采油过程中油气层损害及保护技术
摘要：采油过程中的损害相对比较多，会对油气层造成较大的伤害，从而导致其机理出现问题。为此相关人员应该做好预防措施和解决措施，由于各个油田的地理条件和环境条件有所不同，所以在针对采油的过程中所使用的方法也有所不同，在具体开展中需要结合实际情况做好相应的预防措施，这样能够防止一些其他问题的出现，从而保证我国该行业的长远发展。本文主要分析采油过程中油气层损害及保护技术。
关键词：油气层；损害机理；保护技术
引言
当油气勘探工作完成后，需要经历钻井、完井、修井等环节，这些环节的开展将会对地质环境带来影响，从而破坏油气层自身的物理以及化学平衡，导致油气层受到较大的影响。根据当前相关人员的研究可以明确当前气田勘探和开发是一个完整的工程，如果在开展相关工作的过程中某个环节出现问题，则会造成油气层自身受损，这也很可能导致其他工作受到影响。因此，相关人员在具体的开展中需要明确当前油气层自身受损机理，并采取有效的方法做好相应的改善。不过目前来看，由于多方面因素影响，油气层的保护方法还不够理想，需要进一步采取有效的方法做好改善。
1、油气层损害机理
油气层损伤发生在油品检验加工过程中，其性质是各种工艺造成的油气层污染和损伤。如果不能有效地预防和保护，会直接影响油气层的发展效率，增加发展难度。以低渗透油藏为例，结合大量的研究实践，发现油气储层受损的主要原因有两个，一个是发育层孔隙和柱状中液体和固体颗粒的堵塞和迁移，另一个是液固和液液固之间的相应化学反应和热力学效应。一些学者认为，低渗透油藏损伤属于非常复杂的系统工程，是内外损伤源和复合损伤源综合作用的结果。具体的损伤形式包括外来液体与地层岩石和地层液体不相容，如碱敏损伤、水敏损伤和有机石灰块。固体颗粒迁移和堵塞造成的损害；微生物等造成的损害。石油检验加工过程中，油气层损坏的原因有几个。第一，碎石包装，如b .不正确的碎石尺寸，导致储罐砂充填碎石层或聚合物残留物、锈蚀、螺丝钉涂层等油气层污染和损伤。如果不能及时清洗井内运行的软工具，会导致杀伤液的新年性能，导致油气层堵塞，人为引入杂质；二、酸处理，在油气勘探开采过程中，酸处理中使用的酸性溶液会导致胶体物质溶解，破坏油气层的岩石固井，同时也会导致石蜡沉淀，导致油气层堵塞。虽然可以通过洗井去除生产线上的沉积物和腐蚀，但在此过程中，沉积物和腐蚀可以与洗井液混合，进入油气层，造成污染。第三，断裂过程中的断裂会产生残馀物，其中较小的颗粒进入较深的油气层，导致断裂和孔隙颈部堵塞，而断裂壁上的残馀物可以与断裂液体混合，沿支撑断裂运动。断裂后残馀物会回流，容易导致砂土充填断裂堵塞，影响断裂效果。
屏蔽暂堵技术保护油气层介绍
保护油气层技术是项系统工程,它贯穿在地质、钻井、固井、测试、射孔、酸化、压裂、试油、采油、修井、注水等作业全过程中，油气井的每个施工环节都可能造成地层损害,影响发现油气层和油气产出,保护油气层是“增储上产”和提高采收率的关键之一[1]。在钻井过程中保护油层的钻井技术，一是尽量防止钻井液进入油层;二是进入油层的组分尽量不引起油层堵塞。在大多数情况下“不进入”是不可能的，实际钻开储层时，钻井液的高固相含量及固相粒子的多数分散,对油层的高压差、长时间浸泡等损害油层的因素总是无法避免的，即对油层的损害因素总是存在的[2]。屏蔽暂堵技术作为一种重要的保护油气层技术，本文将讨论它的机理和应用。
