浅析修井作业中的储层保护

浅析修井作业中的储层保护

储层保护技术是贯穿于石油开采和开发过程之中一直得到重视，油田在开采过程中各种各样的因素都有可能对储层造成一系列的损坏，我们可以通过保护储层、防止污染的方法，来使储层伤害减少到最低。对于井下作业公司来说如何更好的在修井作业中减少储层伤害是修井工作中必须要解决的问题。

二、修井液对储层的影响

所谓的储层伤害就是指在井下的各种作业中，在储层近井壁带造成流体（包括液流、气流和多相流，也可能是流体中还含有固体颗粒）产出或注入自然能力的任何障碍。在修井作业中修井液性能是关系到是否能实现储层保护的关键。它的性质对储层的损坏影响较大。其中影响的因素较多：

（1）修井液与储层岩石矿物等不配伍引起的伤害，因为地层中都含有一定比例的粘土矿物，粘土矿物具有比表面积大和易分散等特点。特别是一些极容易发生水敏反应的粘土，会产生水化膨胀。还有就是一些岩石矿物与外界流体接触易发生物理和化学作用并导致渗透率大幅度下降，对储层造成严重的伤害；（2）固体颗粒堵塞引起的储层伤害，固体颗粒来源于各种修井液中所携带的颗粒，还有就是地层本身的颗粒。对于储层来说固体颗粒本身就是污染物。由于修井液中有可能含有大量的固体颗粒，有可能侵入到地层，进入孔隙和喉道之中，影响地层的孔隙度；（3）外来液体与地层流体不配伍一起的伤害。当外来的修井液的矿化度低于地层水的矿化度时，则可能引起粘土矿物的膨胀和分散，也有可能两种液体发生物理化学作用产生结垢和化学沉淀造成储层伤害；（4）毛细现象引起的伤害。地层中的孔道可以看作是无数个大小不等，形状各异的，彼此相通的毛细管。当外来水相流体侵入亲水的油藏孔道后，会形成一种毛细管阻力，如果储层无法克服，油将无法流向井筒，最终导致油相渗透率降低，对储层造成严重的伤害；（5）由于钻井残余的污物，氧化物，沥青等的有机物，细菌分解物等，在修井作业中可能堵塞射孔孔眼，地层孔隙，孔洞和裂缝等。

由于各种各样的储层伤害最终导致的结果就是降低了储层的渗透率（包括绝对渗透率以及油、气层的有效渗透率）。在修井作业中主要是因为修井液中固相和液相侵入生产层以后，地层的岩石结构、表面性质和流体相等均发生不同程度的改变，从而增加油气流向井底的阻力，降低它的有效渗透率。当油田开发到一定时间以后储层伤害所带来的后果就越来越显著，主要表现在：（1）降低产能和产量；（2）增加修井作业的工作量，提高油气生产成本；（3）影响最终采收率，即损坏油气资源。储层伤害尤其对中、低渗透油气层的危害都比较大，当伤害比较严重时，就有可能完全堵塞油气孔道，导致测井时得不到或者很小的油气显示，从而影响油气田的正常开发。而且有些油气层一旦受到严重的伤害，再想进行有效的恢复就比较困难了，即使有些井能够恢复但是费用也会比较高。所以我们在各种作业中要尽量减少对储层的伤害，这样对油气层的开发起到至关重要的作用。

三、储层保护

当我们对一口井或者一个区块甚至一个油气田进行开发之前为了实现对储层的保护，我们要做很多的准备工作：（1）岩性的测定与分析；（2）储层损坏的机理研究；（3）建立储层损坏程度的评价标准和评价方法；（4）保护油气层各种修井液的研究与分析。我们完成了上述工作以后，就能根据实际需求选择出合适不同工序的修井液既能满足工作的需求又能解决储层的保护问题，进而对油气田的开采率的提高起到积极的效果。这些都是要求我们选择的修井液与产层具有很好的配伍性。修井工作目的是为了提高油井采收率，因此储层保护是我们修井工作的前提条件，它不但关系到修井效果的好坏，最重要的是关系到油气井的最终产量，如何实现储层保护提高油气田的开采率。选择合适的修井液尤为重要。什么样的修井液才是最适合的，应该满足的条件有：

（1）密度保证气井不喷不漏；（2）以最大限度的保持产层的原始性质；（3）配置与使用时应符合修井作业的要求；（4）对套管和工艺设备的部件没有腐蚀或腐蚀较小；（5）对井下地球物理测井的指标没有影响；（6）进行射孔作业时不会使产层的储集性质变坏；（7）能与修井作业前后其他的作业液体相配伍；（8）在井下使用具有热稳定性和剪切稳定性；（9）气有关性能应能根据油气井地质条件广泛调整；（10）无爆炸和失火的危险；（11）在条件准许的情况下，硬选择最经济的修井液。

