疏鬆砂岩的儲層損害機理及保護措施

2022-07-10 11:45:04 字數 1969 閱讀 7024

摘要在油田生產過程中疏鬆砂岩儲層的保護與損害都是非常重要的,在實際生產中,疏鬆砂岩儲層的傷害機理有:固相微粒堵塞、產液乳化、岩石潤濕性反轉等。其中,固相顆粒的存在會加劇產液乳化程度、增強乳化液的穩定性、提高產出液的粘度,進而加劇顆粒運移; 固相顆粒高嶺石和片狀伊利石的存在,不但使地層岩石發生潤濕反轉, 而且微粒也吸附產出液的重組分, 使微粒被包裹形成具有粘彈性的固相微粒,聚集在近井壁地帶, 堵塞滲流通道 。

基於對生產過程中疏鬆砂岩儲層傷害機理的認識,防止對儲層造成損害,需要進行一系列的保護措施。

關鍵詞疏鬆砂岩儲層傷害固相微粒儲層保護

一、儲層損害機理

儲層儲滲空間、岩石礦物、岩石表面性質、內部環境、岩石強度、地層膨脹性和陽離子交換容量等方面的研究表明,疏鬆砂岩儲層存在微粒運移和潤濕反轉潛在損害因素,這些潛在損害通過在鑽井、完井、修井作業中不配伍的工作液進入地層、浸泡等外部因素而誘發,降低了儲層的滲流能力。

固相微粒的存在,增強了乳化液的穩定性,加劇了產液乳化程度,增大了產液粘度,加劇了微粒運移及其對儲層的傷害程度,如此惡性迴圈,結果嚴重傷害地層,使產液量大幅度下降。

通過研究,發現疏鬆砂岩油田儲層傷害可能與以下種因素都有關係:

1.流體與流體的不配伍,如侵入油層的鑽井液濾液和地層水之間產生乳狀液

2.儲層岩石與流體的不配伍,主要是指水基工作液造成的蒙脫石膨脹和高嶺石

分散3.固相侵入,如加重材料或鑽屑的侵入

4.相捕集或封堵,如水基鑽井液與地層岩石不配伍形成的顆粒在近井壁地帶被

捕集或堵塞孔道

5.化學吸附和潤濕反轉,如乳化劑的吸附使地層潤濕性和流體流動性質改變

6.微粒運移,由於微粒在岩石孔隙結構內部移動導致孔喉橋塞和堵塞

7.生物活動,鑽完修井過程中,菌體進入地層並產生多醣聚合物粘液,而導致地下流體粘度增大。

不管基於哪一類基礎條件,儲層傷害的原因不可能超出內在因素、外在因素和地下

流體因素三大因素的範圍。現以這三大因素為分類方法進行歸納總結,然後對儲層傷害

的評價方法進行簡述,並對儲層改造進行論述。值得注意的是,這些因素往往不止乙個,

而且有可能是共同作用的結果,同時也要動態地認識因素也在發展和變化。處理這個問

題,可選擇任其發展、儲層改造和重新鑽井三種方法,主要依據經濟效益來決定。從調

研的文獻來看,目前還沒有將疏鬆砂岩從儲層中作為乙個方向專門研究,也沒有實質意

義上的疏鬆砂岩儲層傷害評價的新方法及儲層改造的新技術。

二、疏鬆砂岩的保護措施

第一,提高鑽井完井的工程質量,盡量降低各種人井液的濾失。由於我國的油田的儲層填隙物都以遇水易膨脹的蒙脫石為主,因而應加入必要的防膨劑和失水控制劑;區內儲層均以疏鬆砂岩儲層為主,容易發生井壁坍塌,鑽井液必須有良好的造壁性,避免由井壁坍塌和入井液不配伍對出砂儲層造成損害。

第二,採油過程中應保持合理穩定的注採壓力。松砂岩也佔一定的比例,注採壓力過高,採油強度過大,超過儲層的承受能力,會導致儲層結構的破壞;壓力不穩定時,儲層流體在井壁附近易形成紊流,使泥質與砂粒更易脫離,加劇儲層的出砂。所以,在採油過程中應避免壓力不穩定和壓力過大對出砂儲層造成損害。

第三,為了減少井壁附近儲層的負荷壓力,原則上應採用高孔密、大孔徑的射孔方式,但由於區內產層的岩石結構疏鬆,生產中應根據具體情況調整孔密,射孔後應及時清除各種堵塞物,使炮眼暢通。

第四,由於疏鬆砂層具有抗壓強度低,流動條件差等不利條件,對疏鬆砂層建議進行高密度擠壓充填,一方面可以增加儲層的抗壓強度;另一方面也可以改善井底的流動條件。

第五,油田由疏鬆砂岩組成的流砂儲層,由於其以不等粒砂岩為主,顆粒相對較粗,滲透率一般較高,而且流砂不易在井壁附近形成空穴,因此建議對其使用金屬繞絲篩管礫石充填工藝防砂。這類儲層後期生產時,井壁附近泥質含量增高,與密度大、膠質含量高的**共同形成集塊,封堵孔喉,應使用加熱降低稠油粘度或酸化等方法解堵。

三、結論

通過分析油田疏鬆砂岩的損害機理,提高了疏鬆砂岩儲層防砂工作的合理性和針對性,在油氣生產中得到較好的應用效果。儲層防砂是涉及到鑽井、試採和採油多個工序的系統工程,施工過程中各個環節的協調適配,也是保障疏鬆砂岩油層正常生產的重要因素。

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