淺談油井作業(yè)壓裂酸化及防砂堵水技術(shù)研究

高明雙

【摘?要】隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進(jìn)步，居民對生活品質(zhì)的追求不斷提高，由此使得石油產(chǎn)品的需求量不斷增加，但這也給石油行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而近年來油井出現(xiàn)出砂或出水的現(xiàn)象頻率也不斷提高，進(jìn)而對石油行業(yè)發(fā)展帶來了較多的負(fù)面影響，因此，油井作業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)重視對該類問題的解決和預(yù)防，盡可能降低損害程度。

【關(guān)鍵詞】油井作業(yè);壓裂酸化;防砂堵水

隨著我國的石油資源的耗費速度不斷加快，目前現(xiàn)有的較高質(zhì)量的石油資源的數(shù)量逐年減少，同時在最新發(fā)現(xiàn)的油藏中，處于油層儲層較淺部位和具有較低滲透率的油藏的數(shù)量所占的比例較大，而這些油藏資源具有滲透率較低和產(chǎn)能較低的特征，并且其在油井開采過程中出現(xiàn)出砂或者出水現(xiàn)象的可能性較高，因此，油井作業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)采取一定的措施來盡可能避免這些情況的出現(xiàn)，從而使得為我國石油行業(yè)的發(fā)展起到一定的推動作用。

1 油井作業(yè)壓裂酸化技術(shù)

壓裂酸化技術(shù)是指在高于地層壓力的環(huán)境下，相關(guān)作業(yè)人員借助酸液來對其進(jìn)行不添加支撐劑的壓裂操作，其主要適用于堵塞范圍比較深或者處于滲透環(huán)境中的油井。該操作的具體原理是在酸化過程中，由于酸液具有一定的腐蝕性，其能夠使得裂縫的壁面呈現(xiàn)出凹凸不平的形狀，而當(dāng)壓裂操作完成后，該裂縫已不能夠完全閉合，這樣就能夠使得油井具有更好的導(dǎo)流能力，進(jìn)一步使得油井的產(chǎn)能得到一定的提高。

在實際的油井作業(yè)中，分層壓裂技術(shù)和選擇性壓裂技術(shù)是較為常見的兩種方式。對分層壓裂技術(shù)而言，其通常用于多層系油田的開發(fā)過程中，具體包括機械、限流、封隔器以及投球四種技術(shù)，其中：對機械分層壓裂技術(shù)而言，其主要是通過借助一定的封隔器來將油井中的各油層進(jìn)行分離，而后即可以分別對每一層進(jìn)行壓裂的操作;對限流分層壓裂技術(shù)而言，其是通過對油井中每一個油層的孔眼數(shù)和孔直徑進(jìn)行控制，而后再通過一定的壓裂操作，這樣能夠使得壓裂液的注入量有所增加，同時也使得壓裂層的壓力達(dá)到一個較高的程度水平;對選擇性壓裂技術(shù)而言，其通常是借助臘球來進(jìn)行選擇性壓裂，具體的原理是臘球能夠選擇性地封堵住較高的滲透層，從而使得低滲透層被壓開，而在油田的日常生產(chǎn)過程中，臘球會逐漸消失，不會對油井的產(chǎn)量和品質(zhì)造成影響，但這種技術(shù)對油井作業(yè)人員的要求較高，其必須要對油井中的環(huán)境十分熟悉和了解，這樣才能夠確保臘球的使用數(shù)量得到較好的控制。

2 油井作業(yè)中出砂現(xiàn)象的原因及防砂技術(shù)

