油井作業壓裂酸化及防砂堵水技術探析

左入文 王輝 何國林 馮超 袁冬嬌

摘要：當前我國石油資源的需求量持續增加，現有優質油藏儲藏量也在不斷降低，但是還有很多淺層的低滲油藏急需進行開發。這些油藏主要特點為滲透率較低、產能不高。并且，隨著開采力度的不斷加大，油井出砂率不斷提升，出水現象越發嚴重。所以，其就成為了石油開采技術重難點所在。所以在進行油井作業的過程中，必須要應用壓裂酸化、油井防砂堵水技術進行充分的應用。

關鍵詞：油井作業；壓裂酸化；防砂堵水技術

在科學技術快速的發展背景下，油井工作開始對于各種新型技術進行應用，其中的核心技術就為壓裂酸化與防砂堵水技術。所以，為了促使油田作業的更好開展，確保油田開采效果的有效提升，本文主要對于油井作業的壓裂酸化以及砂管防砂堵水技術進行深入的探究分析。

1 油井壓裂酸化技術的分析應用

想要避免油層堵塞問題得到有效地解決，促使地層滲透能力的充分提高，壓裂酸化技術是能夠在碳酸鹽地層之中，實現對于裂縫的有效壓裂，確保滲流液面積的擴大，這樣就能夠保證原油產量的充分增加。要給地層之中對于適量的酸液進行有效注入，這樣酸液就對于碳酸巖石起到了一定的腐蝕效果，從而促使地層穿透力的提高。在實際的應用過程中，會對于下列壓裂技術進行充分的使用：

分層壓裂技術通常在多層系油田開發之中，一般則有：機械的、限流的、封隔器的以及投球的等幾種分層壓裂技術。首先，機械分層壓裂所應用的封隔器就要把油層的每個層都進行分離，并且逐層的采取壓裂操作途徑。其次，分層壓裂技術，其需要做的是對于每層孔眼的大小與數量進行控制，從而實現壓裂，這也導致壓裂液注入量的提高，使得壓裂層壓力得到了大幅提高，同時也是應用最先被壓開層的孔眼出現的摩阻促使井底壓力提高的，最終就實現了逐層壓裂的作業要求。

另外，對于選擇性的壓裂工藝技術而言，主要應用的工具為蠟球，因為蠟球可以選擇性的對于高滲層進行封堵，就只有低滲層能夠被壓開。當油田在正常生產以后，使用的蠟球就能夠漸漸的消失，所以并不會對于油井實際的產量造成影響，也能夠保證原油開采的指令。但需要注意的是，在對于此技術的實施，還要充分掌握井下的具體環境，同時對于蠟球數量進行掌控。由于蠟球本身成本不高，所以應用此工藝也有著相對較高的經濟效益。

2 油井作業的砂管防砂技術應用

2.1 出砂地層存在的砂膠強度情況

在進行井下作業的過程中，出砂地層依照其砂膠的強度認為有三個種類：流砂地層、部分膠結地層和脆性地層。但是，油井出砂的主要受到自然以及人為等因素的影響。自然因素指的砂巖地層有著很強的膠結強度，會出現非常多的膠結礦物質，并且膠結類型較好且分布相對均勻，因此砂巖油藏本身就有著極大的膠結強度。人為因素是受到人操作行為的影響導致油井出現出砂情況。

2.2 機械防砂原理與基本條件

機械防砂應用的原理主要為：井下油層井段使用的管套中，會對于一個過濾裝置進行設置，從而避免砂與油一起通過。還能夠將地層之中帶出的砂也阻攔在過濾裝置以外，避免砂子油層井段以上的管套或者油管內，從而實現油井防砂的目的，機械防砂主要在油井開采前進行應用，也能夠在油井開采后期的防砂治理作業之中。

2.3 化學防砂原理與條件

化學防砂應用的原理就是將化學溶液膠結劑注入油層之中，采用人為的方式，使得井筒周圍的砂巖層膠結，從而促使砂巖層膠結強度的有效提高，從而滿足避免油層出砂的作業目標，化學防砂一般在油井開采的防砂工作中進行使用。

2.4 過濾砂管防砂的分類與應用條件

濾砂管防砂在應用過程中，應用的膠結劑性能必須要能夠得到保證，并且其主要的原料必須要在進行篩選以后，選擇一些具有較強硬度的顆粒物，同時依照特定的比例進行混合，從而充分提高砂巖層本身的膠結強度，同時還需要應用別的工具，在進入井中以后對準出砂的層位，避免地層砂對于生產管道造成阻塞。

3 油井出水的危害性與堵水技術

3.1 油井出水的危害表現

首先，若油井出現出水的情況，其產量必定會不斷降低，對于油井生產有序性造成極大的影響。其次，會導致地層壓力的不斷降低。再者，還會導致其出現非常嚴重的出砂問題。同時，地層的膠結物之中時有一種蒙脫石存在的，其在遇水以后就會膨脹，變成非常疏松的狀態，對于巖石膠結造成嚴重的影響，出砂會越發的嚴重，堵塞管道。此外，會降低采油設備的使用壽命。隨著出水量的不斷增加，采油設備也會遭受嚴重的腐蝕，使用壽命自然會不斷縮短；最后，還會增加原油開采的成本。油井出水量的不斷增加，還需要進行大量的脫水工作，導致能源與人力消耗不斷提升，也增加了原油的開采成本。

3.2 有效判斷油井出水的準確位置

通常來說，對于油井出水位置進行判斷的途徑分別有：綜合分析對比法、生產動態分析對比法、封隔器找水法以及水化學分析法等幾個類型。

3.3 堵水目的與油井出水減少的措施

一般來說，主要應用的堵水方法與技術主要就是機械堵水以及化學堵水這兩種堵水技術。化學堵水詳細來看能夠認為有選擇性堵水以及非選擇性堵水。

3.4 化學堵水應用的主要原理

化學堵水主要使用的是暫堵劑，通過化學反應使得地層可以生成一些物質，實現對于封堵層中出水孔道的有效堵塞，使得油井含水量不斷降低。其工作的原理為，高滲透水的部位先行進入，也就是暫堵劑以及反應生成物能夠先進到含水的地方。

3.5 目前國內外的堵水方法主要發展方向

當前，國際上已經實現了單井降低含水量的方法與油井注入聚合物的措施進行了有效結合。所以就產生了油井層中有選擇性的控制含水技術的結合措施，當前已經獲得了較好的成效。

總結：

綜上所述，在油田開發事業持續深入的同時，油井整體呈現出了出砂以及出水的嚴重情況。若人氣繼續發展，必定會對于我國油田事業造成影響，對于其高產目標造成極大的制約作用。基于此，本文主要對于避免油田出砂出水問題的主要措施進行了有效探究，確保其各種措施應用合理性，從而實現對于各種油田出砂以及出水問題的解決，進一步推動了油田產業的持續性發展。

參考文獻

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[3]劉思岐，毛俠.壓裂酸化作業中的環保管理淺談[J].化工管理，2018（20）：196-197.

（作者單位：1.中國石油青海油田分公司科技管理處規劃計劃科；

2.中國石油青海油田分公司采油二廠扎哈泉采油作業區；

3.中國石油青海油田分公司采油二廠開發室；

4.中國石油青海油田分公司采油二廠注水室；

5.中國石油青海油田分公司勘探開發研究院邊遠油田開發研究室）