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油气田开发生产中油气层损害的特点

时间:2022-11-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:油气田开发生产过程是油气层发生动态变化的过程。因此,油气田开发生产中油气层保护技术的核心是防止油气层的储、渗空间的堵塞和缩小,控制油、气、水的分布,使之有利于油、气的采出。开发生产过程中油层损害的本质是指油层有效渗透率的降低。而开发生产中各作业环节的入井流体和各种工作方式是诱发地层潜在损害的外部因素,是可以人为控制的,它们是实施油层保护技术的着眼点。

油气田开发生产过程是油气层发生动态变化的过程。油气层一旦投入开发生产,油气层的压力、温度及其储、渗特性都在不断地发生变化。同时,各个作业环节所涉及的各类入井流体及固相微粒也参与了上述变化过程。这种变化过程主要包括以下几个方面:

(1)在油气层的储集空间中油、气、水不断重新分布,如注气、注水引起含水、含气饱和度改变。

(2)油气层的岩石储、渗空间不断改变。如黏土矿物遇淡水发生膨胀,引起储、渗空间减少,严重时堵塞孔道,外来固相微粒或各种垢的堵塞作用,使储、渗空间缩小。

(3)岩石的润湿性改变或润湿反转,如阳离子表面活性剂能改变油层岩石的表面性质。

(4)油气层的水动力学场(压力、地应力、天然驱动能量)和温度场不断破坏和不断重新平衡,如注蒸汽使地层压力、温度升高,改善了油的黏度,使油的相对渗透率增加,但是,由于热蒸汽到地下冷却后可凝析出淡水,很可能会造成水敏损害。

诸如上述多种变化常常表现为固相微粒堵塞、微粒运移、次生矿物沉积、结垢、乳化堵塞、润湿反转、细菌堵塞、出砂等多种损害方式。其本质是不断地改变油、气、水的相对渗透率。如果开发生产中措施得当,避免了损害,保护了油气层,就可改善油、气的相对渗透率,可以获得高的采收率;反之,若措施不当,损害了油气层,则可能降低油、气、水的相对渗透率,油气采收率偏低。因此,油气田开发生产中油气层保护技术的核心是防止油气层的储、渗空间的堵塞和缩小,控制油、气、水的分布,使之有利于油、气的采出。

开发生产过程中油层损害的本质是指油层有效渗透率的降低。有效渗透率的降低包括了绝对渗透率的降低和相对渗透率的降低。绝对渗透率的降低主要指岩石储、渗空间的改变。引起变化的原因有外来固相的侵入、水化膨胀、酸敏损害、碱敏损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感损害;相对渗透率的降低主要由水锁、贾敏效应、润湿反转和乳化堵塞等引起的。二者损害的最终结果表现为储、渗条件的恶化,不利于油气渗流,即有效渗透率降低。

造成损害的本质原因是由于外来作业流体(含固相微粒)进入油层时,与油层本身固有的岩石和所含流体性质不配伍;或者由于外部工作条件如压差、温度、作业时间等改变,引起相对渗透率的下降。油层岩石本身和所含流体的性质是客观存在的,是产生损害的潜在因素,油气田开发生产过程中其原始状态和性质是不断改变的。因此,在开发生产过程中,对油层岩石和流体的性质应不断地进行再认识、再分析,必须把着眼点放在“动态”上。而开发生产中各作业环节的入井流体和各种工作方式是诱发地层潜在损害的外部因素,是可以人为控制的,它们是实施油层保护技术的着眼点。

与钻井、完井油气层保护技术相比,油气层开发生产中的油气层损害具有如下特点:

(1)损害周期长。几乎贯穿于油气田开发生产的整个生命期。

(2)损害范围宽。涉及到油气层的深部而不仅仅局限于近井地带,即由点(一口井)到面(整个油气层)。

(3)更具有复杂性。井的寿命不等,先期损害程度各异,损害类型和程度更为复杂,地面设备多、流程长,工艺措施种类多而复杂,极易造成二次损害。

(4)更具叠加性。每一个作业环节都是在前面一系列作业的基础上叠加进行的,加之作业频率比钻井、完并次数高,因此损害的叠加性强。

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