孤岛油田入井液地层伤害机理分析

孤岛油田入井液地层伤害机理分析摘要：针对孤岛油田油井作业后，不能正常生产油井数目增多的实际情况，从引起地层伤害的内外因着手，对该区地层伤害机理进行了分析研究，做出了定性结论，并对引起该区地层伤害的主要因素提出了相应的防治措施。

关键词：地层伤害储层特征入井液孤岛油田

孤岛油田2012年一季度进行油井作业156井次，其中22井次作业后因作业中地层伤害导致油井不能正常生产。地层伤害已成为制约该油田正常生产的一个重要因素。

1 地层伤害机理

当钻井、完井、采油、增产、修井等各种作业时，在储集层井壁附近造成流体（包括液流、气流或多相流，也可能在流体中还含有固体颗粒）产出或注入自然能力的任何障碍都是地层伤害。地层伤害的机理是复杂的，需要从内因、外因两个方面进行研究和认识。地层伤害的内因是地层本身的岩性、物性及油气水流体性质等造成伤害的原因，它是地层本身的固有特性。研究地层伤害首先要弄清地层本身潜在的伤害因素。

1.1 地层本身潜在的伤害因素

地层本身潜在的伤害因素，与地层的储渗特征、储层岩石中所含的敏感性矿物、储层岩石的表面性质以及储层流体性质有关。

1.2 外部因素作用下引起的储层伤害

内因是地层被伤害的潜在可能性，只有在一定的外因的作用下

才起作用，才使潜在损害成为真实损害。地层伤害的外因是在施工作业时任何能引起地层微观结构原始状态发生改变，并使得地层的原始渗透率等有所降低的各种外部作业条件。地层伤害内因与外因的综合作用主要是外来流体与储集层岩石的相互作用以及外来流

体与地层流体的相互作用。根据它们之间的相容性、配伍性、适应性等的匹配程度，决定着伤害的类型和轻重程度。

1.2.1入井液与储集层岩石的相互作用，造成地层伤害：

1.2.1.1 外来固相颗粒的堵塞与侵入

含有固相（粘土、岩屑、加重材料、堵漏材料、水泥颗粒、射孔碎片、铁锈等）的入井液与地层接触时[1]，在井内液柱压力与地层压力之间压差的作用下，随着工作液渗滤的进行，固相颗粒进入储层孔道及射孔孔眼后，在表面或孔道中沉积，使地层渗滤面积减小，或使流动通道曲率增大，从而导致储层渗透率降低。

外来固相对地层伤害的程度及侵入深度与下列因素有关：

（1）、压差影响：固相是在压差作用下进入地层的。压差越大，在滤饼形成不好的条件下，伴随着滤液进入地层的固相越多，侵入越深。

（2）、滤饼形成的速度和质量：外来固相的侵入往往伴随着工作液的滤失而发生，如果快速形成质量好的滤饼，则失水及固相侵入就受到限制。

（3）、固相含量：粒径小于或等于孔喉尺寸的固相不能进入储层。颗粒越小，侵入深度和损害程度越大。固相含量越高，造成的

伤害越严重。但在足够的压差下，固相粒径与孔喉尺寸匹配较好的入井液在井筒附近很小范围可形成低渗透的内滤饼，这反而限制了固相和液相的侵入量，降低了伤害深度。

1.2.1.2 入井液与地层岩石不配伍，造成敏感性伤害

当入井液与地层岩石不配伍时，入井液与地层岩石发生作用，可能发生水敏、酸敏、碱敏，堵塞渗流孔道，降低渗透率。

1.2.1.3 储集层内部微粒运移

地层中存在着大量细小、松散的固体颗粒，再加上粘土矿物水化分散、发生速敏，伴随着入井液在地层中的运移，可能在孔喉处沉积下来，造成堵塞，导致渗透率降低。

1.2.1.4 润湿性反转

润湿性改变不改变岩石的孔隙结构和孔隙度，因而不影响岩石的绝对渗透率。然而，润湿性是控制储层流体在孔隙介质中的位置、流动和分布的一个主要因素，因此它对油、水的相渗透率有直接影响。当水润湿地层转变为油润湿地层后，油相相对渗透率下降可达40%以上。

对润湿性转变起主要作用的是表面活性剂。阳离子表面活性剂能牢固地吸附在砂岩上而使砂岩油润湿，应尽量避免使用。对于含阳离子表面活性剂的消泡剂、防腐剂、杀菌剂、防蜡剂及某些破乳剂，应注意防止其侵入储层。

1.2.2 入井液与地层流体间的不配伍，造成伤害：

1.2.2.1乳化堵塞

入井液中常含有许多化学添加剂，这些添加剂进入储层后可能改变油水界面性能，形成已油或水作外相的乳状液。乳状液粘度较大、液滴尺寸较大，可使渗流阻力增大，甚至堵塞孔喉。

1.2.2.2无机结垢堵塞；

当入井液与地层水不配伍时，可形成碳酸钙（caco3）、碳酸锶（srco3）、硫酸钡（baso4）、硫酸钙（caso4）、硫酸锶（srso4）等无机沉淀物。这些沉淀可附在岩石表面成垢，从而缩小孔道断面，或与液体一起流动在孔喉处堵塞通道，使注入能力与产量下降。

1.2.2.3有机结垢堵塞

当入井液与地层油不配伍时，可生成有机沉淀物，俗称有机垢。有机垢可堵塞储层渗流通道，还可使储层发生润湿性反转，造成储层渗流能力下降。

1.2.2.4 细菌伤害

细菌主要通过菌络堵塞、粘液堵塞以及代谢产物的反应沉淀物堵塞的伤害形式，降低储层渗流能力，引起管柱腐蚀，破坏入井液中的高聚物，影响其流变性能。

在了解了入井液对地层伤害的机理后，就可根据情况采取相应的防范措施，减弱或消除部分因素的影响。所有上述影响因素，总的来说可归为两类，一类是入井液在井筒周围沉淀或与井壁作用，在表面造成堵塞；一类是入井液进入地层，在内部作用造成伤害。

入井液与地层不配伍造成的伤害，目前常用的有水力振荡解堵、酸化互溶剂解堵、活性柴油解堵、酸化。水力振荡解堵的主要适用

范围是固相颗粒堵塞造成的伤害，酸化互溶剂对粘土堵塞造成的地层伤害解堵效果很好。活性柴油对乳化堵塞解堵效果不错，酸化解堵效果较好，对敏感性伤害、结垢、乳化堵塞、固相堵塞效果都不错，但酸化的残酸如果不及时排出，对地层将造成较大附加伤害。另外，今年引进的环保酶解堵效果比较显著，对困扰油田生产的润湿性反转伤害和细菌伤害具有较好的效果。

参考文献

[1]胡湘炯，高德利. 油气井工程. 北京：中国石化出版社，2003年2月，227-239.

[2]何生厚，张琪.油气开采工程[m].北京：中国石化出版社，2003年9月.392-405.