淺析油氣層損害機理及保護策略

摘 要：在石油勘探開發中，需要做好油氣層的保護工作，才能保障油氣開采的順利進行，而油氣層保護設計的學科和部門眾多，屬于一項貫穿油氣生產全過程的系統性工程。本文結合油氣層損害機理，對其保護策略進行了簡要分析。

關鍵詞：油氣層；損害機理；保護策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.248

0 前言

石油的勘探和開發會造成油氣層的損害，而在多數情況下，油氣層的損害無法自然恢復，其會對后續的發現和開采帶來不利影響。在這種情況下，就必須做好油氣層損害機理的分析，采取切實可行的保護措施，降低對于油氣層的損壞，提升油氣開采的效率。

1 油氣層損害機理

油氣層的損害發生在試油以及修井作業的過程中，其實質是各種工序對于油氣層的污染和損害，如果不能對其進行有效防范和保護，會直接影響油氣層的開發效率，增大開發難度。以低滲透儲集層為例，結合大量的研究實踐，發現導致油氣層損害的主要原因有兩個，一是液體與固體顆粒在開發層孔道及縫隙中的堵塞與運移，二是液-固及液-液之間發生了相應的化學反應和熱動力作用。有關學者認為，低滲透儲集層的損害屬于一種非常復雜的系統工程，是內外損害源以及復合損害源共同作用的結果，具體的損害形式包括了外來流體與地層巖石以及地層流體的不配伍，如堿敏性損害、水敏性損害以及有機垢堵塞等；固相微粒運移及堵塞導致的損害；微生物作用導致的損害等[1]。

在試油和修井過程中，導致油氣層損害的原因有幾個，一是礫石充填，如礫石大小不合適，使得儲層砂填充礫石層，或者聚合物殘渣、鐵銹以及絲扣涂料等對于油氣層的污染和損害，如果沒有能夠及時對下井的管柱工具進行清洗，會導致壓井液性能的拜年話，人為帶入雜質，導致油氣層的堵塞；二是酸處理，在油氣勘探和開采環節，酸處理采用的酸液會造成膠質物質的溶解，從而破壞油氣層的巖石膠結，同時也會引發石蠟沉淀，造成油氣層的堵塞。雖然通過洗井，可以清除生產管柱中的沉淀物和腐蝕物，但是在這個過程中，沉淀物和腐蝕物可能會混在洗井液中進入油氣層，造成污染；三是壓裂，在壓裂過程中，可能會產生殘渣，其中較小的顆粒會進入到較深的油氣層中，導致裂隙和孔喉的堵塞，存在于縫壁上的殘渣則可能會混入壓裂液，沿支撐縫移動，壓裂結束后，殘渣返流，容易造成填砂裂縫堵塞，影響壓裂的效果；四是射孔，正壓射孔作業中，射孔液的套管、水泥環碎片、破碎巖屑等可能堵塞已經開出的孔道，同時射孔液也容易造成地層的損害，其與地層流體的配伍性越差，對于地層的損害也就越嚴重。

2 油氣層保護策略

2.1 油氣層損害的解決

從油氣層損害的機理和原因出發，可以大致將其損害分為兩種，對于不同的損害類型，可以采用不同的方法進行解決。一是粉砂與粘土的損害，可以根據實際情況，采用相應的方法和手段進行解決，例如，碳酸鹽油氣層可以以鹽酸消除細粒，砂巖油氣層可以以氫氟酸消除細粒，如果沉淀物同時包含了有機物和無機物，可以利用酸和烴的乳狀液進行系統處理。對于單純的有機物沉淀，尤其是重烴沉淀，應該注入冷處理液，或者將乙醇與芳香族溶液混合后進行處理。二是各種垢質的損害，可以選擇適當的酸液，在避免鈣鎂鹽沉淀的前提下，溶解氫氧化物垢，也可以選擇氫氟酸溶解硅質垢，還可以利用多種還原劑與鹽酸等，對鐵質垢進行溶解。如果濾液進入油氣層，會導致油氣層濕潤性的改變，對此，可以注入互溶劑，消除掉其中的親油烴，也可以注入親水表面活性劑，使得親油烴能夠附著在巖石礦物表面，減少其對于油氣層的損害。而對于侵入到油氣層中的水基濾液，其可能會與原油混合在一起，形成乳狀液，粘度較大，一般會同時使用破乳劑和互溶劑進行處理[2]。

2.2 油氣層的保護

對于油氣層的保護，需要依照實際情況，采取有效的保護措施，以確保保護的實際效果。具體來講，可以從幾個方面著手，一是在試油和修井作業中，選擇多功能管柱，提升作業的效率和質量，減少堵塞問題；二是對射孔參數進行相應的優化調整，降低孔眼附加壓，同時優先選擇負壓，在減少壓井液污染的同時，也可以保證良好的射孔效果。在選擇射孔液的過程中，從縮短等停時間、防治水敏損害以及減少孔眼堵塞的角度分析，可以以稀鹽酸或醋酸加緩蝕劑來配置射孔液，確保各項工序的緊密銜接；三是壓井液與修井液的合理選擇，由于其在井下停留的時間越短，造成的損害越小，恰當的壓井液和修井液能夠減少油氣層的損害，實現良好的保護效果。相關研究表明，如果壓井液的液柱壓力超過油氣層孔隙壓力，則其對于油氣層的危害或增大。而良好的修井液能夠降低甚至杜絕對油氣層的損害，同時也可以保證修井作業的順利展開。相關研究表明，在修井液中加入適量的穩定劑，能夠有效減少和控制水敏、速敏及鹽敏等問題產生的幾率；四是在作業過程中，應該重視油井的清洗，做好射孔液與壓井液的配置和運輸管理，防止出現污染問題。對于測試工藝，應該科學選擇，盡可能減少和避免測試對于油氣層的損害[3]。

3 結語

總而言之，在油氣層試油和修井作業中，可能引發油氣層損害問題，影響生產活動的順利進行。本文對油氣層損害的機理及原因進行了分析，并提出了相應的保護措施，希望能夠做好油田生產中油氣層的保護工作，為我國石油產業的健康發展奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]徐善雷，夏明圣，朱貴山.蘇北區塊試油油氣層損害原因分析及保護對策[J].內江科技，2012（05）：149.

[2]郭登峰.油氣層損害機理及保護技術研究現狀[J].內蒙古石油化工，2014（01）：115-116.

[3]黃月明，馬永本，李峰昌，董江波.河南油田油氣層損害因素分析及保護措施研究[J].中國化工貿易，2014（15）：158，160.

作者簡介：呂沛（1974-），男，甘肅寧縣人，本科，助理工程師，擔任試油技術人員。