試油中地層損害原因與保護方法探討

魏繼福（大慶鉆探工程公司試油測試公司，吉林松原 138000）

試油中地層損害原因與保護方法探討

魏繼福
（大慶鉆探工程公司試油測試公司，吉林松原 138000）

地層損害機理及地層損害評價標準和防止地層損害的鉆井完井技術等都是試油中地層損害原因及保護方法分析的關鍵內容，分析了油田低滲油氣層中降低油氣層損害的方式，為我國試油工程的可持續發展提供可靠的依據。

試油；油氣層；損害；保護方式

油田地區大都是低壓低滲的，且許多油田油氣層薄，泥質及微粒礦物質很多，儲層物性差，且其孔隙度及滲透率偏低，孔喉半徑不大，油氣層極易被污染，這使得其開發難度更大，我國許多油田地質儲量采出程度只是0.8%，且其采油速度僅是0.2%。因此，分析試油中地層損害原因與保護方法，對我國油田行業的進一步發展有著極大的推動作用。

1　簡述地層損害原因

具體而言，勘探開發井層根本不可能處于無限大均質下的，且其水平亦不是同等厚度的，垂直鉆穿和完全打開及無污染損傷是不存在的。這些問題的出現主要是其井壁區長時間處于壓降狀態下，從而嚴重阻止了氣溶的有效流動，其壓降產生大都是內外因形成的，內因強調的是油層和所含流體中存在的固有性質，比如儲層礦物含量和成分，再者是儲層孔隙結構及地層流體性質等方面所誘發；外因則是指油田由鉆井至油田開發生產方面所導致的，再是其各種作業過程中極有可能會出現油層微觀結構出現相應變化，抑或是其油層出現了各類物理化學反應，使得油層滲透率降低。本文從下述幾方面對此進行了分析：

1.1儲層形狀擬表皮

其間不穩定試井數學模型強調的是圓形地層核心為生產井，且具體地層油藏形狀十分復雜，井位很多時候亦是不對稱的，這時其產生的形狀擬表皮系數亦是不同的。

1.2斜井擬表皮

因地質構造取決于有效層位，且其均是對應不同深度層位，井深也都有著相應的斜度。斜井的井筒和儲層接觸方式均是特殊的，這也是造成氣溶流轉向井筒流動面積比直井要大，且其流動阻力也隨之減小。這強調的是各向異性地層均處于相應的時間，且流動時間亦會大于不穩定試井分析時，應全面分析井斜擬表皮因子，這也是地層損害分析中最關鍵的內容。

1.3局部打開擬表皮

地質結構及儲層特征方面，儲層和井筒連通部分僅是生產層段的內容，抑或是由于射孔彈未能全部引爆，這主要強調的是層段部門被合理打開。流體均處于滲濾儲層之中，其徑向流流向會產生較大的變化，且流線收縮會導致流動阻力提高，這時流量亦隨之降低。

1.4氣液非達西流擬表皮

往往低滲儲層的流體滲流速度和壓力梯度間是非線性關系，其間滲流速度高低會導致井底周圍出現相應的附加壓力降，應嚴格阻止流體的正常流動，文中從下述幾方面進行了分析。

1.5基于非達西滲流的高速滲流

氣井高產量生產時，其井筒周圍流動速度會增大，這時的達西定律并不適用，也就是說其慣性及湍流效應非常明顯，而增加了總壓降。此壓降均是以相關衡量滲流阻力大小，這時的非達西流動條件下井中存在的各類物理因素，這極易導致井壁總附加阻力發生變化。

1.6基于非達西滲流的低速滲流

低產且低滲性非達西滲流儲層會因流體及儲層巖石的作用，從而生成吸附層及水化膜，這使得孔隙喉道降低，且其滲透率亦隨之降低，非線性流動作用極強。比如地層中出現束縛水，于細小孔隙喉道位置形成水化膜，油氣滲流則應盡可能的打破水化膜阻力，這時會出現相應的附加壓力降。再是氣井產水及粘土膨脹和井底周邊不流動的水形成了氣體流動阻力，其滲透率會有效降低，這時的表皮因子也隨之增加。加上井底流動壓力及溫度的不斷降低，這使得井壁區產生形變，而析出凝析油，這主要是因為溶堵產生了氣流，使得附加阻力提高。

2　油氣層損害降低方式

2.1射孔工藝優化

應選擇相應的射孔槍型和彈型，往往油田鉆井污染會大于300mm，且其滲透率小，射孔大都是以SQ-127槍實現的，要裝102彈且控制孔密為32孔/m，此類方式效果良好，射后間歇性自噴。