屏蔽暂堵保护油气层技术是利用钻井液液柱压力与油气层孔隙压力之间的压差，使钻井液中的固相与处理剂在钻开油气层时，井筒壁附近形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带，这层暂堵带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续侵入油气层，达到保护油气层的目的[3]。该项技术是利用钻井过程中对油气层发生损害的两个不利因素(压差和钻井液中固相颗粒)，将其转变为保护油气层的有利因素。钻开油层时，钻井液中人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入油气层孔喉，在井壁附近快速、浅层、有效地形成一个损害堵塞带。此损害堵塞带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续浸入油气层。由于损害带很薄，可通过射孔解堵。单个架桥粒子随泥浆液相进入油层，在流经孔喉时，在小于粒径的孔喉处卡住，成为架桥。架桥粒子架桥后，孔喉孔隙大量减小，泥浆中更小一级粒子卡在更小喉道处，这一过程不断重复。如果泥浆中仅有刚性颗粒作为架桥和填充粒子，仍会留下形状不规则的微间隙，暂堵带的渗透率不会为零。这就需要引入外形在一定的温度条件下可变的软化变形颗粒，嵌入不规则的微间隙，使堵塞带的渗透率接进于零。
屏蔽暂堵作为保护储层的一种低成本、高效益的技术措施,其主要特点是利用钻井液中已有固相粒子对油气储层的堵塞规律，根据需要人为地向钻井液中加入一些与孔喉的堵塞机理相匹配的架桥粒子、填充粒子和可变形粒子，技术要点为：架桥粒子与孔喉直径必须遵循2/3关系原则；架桥粒子(喉径的2/3)、填充粒子(喉径的1/2-2/3)在钻井完井液中的重量百分比不低于2%-3%；可变形封堵粒子(软化点与油层温度匹配)在钻井完井液的重量百分比不低于1%；钻井液柱压力与油气储层的孔隙压力差不小于3MPa。为了研究屏蔽暂堵机理，以大庆芳407区块为例来作为试验对象。依据毛管压力数据,芳407区块主要渗流孔隙半径在2-6μm之间(图1)。为了达到屏蔽暂堵的目的，泥浆中应有大量的直径为10-15μm之间的桥架粒子，同时又要有大量粒径在8μm以下的填充粒子，要使屏蔽环的渗透率降至为零，必须在泥浆中加入软性粒子以封堵架桥后留下的微孔隙。
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胜利油田钻井油气层保护分析与认识
韩来聚,薛玉志,李公让,乔 军,刘保锋(中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017)摘要:油气层保护是石油工程技术永恒的主题。简述了中外钻井油气层保护技术的发展历程、技术现状和发展趋势,重点分析了胜利油田在钻井油气层保护方面针对不同类型储层采取的技术及效果,剖析了目前在基础研究、钻井工艺、完井工艺及技术管理等方面存在的差距,并对胜利油田油气层保护工作提出了建议。关键词:油气层保护;钻井;钻井液;完井;欠平衡;胜利油田中图分类号:TE258文献标识码:A文章编号:1009-9603(2007)05-0001-04 目前,中国已开发油田相继进入高含水或特高含水开发阶段,剩余可采储量开发难度越来越大,而每年新增储量大多具有“低、深、难”的特点,油气储量满足不了油气生产需要[1]。油气层保护技术是一项涉及多学科、多专业、多部门的系统工程,贯穿在钻井、完井及采油等工艺环节。早在20世纪50年代,以美国为代表的西方产油大国就已开展了油气层保护方面的研究工作,从各个方面进行了研究和现场应用[2-3]。中国全面开展和推广这项技术是从1980年开始的,并取得了丰硕成果,针对不同的油气藏提出了不同的油层保护技术[4-5]。胜利油田经过40多年的发展,在油气层保护,特别是钻井方面取得了长足的进步。但是,随着油气勘探的不断深入,对钻井完井技术,特别是油气层保护技术的要求越来越高,深探井及特殊油气藏的油气层保护技术还难以满足勘探工作的特殊需要,如何利用中外新技术、新标准和新机制有效地保护油气层,对油田勘探开发工作显得尤为重要。
1 油气层保护技术发展历程及现状
