王麗萍(灘海開發(fā)公司,天津 300280)
在裂縫性碳酸鹽巖儲層當(dāng)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(qiáng),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(yīng)力、固相顆粒等因素的影響,導(dǎo)致油氣的開采量發(fā)生下降。因此,對于裂縫性碳酸鹽巖儲層的保護(hù)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(hù)不夠完善,缺乏相應(yīng)的技術(shù)和措施。因此,應(yīng)當(dāng)在充分認(rèn)識到裂縫性碳酸鹽巖儲層破壞機(jī)理的基礎(chǔ)上,對其相應(yīng)的保護(hù)機(jī)理進(jìn)行研究。
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(dāng)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(dāng)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。
在巖石受到有效應(yīng)力影響的時候,其物性參數(shù)性質(zhì)江湖發(fā)生改變。引起應(yīng)力敏感的主要原因,是由于裂縫毛細(xì)管的關(guān)閉,進(jìn)而會導(dǎo)致巖心滲透率發(fā)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(dǎo)致裂縫寬度的縮小。在有效應(yīng)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(yīng)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。
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(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生一定的沉淀物,在裂縫處發(fā)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(fā)生反應(yīng)。通過對雙電層力、水動力、重力、范氏力等方面的分析,結(jié)合對臨界啟動速度、運(yùn)移臨界濃度、微粒水化分散的研究,發(fā)現(xiàn)處理粘土微粒以外,鈣長石、方解石等都會對其產(chǎn)生一定的影響[2]。
在鉆井過程中,可以將可變形微粒、充填微粒、橋堵物質(zhì)等添加到鉆井液當(dāng)中,在井壁附近,其會受到壓差的影響從而發(fā)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(yīng)當(dāng)將其歸為巖塊基質(zhì)。只有顆粒大小與裂縫寬度相適應(yīng),在裂縫入口端,才能形成屏蔽層。在鉆井液當(dāng)中添加的暫堵顆粒,應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)牧6日共?、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(yīng)選擇纖維狀,結(jié)合油溶性和顆粒狀暫堵材料,從而達(dá)到良好的屏蔽暫堵效果[3]。
在選擇鉆井液的過程中,不同的地區(qū)應(yīng)當(dāng)采取不同的方案,在實(shí)際選擇時,要注重其與儲層中流體和巖石之間的匹配關(guān)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(shí)現(xiàn)對儲層的保護(hù)。對于儲層的應(yīng)力敏感性,應(yīng)當(dāng)加大重視,使得在應(yīng)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(yīng)當(dāng)能夠匹配其它處理劑,同時可以使油水界面張力降低。
在鉆井方式的選擇上,為了更好的保護(hù)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(yīng)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(huán)裝置生成的氮?dú)?,對于油氣顯示能夠有效發(fā)現(xiàn),從而防止發(fā)生井漏事故。同時,還能夠避免污染油層,確保油氣的產(chǎn)量。
在現(xiàn)有的油氣儲量當(dāng)中,很大一部分都是在碳酸鹽巖儲層當(dāng)中。而裂縫性碳酸鹽巖儲層是其主要的存在形式。不過,在實(shí)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(yīng)當(dāng)在了解和掌握裂縫性碳酸鹽巖儲層破壞機(jī)理和影響因素的情況下,進(jìn)行細(xì)致的研究和分析,采取利用科學(xué)化的保護(hù)機(jī)理與保護(hù)技術(shù),加強(qiáng)對儲層的保護(hù),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(hù)技術(shù)研究進(jìn)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(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)研究[J].鉆井液與完井液,2014,06:5-6+9+91.
[3]葉艷,安文華,滕學(xué)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(yù)測模型[J].石油學(xué)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.