浅析油气层损害机理及保护策略

摘 要：在石油勘探开发中，需要做好油气层的保护工作，才能保障油气开采的顺利进行，而油气层保护设计的学科和部门众多，属于一项贯穿油气生产全过程的系统性工程。本文结合油气层损害机理，对其保护策略进行了简要分析。

关键词：油气层；损害机理；保护策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.248

0 前言

石油的勘探和开发会造成油气层的损害，而在多数情况下，油气层的损害无法自然恢复，其会对后续的发现和开采带来不利影响。在这种情况下，就必须做好油气层损害机理的分析，采取切实可行的保护措施，降低对于油气层的损坏，提升油气开采的效率。

1 油气层损害机理

油气层的损害发生在试油以及修井作业的过程中，其实质是各种工序对于油气层的污染和损害，如果不能对其进行有效防范和保护，会直接影响油气层的开发效率，增大开发难度。以低渗透储集层为例，结合大量的研究实践，发现导致油气层损害的主要原因有两个，一是液体与固体颗粒在开发层孔道及缝隙中的堵塞与运移，二是液-固及液-液之间发生了相应的化学反应和热动力作用。有关学者认为，低渗透储集层的损害属于一种非常复杂的系统工程，是内外损害源以及复合损害源共同作用的结果，具体的损害形式包括了外来流体与地层岩石以及地层流体的不配伍，如碱敏性损害、水敏性损害以及有机垢堵塞等；固相微粒运移及堵塞导致的损害；微生物作用导致的损害等[1]。

在试油和修井过程中，导致油气层损害的原因有几个，一是砾石充填，如砾石大小不合适，使得储层砂填充砾石层，或者聚合物残渣、铁锈以及丝扣涂料等对于油气层的污染和损害，如果没有能够及时对下井的管柱工具进行清洗，会导致压井液性能的拜年话，人为带入杂质，导致油气层的堵塞；二是酸处理，在油气勘探和开采环节，酸处理采用的酸液会造成胶质物质的溶解，从而破坏油气层的岩石胶结，同时也会引发石蜡沉淀，造成油气层的堵塞。虽然通过洗井，可以清除生产管柱中的沉淀物和腐蚀物，但是在这个过程中，沉淀物和腐蚀物可能会混在洗井液中进入油气层，造成污染；三是压裂，在压裂过程中，可能会产生残渣，其中较小的颗粒会进入到较深的油气层中，导致裂隙和孔喉的堵塞，存在于缝壁上的残渣则可能会混入压裂液，沿支撑缝移动，压裂结束后，残渣返流，容易造成填砂裂缝堵塞，影响压裂的效果；四是射孔，正压射孔作业中，射孔液的套管、水泥环碎片、破碎岩屑等可能堵塞已经开出的孔道，同时射孔液也容易造成地层的损害，其与地层流体的配伍性越差，对于地层的损害也就越严重。

2 油气层保护策略

2.1 油气层损害的解决

从油气层损害的机理和原因出发，可以大致将其损害分为两种，对于不同的损害类型，可以采用不同的方法进行解决。一是粉砂与粘土的损害，可以根据实际情况，采用相应的方法和手段进行解决，例如，碳酸盐油气层可以以盐酸消除细粒，砂岩油气层可以以氢氟酸消除细粒，如果沉淀物同时包含了有机物和无机物，可以利用酸和烃的乳状液进行系统处理。对于单纯的有机物沉淀，尤其是重烃沉淀，应该注入冷处理液，或者将乙醇与芳香族溶液混合后进行处理。二是各种垢质的损害，可以选择适当的酸液，在避免钙镁盐沉淀的前提下，溶解氢氧化物垢，也可以选择氢氟酸溶解硅质垢，还可以利用多种还原剂与盐酸等，对铁质垢进行溶解。如果滤液进入油气层，会导致油气层湿润性的改变，对此，可以注入互溶剂，消除掉其中的亲油烃，也可以注入亲水表面活性剂，使得亲油烃能够附着在岩石矿物表面，减少其对于油气层的损害。而对于侵入到油气层中的水基滤液，其可能会与原油混合在一起，形成乳状液，粘度较大，一般会同时使用破乳剂和互溶剂进行处理[2]。

2.2 油气层的保护

对于油气层的保护，需要依照实际情况，采取有效的保护措施，以确保保护的实际效果。具体来讲，可以从几个方面着手，一是在试油和修井作业中，选择多功能管柱，提升作业的效率和质量，减少堵塞問题；二是对射孔参数进行相应的优化调整，降低孔眼附加压，同时优先选择负压，在减少压井液污染的同时，也可以保证良好的射孔效果。在选择射孔液的过程中，从缩短等停时间、防治水敏损害以及减少孔眼堵塞的角度分析，可以以稀盐酸或醋酸加缓蚀剂来配置射孔液，确保各项工序的紧密衔接；三是压井液与修井液的合理选择，由于其在井下停留的时间越短，造成的损害越小，恰当的压井液和修井液能够减少油气层的损害，实现良好的保护效果。相关研究表明，如果压井液的液柱压力超过油气层孔隙压力，则其对于油气层的危害或增大。而良好的修井液能够降低甚至杜绝对油气层的损害，同时也可以保证修井作业的顺利展开。相关研究表明，在修井液中加入适量的稳定剂，能够有效减少和控制水敏、速敏及盐敏等问题产生的几率；四是在作业过程中，应该重视油井的清洗，做好射孔液与压井液的配置和运输管理，防止出现污染问题。对于测试工艺，应该科学选择，尽可能减少和避免测试对于油气层的损害[3]。

3 结语

总而言之，在油气层试油和修井作业中，可能引发油气层损害问题，影响生产活动的顺利进行。本文对油气层损害的机理及原因进行了分析，并提出了相应的保护措施，希望能够做好油田生产中油气层的保护工作，为我国石油产业的健康发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]徐善雷，夏明圣，朱贵山.苏北区块试油油气层损害原因分析及保护对策[J].内江科技，2012（05）：149.

[2]郭登峰.油气层损害机理及保护技术研究现状[J].内蒙古石油化工，2014（01）：115-116.

[3]黄月明，马永本，李峰昌，董江波.河南油田油气层损害因素分析及保护措施研究[J].中国化工贸易，2014（15）：158，160.

作者简介：吕沛（1974-），男，甘肃宁县人，本科，助理工程师，担任试油技术人员。