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        油氣層保護技術(shù)研究與應(yīng)用

        2015-08-15 00:51:32徐峰中油遼河油田公司油氣工程技術(shù)處遼寧盤錦124010
        化工管理 2015年23期
        關(guān)鍵詞:滲透劑射孔油層

        徐峰 (中油遼河油田公司油氣工程技術(shù)處,遼寧 盤錦 124010)

        油氣層保護是一項系統(tǒng)工程,它貫穿在射孔、生產(chǎn)、壓裂、注水及修井等各個作業(yè)環(huán)節(jié)中,不同的作業(yè)環(huán)節(jié),造成油氣層損害的因素、損害程度不同;解除或保護措施也不同。為此需要針對以上工藝環(huán)節(jié),采取相應(yīng)的油氣層保護措施。

        1 油氣層保護技術(shù)機理

        1.1 油氣層損害的基本概念

        根據(jù)多孔介質(zhì)中流體滲流理論,油氣從地層流向井底,進而形成產(chǎn)能,其流動規(guī)律遵從達西定律。在控制油氣井產(chǎn)能的眾多因素中,巖石滲透性屬于油氣層自身物性。當(dāng)油氣層受到損害時,宏觀上表現(xiàn)為油氣層滲透率下降。因此,保護油氣層的核心問題就是保護油氣層的滲透性。同時,了解不同作業(yè)條件下?lián)p害油氣層的類型和特點,有助于準(zhǔn)確判斷損害原因,尋求有效的預(yù)防或補救措施。

        1.2 油氣層損害類型

        可以說,幾乎每一個生產(chǎn)工序都可能給油氣層帶來損害問題。由于各生產(chǎn)工序影響油氣層的條件不同,所表現(xiàn)出的損害特征各有差異。但是,如果從產(chǎn)生損害的根源看,也有很多共同點。

        儲層損害可分為水敏性損害、酸敏性損害、微粒運移損害、結(jié)垢損害、水鎖損害、濕潤性改變損害、固相顆粒損害、出砂等幾種類型。

        2 注水過程中油氣層保護措施

        注水過程中對油層損害的主要原因有注入水中的機械雜質(zhì)、鐵離子和細菌等物質(zhì)直接堵塞油層孔道;水中氧離子和細菌腐蝕管線設(shè)備,產(chǎn)生雜質(zhì)堵塞油層;注入水使油層中的粘土膨脹或顆粒運移堵塞油泊層;注入水質(zhì)與地層不配伍,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生鹽類沉淀(結(jié)垢)等。因此,保護油層,降低注入壓力應(yīng)從提高注入水水質(zhì)抓起:

        2.1 合理工作制度的確定

        優(yōu)化注水強度、注水壓力、注水溫度、處理劑選用等。

        2.2 確定合理的注水溫度

        由于注水使井筒及近井地帶油藏溫度場發(fā)生變化,可能導(dǎo)致近井地帶應(yīng)力場變化、油藏巖石表面性質(zhì)變化、原油中石蠟析出、水中礦物沉淀等而傷害油層,導(dǎo)致吸水能力變化。

        2.3 正確選用各種處理劑

        注水水質(zhì)預(yù)處理時,要考慮處理劑與巖石和地層流體的相溶性,保證這些添加劑之間的配伍性,防止生成新的化學(xué)沉淀。

        3 油氣層保護劑的優(yōu)選

        3.1 加重劑的選取

        根據(jù)目前油田射孔壓井液應(yīng)用情況,一般用鹵水作為加重劑,但鹵水的密度最高只能達到1.25g/cm3,部分油田區(qū)塊由于原始地層壓力高,淺層或氣層,需要體系達到更高的密度,我們選取甲酸鹽為加重劑。因此當(dāng)油氣層保護液體系密度需要1.25-1.30g/cm3時,選用甲酸鹽作加重劑,加量為30%-50%;當(dāng)油氣層保護液體系密度需要1.05-1.25 g/cm3時,選用鹵水作加重基液,加量為10%-100%。

        3.2 滲透劑的選取

        巖石的潤濕性也影響相對滲透率。在同一含水飽和度下,油相的滲透率隨著潤濕接觸角的增大而降低。如果巖石親水,這些水一部分分布于細小孔隙,一部分則充填于死孔隙或呈薄膜狀態(tài)分布于顆粒表面,這些水并不防礙油的流動。如果巖石親油,在相同的含水飽和度條件下,水便以水滴狀態(tài)分布于孔道的油流中,成為油的流動阻力,使油的相對滲透率降低。為此,選用某化工廠自制的一種滲透劑,做如下實驗,用6塊相同的親油載片在不同濃度滲透液浸泡后測試油水接觸角。,隨著滲透劑濃度的增加,油接觸角增加,水接觸角減小,說明表面潤濕性向親水方向改變,提高其油相滲透率有利于更好地保護油層,提高單井開發(fā)效果。實驗結(jié)果表明滲透劑濃度為5.0-7.0%時,潤濕性改變較強。

        4 現(xiàn)場試驗情況

        在室內(nèi)優(yōu)選試驗評價的基礎(chǔ)上,在興隆臺油田試驗應(yīng)用四口井(興83C、更興258、興10-10、興北3),投入資金18萬元,目前四口井均正常生產(chǎn)。

        4.1 現(xiàn)場試驗工藝

        射孔前將清洗炮眼液作為射孔液灌入井內(nèi);射孔后正擠油氣層保護液;正頂替適量的頂替液;關(guān)井反應(yīng)8小時以上。

        4.2 現(xiàn)場試驗井情況

        興隆臺油田東營組馬圈子油氣儲層巖性以中粗砂巖、細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,巖石的主要成分以石英、長石為主,泥質(zhì)膠結(jié),較疏松。膠結(jié)物泥質(zhì)含量高,最大為49.2%,平均為13.0%,這種粘土礦物以蒙脫石、伊利石為主,容易吸水膨脹、運移、堵塞油層流通孔道,破壞油層結(jié)構(gòu),引起油井出砂。

        為此我們在興隆臺油田選取了四口調(diào)層井進行了試驗,均取得了較好的油氣層保護效果,措施成功率100%,措施有效率100%。

        5 結(jié)語

        5.1 研究開發(fā)的無固相油層保護體系適應(yīng)于我廠油田區(qū)塊地質(zhì)特征。該技術(shù)便于操作,施工簡便。

        5.2 無固相油層保護液體系是一種新型的油層保護技術(shù),既取代了目前用鹽水作射孔液,避免了鹽水對油層的污染,同時將油氣井防膨技術(shù)有機地結(jié)合,起到了早期防砂的目的。

        5.3 無固相油氣層保護液體系穩(wěn)定性好,防膨性好,失水量低,懸浮攜帶能力強,密度可調(diào),配制簡單,配伍性好,對儲層有較好的保護作用。

        5.4 油氣層保護技術(shù)是一項綜合性技術(shù),需要各個施工環(huán)節(jié)相配合,尤其是射孔液必須與地層配伍,否則達不到預(yù)期效果。

        [1]李克向.保護油氣層鉆井完井技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1993.

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