《井下作业中油层的污染和保护》
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摘 要：随着国家经济建设的不断提高,在石油开采过程中会遇到很多問题,其中最主要的问题就是油层污染,油田企业需要从油层污染的原因进行分析,针对酸化、压裂及常规井下作业对地层所造成地污染,并提出相关的解决措施,这样才能对油层起到保护作用,对于油田现场施工有一定的指导意义.
关键词：井下作业;油层;污染与保护
在油田开采的过程中,每个阶段都会对地层产生不同程度地污染,会导致油田在开采过程中造成采收率下降的情况,另外在进行井下作业的过程中,由于每个施工工序之间油流都是相通的,因此就会造成不同程度地污染,通过油井污染的原因进行分析,并提出对油层的保护对策,是油田企业所关注的重点内容,进而提高井下作业的施工效率.
1油层污染机理
油层污染最直接的表现就是油井中的渗透率下降,其主要的原因就是油井内的固体颗粒物发生了位移,形成沉淀造成堵塞等,由此可以说明油层的污染主要来源是由于地层原始状态发生了改变,想要恢复地层的原始状态,需要花费大量的费用,并且对施工要求非常高,达到污染前的状态比较困难,所以对油层污染来说,进行预防才是最好的控制方法.
1、1固相对油层的污染
固相对油层的污染主要包括粘土矿物污染和固体颗粒污染.其中粘土矿物污染是因为地层中的粘土受到膨胀,导致孔道缩小,给油流产生了一定的阻力,最终导致孔道堵塞.粘土膨胀的主要原因是因为粘土表面水化和渗透水化,某种意义上来讲粘土表面水化是不可避免的,而渗透水化是可以控制的.
固体颗粒污染主要是由于微粒运移到孔道造成堵塞,固体颗粒物的主要来源有两种,分别为：第一,地层性质来决定;第二,采用注水井等工作带来的外来固相颗粒物.固体颗粒污染大多数是不可能进行恢复的.
1、2外来液对油层的污染
在油田的开采过程中,外来液体会与油层中的流体相互反应,导致沉淀现象的出现,这种外来液体是油层污染的主要表现形式,在油层中一旦出现油水共存的状态,那么油水的饱和度变化就会引起渗透率的变化.油层受到外来液污染,往往是以化学沉淀或者处理剂引起的沉淀.因此,任何改变地层原始形态的物质都会造成对地层地污染.
2井下作业中油层的污染与保护
井下作业的每一道施工工序都与油道进行接触,对于一些低渗透油层,如果不进行保护措施,一旦受到污染,就会造成不可挽回的伤害,由于我国大部分油田为低压渗透油层,所以实施油层保护措施非常重要.
2、1一般作业对油层的污染与保护
主要的污染来源是在修井过程中,固体颗粒物进入地层或者工作液进入地层,会对油层造成污染.为了防止井下作业中油层的污染,可以使用与地层流体相配伍的工作液,在进行开采过程中对井筒的工作液要进行过滤,保持较低的井眼液柱压力,利用新技术来减少地层污染,能够有效提升对油层的保护力度.
2、2酸化作业中的油层污染与保护
酸化作业的工作目的就是要排除油层污染,确保油流的通道畅通,不会受到堵塞.在进行酸化作业的过程中,由于油井会受到较高的压力,会把外来液体带到油层之中,会对油层造成污染,在进行酸化的过程中,会形成很大的工作压差,会增加油层的污染半径,酸化作业所带来的油性污染是不可能会恢复的,所以在进行酸化作业时,对于工作液的选取非常重要,要不断应对工作液进行改善,最大限度地适应地层流体.
2、3压裂施工中的油层污染与保护
压裂施工是一种常见的油井增产对策,压裂施工不仅可以增加油井产量,还可以解决地层污染.但是在进行施工的过程中会有改善油层和污染油层两个方面的影响.因为在进行压裂施工的过程中会有外来液体和固相进行油层当中,可能会堵塞和污染孔道,如果压裂的通道比污染的通道多,那么油层可能就会被改善,进而提升油井产量.一般压裂施工主要用于低渗透油层,但是低渗透油层的敏感性也比较强,所以造成的油层污染的概率也会增加.
2、3.1对油层润湿性的影响
在进行压力施工的过程中,会使用大量的表面活性剂,会随着压裂施工进入到油层当中,可使油层亲水性的特点改变,成为亲油性,降低油层的相对渗透率.所以为了保持地层的湿润性不会受到改变,并减少对油层的污染,可以使有非离子型的表面活性剂来进行压裂施工.
2、3.2压裂破胶后对地层的影响
压裂破胶以后会形成不同的不溶残渣,这些不容残渣的出现会堵塞孔道,另外在脱胶以后的流体表面张力会扩大,会产生水锁现象,进而引起地层污染.因此为了增加油层中的渗透率,会使用低分子量醇以及表面活性剂措施,来有效降低表面张力,减少水锁污染的出现.
2、3.3压裂后的冷却效应的影响
当压裂液进入油层之后,会降低油层中的温度,导致原油中的蜡和沥青会分离出来,进而对油层造成污染.这种形式地污染主要和原油性质有关,如果原油中含有大量的蜡和沥青,就会增加造成油层污染.
2、3.4压裂液的滤失和粘度影响
在压裂过程中,污染最为严重的就是压裂液的滤失,因为压裂液是最先接触油层的,并且在压裂过程中裂缝越长,那么所形成地污染深度就会越深,由于压裂液的粘度比较高,会对油流形成一定的阻力,进而造成开采困难.因此为了降低压裂液的滤失和粘度问题,可以采用降滤失剂来控制压裂液的滤失;降低粘土对油层的影响可以使用粘土防膨剂进行油层保护.根据油层污染的不同原因,进行相应的治理对策,对提高油层保护有着非常重要的意义,可以提高油田的经济效益.
3结束语
对油层进行保护,需要油田企业全员参与,在石油开采过程中对每一项工作都要充分重视,因为任何一点的油层污染都有可能造成油田开采问题,所以油田企业要根据油井中的实际情况,从不同角度进行分析,努力实现油层零污染情况,或者是把污染程度降低到最小化,在进行井下作业的过程中要坚决按照相关规章制度进行管理,防止人为因素对油层的污染.
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环境污染和时政引用文献:
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