1.1 国外钻井油气层保护技术钻井过程中的油气层保护技术在国外起步较早。20世纪30年代,油气层伤害问题就引起了美国等一些产油大国石油公司的注意。20世纪50年代开始研究储层伤害机理。但是直到20世纪70年代中期,机理研究工作仍进展得非常缓慢,只有一些零星的文献报道,其内容多局限于粘土膨胀引起的储层伤害,仅有少数文章涉及到钻井液中的固相颗粒及液相侵入引起的油气层损害。20世纪70年代中后期,为降低成本,提高经济效益,西方一些石油公司进一步加大了油气层保护的研究力度。特别是一些先进的石油大国在油气层保护方面作了大量工作。从1974年起,2a一次的油气层保护学术讨论会促进了世界范围内的油气层保护技术发展。20世纪80年代是以机理性研究兴起为标志的发展阶段,在储层的测试技术和方法、损害机理以及预防和处理地层损害的工艺技术等方面均取得了很大进展。20世纪90年代是油层保护各项技术大发展阶段。机理性和智能性分析、预测、评价技术以及钻井、完井、采油各个作业环节中的油层保护工作都得到了突飞猛进的发展[4]。到了21世纪从钻井、完井、开发等各方面综合发展。目前,国外油气层保护在工艺方面主要以欠平衡负压为代表;针对砂岩油藏发展了理想暂堵技术;在与油藏配伍性好的钻井液与完井液技术方面以仿油基、合成基、气体流体、无粘土相为主;发展了易于解堵的钻井液与完井液技术、非渗透钻井液、憎水钻井液和泥饼易于清除完井液技术、生物酶/鳌和掩蔽剂油层钻开液技术。1.2 中国钻井油气层保护技术中国钻井油气层保护技术可分为3个发展阶段。第1阶段(20世纪50—80年代)初步认识了油气层保护的重要性,主要为控制钻井液密度,近平衡
压裂井中油层保护技术的应用探析
摘要；压裂是一种常用的油气井开发技术，但过度的压裂可能会导致油层损伤和产量下降，压裂井技术的储物层性质变差，油田的产量也逐渐变低。必须开始压裂井技术的探索，为其发展提供更加可靠的支持。因此，采取油层保护措施对于压裂效果的提升至关重要。
关键词；压裂；低渗油藏；压裂液
1、引言
近年来，随着我国经济的不断发展，我国的采油厂的油藏开发区的质量不断下降，油藏的储物性逐渐变差，开发难度大，油藏的渗透率低下，严重影响了其开发效果。泥质的含量与孔隙的大小，也对其发展水平高低产生了很大的影响。为了进一步提高压裂效果，对其保护技术展开了分析。
2、油层保护技术的方法
2.1水基液替代压裂液
水基液体替代压裂液是一种常见且有效的油层保护技术。相对于传统的化学压裂液，水基液体具有以下优点：首先，水基液体无毒、无害，水作为天然物质，不会对油田环境和生态系统造成污染或危害。其次，化学惰性较强：水基液体的化学反应较为缓和，与地层产生的化学反应较小，从而减小了对油层的腐蚀或损伤。再之，成本低廉：相对于化学压裂液体，水的价格更加实惠，能够降低开采成本。需要指出的是，水基液体作为一种温和的压裂液体，其压裂效果可能并不如化学压裂液那么显著。因此，在使用水基液体时，需要根据特定油气层的特征来合理控制施工参数以确保良好的压裂效果。同时，还需要考虑到地下水的安全和环境保护等问题，以免对水资源和环境造成潜在风险。综上，水基液体替代压裂液是一种值得推广和应用的油层保护技术，但在实际应用时需要根据实际情况进行权衡和选择。 2.2控制压裂井数量
控制压裂井数量是一种常见的油层保护技术，能够有效避免超载、过流等现象对油层造成的损坏。其主要优点如下：首先，减小油层断裂的可能性，过高的压力或过大的压裂数量会导致油层断裂，从而降低产能甚至导致停产。因此，适当地降低压力或压裂数量可以减少油层受损的风险。降低油层破坏程度，较低的压力和较少的压裂次数可能会减少油层内部的破坏程度，使后续恢复过程更加顺利。其次，节约施工成本，控制压裂数量和压力也能够避免不必要的成本浪费，提高整体的经济效益。需要注意的是，在实际的施工中合理控制压力和数量时，还需要考虑到具体的地质条件和油气层特征。例如，有些地区存在较深的压力突变带，需要更谨慎地控制压裂操作参数；而另一些油气层则会要求更高的压力和更多的压裂数量才能实现较好的产出效果。在具体操作中，需要结合实际情况进行综合分析，做到既充分保护油层又最大化开采效益。
