穆 笛
(東北石油大學 黑龍江 大慶 163318)
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儲層保護的研究與認識
穆 笛
(東北石油大學 黑龍江 大慶 163318)
在油層的改造進程中,常常由于各種原因會導致儲層傷害,這樣會降低產量。因而在進行油層改造時,強化儲層的保護工作就顯得非常必要。近些年,國家對于儲層保護這一方面逐漸的重視起來,也使得儲層保護的新措施日益完善。在油層改造的進程中,只有做好儲層的保護工作,才能更好地促進改造成效的提升。
儲層;保護;傷害;技術
通過對儲層保護措施的過程中作業(yè)前、后的參數可以表征儲層保護效果。例如:控制的動態(tài)儲量、半徑變小,滲透率降低,油井的產液指數降低,表皮系數明顯變大,儲層受到的傷害主要表現(xiàn)為生產恢復期的延長。該措施確保了儲層的滲透率問題得到了很好的改善,從而達到增產和儲層保護的目標。但是酸化壓裂又是油層改造較為常見的一種措施,所以在進行儲層改造時難免會出現(xiàn)儲層損害的情況,因此進行儲層保護措施是很有必要的。
油層改造持續(xù)的過程中,不管是由于采取的改造的措施不當,還是因為措施不到位等操作,均可能導致儲層損害,甚至會出現(xiàn)儲層被污染的情況,這不但會難降低產量,而且還會導致改造失敗。因此在油層改造時,儲層的保護工作就變得尤為重要了。而且,一旦儲層被傷害,不單單能致使環(huán)境被污染,重要的是會導致產量降低。所以,儲層保護不僅能夠加強環(huán)境的保護,還可以提高自身的經濟效益,所以儲層保護是非常有必要的。
(一)增產改造儲層保護技術
儲層的生產和改造可以解除并弱化了鉆井和生產運營造成損傷,但增加生產這一行為本身也可能造成損害,如何降低儲層損傷已成為轉型發(fā)展到重要方向的重要問題。近年來,國外在致密砂巖、煤層氣、頁巖氣藏等壓裂方面取得了快速的進展,已成為水力壓裂改造研究的熱點。這對中國的生產和轉型發(fā)展有著的積極影響。降低壓裂液損傷有三條途徑:
(1)新的脆弱使用硼交聯(lián)壓裂液體系、對于高溫深硼鋯復合交聯(lián)劑,在斷裂前有機鋯交聯(lián)劑由硼交聯(lián)劑多級壓裂,降低裂縫導流能力的影響。
(2)泡沫壓裂液(CO2泡沫、氮氣泡沫)、氣體(液體CO2、液體N2)工質等已投入使用以改善水基凝膠壓裂液的缺點。
(3)國內已經開始進行清潔型壓裂液的實驗。
(二)開發(fā)生產及EOR儲層保護技術
(1)開發(fā)生產及注水儲層保護技術
通過對注入水與儲層之間的相容性,粘土礦物在孔喉中的破壞,有機和無機垢的規(guī)模研究,確定了注水儲層水質的限制和水質標準和水質控制和安全系統(tǒng)的建立。
(2)稠油熱采保護技術
加入蒸汽的過程可能會引起一系列變化:孔隙結構和儲層物性的變化、礦物溶解與轉化、熱應力和熱膨脹導致的損傷。對完井方式的優(yōu)化設計及防砂高溫粘土穩(wěn)定劑的作用機理就行了一系列很好的研究。
(三)欠平衡鉆井儲層保護技術
欠平衡鉆井技術作為儲層的保護路徑,鉆井完井的相互支持,相互補充,大大提高了儲層保護技術覆蓋。與低滲致密油氣勘探增加、欠平衡鉆井保護和支撐技術將用于勘探和開發(fā)一起注入了新的活力、新的概念。
(1)設備及工藝設計。
上述特殊鉆井作業(yè)的實施涉及大量的特殊地面設備,目前在井口旋轉防噴器、惰性氣體發(fā)生器現(xiàn)場、地面多相分離器、井下電機等方面已形成國內生產的能力,一些已在現(xiàn)場實施。
(2)試井油氣藏油氣藏識別及工程參數評價。
在欠平衡鉆井,基于發(fā)達的地層井筒地面綜合的多相流模型,對地面監(jiān)控系統(tǒng)參數,在密封條件下進行取樣并對樣品進行分析。根據設定的測試程序,油氣儲層識別和油氣藏工程參數可以評價。完成了相關的理論研究和軟件的開發(fā),并投入現(xiàn)場測試。
(1)壓裂措施
首先,該壓裂液體系的優(yōu)化應該盡可能多提高壓裂液的流變性能,需要確保它有很強的兼容性并減少損失,這樣會讓它具有很強的穩(wěn)定性和排水能力。還要預防因此而導致的天然裂縫的濾失,從而對壓裂液穩(wěn)定性和剪切防止水庫帶來傷害的能力。
(2)酸化措施
在施工酸化必須仔細進行井和層次的選擇,并盡可能的測試目標層的核心,并有針對性的添加劑和酸的配置進行調試。同時還應優(yōu)化施工參數,其排量和泵壓和嚴格控制酸使用。在酸化時應及時排放,以防止殘酸對油層的危害,有效提高其保護效果。
開發(fā)復雜的油氣藏地質特征,利用先進的工程技術提高成功率,絕對離不開正確運用油層保護技術。特別要強調的是從儲層的開始,直到油氣藏枯竭的生命周期儲層的保護。儲層的保護程度實際上已成為檢驗項目成功的試金石。防止儲層損害成為油氣井(注水井)作業(yè)和油氣田開發(fā)優(yōu)化是實現(xiàn)開發(fā)效益最大化的根本途徑。
從目前發(fā)現(xiàn)的中國的石油和天然氣資源和難以使用的石油和天然氣儲量規(guī)模和技術現(xiàn)狀來看,它的探索風險很小,發(fā)展的風險高,這是常規(guī)和高孔隙度和含油儲層的不同。中國在致密砂巖氣藏開發(fā)和美國非常規(guī)天然氣的發(fā)展過程中已經說明了問題。在過去,我們強調,儲層保護應注意現(xiàn)有的工藝技術,這可能是正確的常規(guī)石油和天然氣的勘探和開發(fā)。然而,對于非常規(guī)油氣資源,復雜油氣藏的勘探和開發(fā)應該以盡量減少對儲層的損害為基本目標,以儲層保護為理念指導工程業(yè)務,不斷改善和一系列的配套技術形成的優(yōu)化。
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穆笛(1993-),男,在讀碩士研究生,東北石油大學,研究方向:油氣井工程力學。