的提升，應力將會下降，巖石裂縫增大，會造成鉆井液的漏失，堵塞油氣通道。這樣就會損害儲層，影響油氣資源的開采。

1.3 流體敏感性

在鉆井的過程中，鉆井液、地層水等流體可能會向儲層中滲漏，從而對儲層造成損壞。具體來說，這些流體相互之間由于不匹配，容易與儲層中的礦物發生反應，產生一定的沉淀物，在裂縫處發生沉積，從而堵塞裂縫通道，阻礙礦物流體，從而使儲層的滲透率下降。無論是粘土性還是非粘土性的礦物，都能夠與流體發生反應。通過對雙電層力、水動力、重力、范氏力等方面的分析，結合對臨界啟動速度、運移臨界濃度、微粒水化分散的研究，發現處理粘土微粒以外，鈣長石、方解石等都會對其產生一定的影響[2]。

2 裂縫性碳酸鹽巖儲層的保護機理

2.1 暫堵機理

在鉆井過程中，可以將可變形微粒、充填微粒、橋堵物質等添加到鉆井液當中，在井壁附近，其會受到壓差的影響從而發生作用。如果裂縫的寬度在10微米以下，裂縫寬度、孔隙直徑等基本一致，就應當將其歸為巖塊基質。只有顆粒大小與裂縫寬度相適應，在裂縫入口端，才能形成屏蔽層。在鉆井液當中添加的暫堵顆粒，應當具有適當的粒度展布、相同于裂縫寬度的微粒大小。而如果裂縫寬度在10微米以上，暫堵材料應選擇纖維狀，結合油溶性和顆粒狀暫堵材料，從而達到良好的屏蔽暫堵效果[3]。

2.2 鉆井液的選擇

在選擇鉆井液的過程中，不同的地區應當采取不同的方案，在實際選擇時，要注重其與儲層中流體和巖石之間的匹配關系。如果正壓差不大，選擇的鉆井液與地層相匹配，在井壁表面，鉆井液能夠生成濾餅，從而實現對儲層的保護。對于儲層的應力敏感性，應當加大重視，使得在應力作用下，不會損害到儲層。另外，對于水鎖問題，選擇的活性劑應當能夠匹配其它處理劑，同時可以使油水界面張力降低。

2.3 鉆井方式的選擇

在鉆井方式的選擇上，為了更好的保護裂縫性碳酸鹽巖儲層，可以采用欠平衡鉆井的方式，使井底受到鉆井液柱的壓力在底層孔隙壓力以下。如果鉆井液選用了泡沫液與混氣液，應同時選用天然地層液原油，從而方式液體吸脹或壓力突變所帶來的損害[4]。氣象選擇膜法制氮循環裝置生成的氮氣，對于油氣顯示能夠有效發現，從而防止發生井漏事故。同時，還能夠避免污染油層，確保油氣的產量。

3 結語

在現有的油氣儲量當中，很大一部分都是在碳酸鹽巖儲層當中。而裂縫性碳酸鹽巖儲層是其主要的存在形式。不過，在實際勘探和開采的過程中，很容易會對儲層損害，從而影響油氣的開采量。對此，應當在了解和掌握裂縫性碳酸鹽巖儲層破壞機理和影響因素的情況下，進行細致的研究和分析，采取利用科學化的保護機理與保護技術，加強對儲層的保護，從而確保油氣的高效開采。

[1]楊枝，孫金聲，張潔，張希文，王成彪.裂縫性碳酸鹽巖儲層保護技術研究進展[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2013，11：4-10.

[2]楊枝，孫金聲，張潔，張希文，劉大偉，王成彪.裂縫性碳酸鹽巖儲層應力敏感性實驗研究[J].鉆井液與完井液，2014，06：5-6+9+91.

[3]葉艷，安文華，滕學清，陳勉，鄢捷年，王書琪.裂縫性碳酸鹽巖儲層的鉆井液侵入預測模型[J].石油學報，2011，03：504-508.

[4]張潔，孫金聲，張紹云，王璽，卜海，屈勇.裂縫性碳酸鹽巖油藏流體流動新模型[J].斷塊油氣田，2013，05：623-626.