2.2以水力壓裂工藝降低地層損害

可采用水力壓裂方式來改造油氣層，以降低油氣層損害度，從而解放油氣層。該方式效果良好，油氣層損害可被合理緩解，這時的滲透率可得到有效的改善，從而快速提高產量。

2.3快速排液

許多低壓且低孔、低滲的油藏，其試油排溶工作量很大，具體而言，排溶施工所需時間很長，工作量可謂是最重要的工序，從而可有效提升試油效率，尤其是其間壓裂關井擴散壓力之后，從而加快返排壓裂殘溶，這也是壓裂施工之后最為關鍵的一項工作。試油排溶質量會影響試油結論，從而全面分析儲層。這時更好地處理了排溶方面的問題，從而盡可能地縮短試油時間，提升試油速度，這樣也能盡早獲得真正的地層地質資料，且提升油田勘探經濟效益。通常強調以井口壓力來確定油嘴大小，從而以油嘴合理控制放噴返排，且其井口壓力會降低至0，之后會起出壓裂管柱，下抽汲管柱中的排溶，抽汲應合理加快速度，從而快速定深和定抽，這樣才能有效防止出現新污染。

3　試油中地層損害保護方式應用分析

3.1射孔工藝優化

紊流或者是非達西流動會嚴重影響流動效率，應于其預計產生紊流和非達西流井中射孔，這時應盡可能提升流動面積，從而有效減少紊流影響，往往是選擇更大的射孔孔密及相應的相位。滲透率的各向異性對相位及孔密非常敏感，再是鉆井溶及固井時產生的污染，通常均是于井筒周邊產生的滲透率減少位置，如果預計污染很深時，則要選擇高穿深射孔器。

3.2改善地層打開程度

地質結構與儲層特征等方面原因，儲層和井筒連通僅是生產層段的內容，抑或是由于射孔彈并沒有全部引爆，這里強調的是層段部分都被有效打開。流體則會處于局部滲濾儲層中，且徑向流流向亦會隨之出現變化，從而使得流線收縮，流動阻力也持續增加，流量隨之有效降低。這時應重新施以補孔，從而有效改變試油層段滲流問題。

3.3以壓裂試油加強滲透率

為了有效改善井地層滲透性和導流能力，采用水力壓裂施工。根據地質特征采取壓裂試油來加強滲透性，從而有效降低油氣層損害，以便快速恢復近井筒周圍地層的導流能力，改善井地層的滲透性。

4　結束語

地層損害會造成更多油氣資源浪費，從而使得勘探開發成本增加。具體而言，試油中地層損害保護應選擇適宜的射孔壓井溶，以此有效避免壓井溶對油氣層帶來嚴重的損害；再者是應盡可能避免油氣層的損害程度，應基于油氣層損害形成不同原因，分析油氣層損害降低方式，這對油氣田開發有著極大重要意義；且以相應的地質特征進行射孔工藝，以壓裂技術來降低油氣層的損害程度，從而盡快恢復近井筒周圍的地層導流能力，以確保試油工作有序進行；應采用多種方式來保護和完善油氣層良好程度，油氣田開發中的各個環節均應進行相應的油氣層保護，從而有效降低其對油氣層帶來的損害，這樣也能快速降低開發時因油氣層損害而做出的大量投資。本文對地層損害原因進行了分析，全面探討了油氣層損害降低方式，并對試油中地層損害保護方式應用進行了探討，提出了相應的處理策略，為我國試油工程的可持續發展提供可靠的依據。

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[3] 李小勇.試油過程中保護油層技術研究[J].內蒙古石油化工，2010，（3）.

[4] 袁肖肖，許詩婧，陳婧，等.低滲透致密砂巖儲層水鎖傷害研究[J].山東化工，2015，（22）.

Test Oil Formation Damage Causes and Protection Methods Discussion

Wei Ji-fu

The mechanism of formation damage and formation damage evaluation criteria and prevent formation damage test drilling and completion techniques are oil formation damage causes and protection methods analysis of key elements analyzed oilfield permeability reservoir in a manner to reduce formation damage provide a reliable basis for the sustainable development of test oil project.

oil testing；reservoir；damage；protection

TE258

B

1003-6490（2016）03-0041-02

2016-03-06

魏繼福（1980—），男，吉林松原人，工程師，主要從事井下試油工程工作。