井下作业过程中储层保护技术的应用

井下作业过程中储层保护技术的应用
徐建国
【摘要】冲砂洗井液漏失、水泥浆漏失和增产措施伤害是储层伤害的主要表现形式。

要想对储层进行保护,可以从两个方面入手：一是强化作业入井液的管理,根据不同油藏的特点采取不同的入井液,并对其质量进行严格的规定。

二是优化保护储层的作业工艺,采取适当的工艺阻止入井液与油层接触,减少漏失量,减少措施作业对储层的伤害。

%Major formation damage includes the loss of flushing fluid for sand removal,the loss of cement hole and the damage by production stimulation.Efforts to protect reservoir stratum should be intensified in two ways.The first is to strengthen the control of working fluids,adopting different ones according to the feature of different reservoirs and strictly supervising over their quality.The second is to optimize formation protection technology,adopt proper process to prevent working fluid from touching oil layer and reduce leakage and damage on the reservoir.
【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》
【年(卷),期】2012(025)005
【总页数】3页(P30-32)
【关键词】井下作业;储层保护;作业入井液;作业工艺
【作者】徐建国
【作者单位】长江大学,湖北荆州434023 中国石化江汉油田分公司江汉采油厂,湖北潜江433123
【正文语种】中文
【中图分类】TE358
近年来，投入开发和重新启动的开发单元多为一些低渗透、低孔隙度、低饱和压力油层及裂缝性、敏感性油藏，生产过程中储层极容易受到伤害。

造成储层伤害的本质原因是外来作业流体（含固相微粒）进入油层时，与油层原来的岩石和流体性质不配伍，加之由于外部工作条件（比如温度、压差等）改变，从而引起储层渗透率下降。

储层伤害的主要表现形式有冲砂洗井液漏失、水泥浆漏失和增产措施伤害等。

维护作业过程中洗井、压井、冲砂时修井液漏失会对储层造成伤害。

负压水敏性储层冲砂时，活性水冲砂对于地层压力系数低、水敏性地层，冲砂液大量漏入地层，造成储层污染。

伤害较轻的恢复生产后排水期延长，伤害较重的液量下降、井洗“死”。

今年冲砂洗井后液量下降有8口井，主要集中在马王庙、王78井区，广北等区块（见表1）。

低渗透性和高敏感性油层的油水井逐年增多，油层压力随着常年的开采逐渐降低，在许多井中，井口负压变得越来越严重，使入井液和外来颗粒很容易造成地层伤害。

水泥浆打塞、挤堵工艺作为油田主要的堵漏措施，同时也是一项极其容易造成地层伤害的措施之一。

近几年来水泥浆挤堵施工井次随着套管漏失井数的增加而呈逐年上升趋势。

2008年，用水泥浆挤堵进行套管堵漏施工21井次，其中负压井8井次，打塞失败7井次，造成地层污染4井次；2009年用水泥浆挤堵进行套管堵漏施工23井次，其中负压井10井次，打塞失败6井次，造成地层污染3井次。

尽管采取增产措施的目的是提高油井的产量，而实际上增产措施过程中也伴随着油层伤害。

如果增产措施得当，那么油井的产量提高。

如果伤害的一面占了主导地位，那么油井不仅不能增产，反而有所下降，或者有效期很短，产量很快衰减，不能达到预期的经济效果。

其中酸化过程中酸化反应的副作用更大，主要是酸液与岩石、
原油、地层水反应生成的铝硅酸盐、酸渣、Na2SiF6、CaF2沉淀，对低渗透储层
伤害更明显。

其次是残酸造成的伤害，酸反应消耗后pH值升高，如果返排不及时，会造成铁、硅等反应的二次沉淀。

酸化措施的风险较大，当产量下降的主要原因是地层能量不足，而不是堵塞，此时酸化往往无效，甚至造成储层进一步伤害。

如王4斜3－12B井2009年酸化时负压吸水，酸化前日产油1吨，酸化后低液间开。

压裂过程中主要是压裂液残渣造成的伤害，压裂液残渣形成滤饼，对储层微细的渗流通道造成严重的堵塞伤害，其次是压裂液滤失，水基压裂液沿着裂缝壁渗到油层孔隙的滤液，使裂缝两侧的孔隙内含水饱和度增加，或改变岩石润湿性，或形成油水乳化物等，同时引起地层粘土运移和膨胀，大大降低油及水的相渗透率。

酸液、压裂液等入井液的质量把关也非常重要，如2005年老2－9－17、广9－2这两
口井压裂后不出，上作业后发现压裂液返胶严重。

2007年上半年，因酸化用缓蚀剂质量原因导致连续3口酸化井返工检泵。

从理论上讲，储集层的损害有可能是无限的，而增产措施的效果只是有限的，且很难达到一口井原始的潜在产能。

我们在王场油田、黄场油田、拖市油田、洪湖油田、广华油田、浩口油田、钟市油田、荆西油田、沙市油田、马王庙油田、老新油田、广北油田等共12个区块建立了储层保护规范单元，制定了作业入井液管理制度，同时开发和推广新工艺新技术保护储层。

作业过程中压井液、射孔液、修井液、措施用液等是作业施工中离不开的液体，是油层遭受损害的源头。

为了减少和防止作业过程中入井液对地层的损害，入井液要与储层配伍。

下井管柱和工具用蒸汽刺通，清除管壁附着的污物、铁锈和污油，避免带入油层。

根据不同油藏特点，对入井液的使用作严格的规定。

潜江嘴组油藏主要应用无固相的清水或活性水；新沟嘴组油藏主要应用活性水加防膨剂（清水＋0.3%JT1021＋2%KCl）；部分盐敏较严重的井应用同区块精细过滤后的产出水，如广北区块的部分井；对于负压水敏严重的井应用同区块的脱水原油。