这些性能不是要求所有的修井液都必须具备，但这些是最基础的，对于一些特殊井我们还要特殊对待。修井液与钻井液不同，之间有很多共性也有明显的区别，设计与配置修井液时，要考虑如何防止或者尽量减少对储层的伤害，同时更应该注重考虑如何解决井控，润滑与自身的流变性以及滤失性能的控制，因此修井液的配置成本往往较高。特别在气井中使用的修井液，需要适当的密度来控制地层压力，但同时又要考虑它的流变性，储层伤害的大小等因素。

在修井作业中，修井液是直接接触到油气层的流体，它的性质的好坏直接影响到油田的产量和开采效果，因此在选择修井液时一定要进行综合考虑，在条件准许的情况下尽量减少对储层的伤害。

四、现场实践

滴西17井是位于新疆油田克拉美丽气田，是一口高压气井，由于原来的产层低能不出，需要对下部层位进行开发，层位为3633-3642m井段，平均油藏压力48.604MPa，折算地层压力系数1.363，试油结论证明这是一段高压气层。储层温度达到120℃。修井作业的任务是安全的打开这个层位，恢复这口井的产能。

在打开井口之前我们选择1.5g/cm3常规的修井液来进行压井，由于修井液循环的次数较少，性能比较稳定，但是随着时间的推移，修井液循环次数的增加，再加上钻去500m长的水泥灰塞，大量的固体颗粒侵入到修井液之中，他的性能发生了很大变化，而且不断的有气侵的现象发生，对整个修井液造成了很大的影响，粘度后期高达90S。于是在套取3633-3642m层位上部的桥塞之前我们把普通的修井液换成有机盐无固相修井液，除了考虑普通的修井液性能不稳定以外，主要是为了保护油气层，使其尽量减少对储层被污染的程度。

虽然普通的修井液比较简单只需要靠向其中加入添加剂来能满足修井修井液的悬浮，凝胶结垢和腐蚀控制等方面的基本要求。具有成本比较低，密度可调范围比较大等优点。但是我们不选择普通的修井液来打开新层位，主要是因为它具有很多缺点。

（1）在滴西17井井深达到3600米，井筒修井液静止时间稍长修井液中的固相颗粒就会发生沉淀，导致液柱压力下降，特别是气井，很容易造成气侵；（2）普通的修井液一旦发生气侵，性能恢复比较困难；（3）普通的修井液，脱气时间比较长，井筒压力恢复较慢；（4）修井液的性能稳定性教差，使用时间如果较长，循环次数较多以及固体颗粒的侵入最终导致修井液的本身性能发生明显变化；（5）普通的修井液中含有大量的固体颗粒，这些固体颗粒有可能侵入地层，会影响地层的渗透率，并且地层中很多岩石矿物类成分较多很有可能会与外来液体发生物理化学反应生成沉淀或者结垢的现象，严重的影响到底层的孔隙度，使储层造成严重的后果。

根据油田公司的需求我们选用密度为1.5g/cm3的无固相修井液来进行新层位的开发，那么这种无固相有机盐修井液具有哪些优点：

（1）这类修井液中不含固相，靠增加有机盐的浓度来增加液体的密度，不会出现外来固相侵入储层的问题；（2）由于离子环境的不同，减弱了粘土对水份的吸收能力，即使这类液体侵入储层，储层的粘土仍能保持稳定，不容易发生水化膨胀和分散运移；（3）滴西17井是一口气井，使用无固相修井液比较容易脱气，能够很快的使修井液恢复到原来的性能，最重要的是能够有效的保护油气层，使得油气层不会被污染；（4）滴西17井有两段层位需要进行套管补贴，无固相修井液中固体颗粒对膨胀管的膨胀效果影响较小。

五、结论

实践证明：使用有机盐无固相修井液可明显减少储层伤害，提高油气井产量。因此这种修井液被认为是最完美的修井液之一。储层保护是一项很复杂的技术，这就要求在现场的工作中去不断的完善不断的总结经验。根据油气田储层保护和其他的一些因素我们在滴西17井选择了有机盐无固相修井液，这种修井液解决了储层的保护问题和产层的稳定性。虽然也存在一定的腐蚀问题，但是性能较好，为了下部的套管补贴提供了很好的井筒环境。最重要的是滴西17井使用这种有机盐的修井液过程中总体性能比较稳定，为修井工作的顺利完成奠定了基础。

作者简介

段志新（1969.5.19），男，毕业于新疆高等教育学院，学历：大专， 工作方向：石油工程。