如马36井
区的部分井。

措施用液主要是酸液和压裂液，酸液除了广泛应用的土酸，还应用了浓缩酸、组合酸、多氢酸等缓速低伤害酸。

此外酸液中加入缓蚀剂、铁离子稳定剂、粘土稳定剂、助排剂等添加剂保护油层。

压裂液应用的是残渣量相对较低的羟丙基胍胶压裂液，同时加入了活性剂JT1021、防膨剂 KCl、助排剂JW201等化学添
加剂保护油层。

同时加强质量检测，除了相关的产品检测，江汉采油厂还不定期地进行现场酸液、压裂液的抽检，确保入井液的质量。

应用保护储层的作业工艺主要有两个方面，一方面是采取合适的工艺阻止入井液与油层接触和减少漏失量；一方面是优化措施工艺，减少措施作业对储层的伤害。

2.2.1 低压油井泡沫冲砂工艺
对于低压、负压井冲砂，水会大量漏进地层，对地层造成伤害，并且降低冲砂效率，增加冲砂频次，甚至使冲砂液不能建立循环，冲砂无进尺。

如王78－16井，60
方水冲砂无出口，完井后不出液。

泡沫冲砂工艺是通过一台400型水泥车和空气
压缩机分别提供泡沫基液和压缩空气，直接在泡沫发生器里面混合，产生均匀稳定的气泡，经过动力装置注入井筒，利用泡沫液密度低、黏度大，滤失小的特点，使泡沫液在井筒里面建立循环。

现场应用7口井，除广15斜－3井冲砂过程中，由于冲出的水泥块的直径过大（44.5mm），造成旋塞（d＝35mm）堵塞，冲砂终止，未到人工井底，其余6井均冲砂到目的深度。

2.2.2 冻胶负压打塞工艺
该工艺主要应用瓜胶和有机硼按比例配制冻胶，具有较好的造壁性能，入井后附在地层表面，从而减少地层漏失，一方面提高打塞的成功率；一方面保护了油层不被砂粒、水泥浆污染。

该工艺在黄8－9井首次试验获得成功，该井洗井时进口30方，出口无，严重负压吸水，施工中配置冻胶3方堵水后，正替水泥浆0.6方打塞一次成功。

今年该工艺应用19口井，成功率100%。

2.2.3 下丢手挤堵工艺
低压、负压井的找漏、挤堵过程中，水及泥浆会大量漏失到油层，带来严重伤害。

今年应用挤堵施工油层保护技术，即利用封隔器胶筒较好的密封性和卡瓦支撑的较好定位性能，开发新型丢手封隔器在挤堵施工中保护油层的工艺技术。

在进行找漏、挤堵施工中有效地保护了油层不被污染。

今年应用3口井，在保护油层的同时提
高了作业效率。

挤堵施工油层保护工艺平均施工用时不到水泥塞保护油层工艺的三分之二。

2.2.4 酸化负压返排工艺
现场采用负压返排酸化管柱施工，该管柱主要由负压发生器、Y221－114封隔器
等组成，一趟管柱能够完成酸化、排酸施工。

酸化关井反应后，从套管泵入工作液，负压发生器在井底产生负压，使地层内的残酸及反应物及时排出地层，避免地层的二次伤害，提高酸化效果。

2007年开始应用，对部分负压不严重的井起到了好的效果，如王57－2井，该井洗井过程中反映负压吸水，酸化前活性水反洗井
45m3仅出液5m3，负压反洗30m3出液40m3。

该工艺应用过程中，也存在一
些问题，一是对负压严重的井，产生的负压不足以排出残酸；二是负压发生器，喉管与喷嘴处的最小直径只有5mm，如果井筒杂质多，就会出现堵塞现象。

2.2.5 二氧化碳增能助排工艺
液态的二氧化碳被高压泵注入地层之后，二氧化碳与地层流体发生热传递，液态的二氧化碳随着温度的升高逐渐变成气态，体积发生膨胀，增加了油藏圈闭近井地带的压力，为酸化、压裂后期返排提供能量。

2010年开始现场试验，应用酸化6口井、压裂2口井，现场采用前置二氧化碳，在酸液、压裂液注入前注入液态二氧
化碳，取得了较好的效果。

在黄32斜－5和王4－3－4两口酸化井应用，这两口井油层井段为3 032.6m～3 038.6m和2 920.4m～2 923.0m。

在酸化前测油层
中部压力分别为14.14Mpa和5.82Mpa，折算压力系数仅为0.5和0.2。

这两口
井在酸化时挤入地层酸液量分别是21m3和18m3，关井后放喷出液分别是
45m3和30m3，扣除挤入油层的酸液量，地层出液分别为24m3和12m3，大
大降低了残酸在地层的滞留时间，减少了残酸对地层的伤害。

在钟3斜－19井压裂中总液量97.1m3，压裂后放喷返排液量75m3，占总液量的77% ，返排效果
较好。

增强储层保护意识，完善储层保护管理制度，合理应用储层保护新工艺能有效降低井下作业过程中的储层伤害。

建议进一步完善泡沫流体冲砂技术，解决套漏井及负压井冲砂问题，减少冲砂洗井液进入油层对储层污染。

【相关文献】
［1］张绍槐，罗亚平.保护储集层技术［M］.北京：石油工业出版社，1993：335－339.
［2］罗英俊.油田开发生产中的保护油层技术［M］.北京：石油工业出版社，1996：57－62. ［3］刘恩新，宋东勇，崔巨师.低渗透油田油层伤害机理及保护措施研究［J］.断块油气田，2003，10（6）：39～41.。