油井出砂現(xiàn)象的發(fā)生主要歸因于自然和人為兩種因素，其中，自然因素是指在正常的條件下，砂巖油藏的膠結(jié)強度比較大，具體體現(xiàn)為膠結(jié)類型較好并且分布較為均勻等，但當(dāng)自然環(huán)境遭到一定的破壞或者發(fā)生消極的變化時，砂巖油藏可能也會受到一定的影響，從而使得砂巖油藏的膠結(jié)強度降低，進(jìn)而使得油井出砂的可能性得以增強，而人為因素則是指油井作業(yè)人員在油井開采過程中未按照相關(guān)的制度要求和嚴(yán)格的規(guī)范來進(jìn)行相應(yīng)的任務(wù)和操作，而這些不當(dāng)行為對油井造成了一些不良影響，從而使得油井出現(xiàn)了出砂的現(xiàn)象。如果油井出現(xiàn)出砂現(xiàn)象，則其會使得油井開采過程遭到一定的負(fù)面影響或阻礙，進(jìn)而使得其開采的效率有所降低，甚至情況嚴(yán)重的話，可能會使得油井開采的過程必須停止或中斷。

針對油井出砂的情況，在日常的防砂過程中主要采用三種方式，分別為機械防砂、化學(xué)防砂以及過濾砂管防砂。針對機械防砂技術(shù)而言，其主要是指在油井的管套中建立一個擋砂的裝置，進(jìn)而使得砂子被阻擋在管道的下部，這種方式主要適用于油井開采的前期過程中，并且在油井開采后期的防砂治理階段也能夠使用。針對化學(xué)防砂技術(shù)而言，其主要是借助人為因素，即是在靠近井筒的砂巖層處，通過作業(yè)人員的操作進(jìn)行一定的膠結(jié)操作，從而使得砂巖層的膠結(jié)強度得以提高，進(jìn)而在一定程度上降低油井出現(xiàn)出砂現(xiàn)象的可能性，其主要適用于油井開采的前期過程中。針對過濾砂管防砂技術(shù)而言，其所要使用的原料包括膠結(jié)劑和顆粒物質(zhì)兩種，其中膠結(jié)劑必須滿足膠結(jié)性能較好的條件，并且顆粒物質(zhì)的硬度要求較高，而后將兩種原料按照一定的比例進(jìn)行混合，利用一定的工具將其注入油井的內(nèi)部，并且對準(zhǔn)砂層的位置，這樣能夠使得砂巖層的膠結(jié)強度得以提高。

3 油井作業(yè)中出水現(xiàn)象的危害及堵水技術(shù)

油井出水現(xiàn)象會對油井的開過程造成較為嚴(yán)重的危害，其主要體現(xiàn)在：第一個表現(xiàn)是使得油井的產(chǎn)量有所降低，從而要想達(dá)到預(yù)期的開采量，則必須對油井開采的周期進(jìn)行一定的延長，這樣也會在一定程度上影響油田開采的生產(chǎn)計劃;第二個表現(xiàn)是使得地層的壓力有所降低;第三個表現(xiàn)是增加出砂現(xiàn)象的發(fā)生可能性，由于地層中的膠結(jié)物受到水的影響可能會出現(xiàn)膨脹，從而使其變得疏松，進(jìn)而使得砂巖層的膠結(jié)強度有所較低;第四個表現(xiàn)是使得采油的機械設(shè)備受到一定的損害，由于油井的出水現(xiàn)象，使得設(shè)備受到水的影響后加快自身的腐蝕速度，從而使得設(shè)備的壽命等均受到一定的負(fù)面影響;第五個表現(xiàn)是使得原油的生產(chǎn)成本得以提高，當(dāng)油井出現(xiàn)出水現(xiàn)象時，負(fù)責(zé)人則會安排一定的人員來進(jìn)行一定的處理，從而耗費大量的人力和物力資源，進(jìn)而使得原油的生產(chǎn)成本得以增加。

針對油井的出水現(xiàn)象，油井作業(yè)中通常采用機械堵水和化學(xué)堵水兩種方式來解決該問題，其中，機械堵水方式主要是借助一些封堵裝置，由油井作業(yè)人員將封堵裝置釋放到油井中出水的地方，而后利用這些裝置將出水孔堵住，從而達(dá)到堵水的目的，而化學(xué)堵水方式又包括選擇性和非選擇性兩種方法，其具體的原理是利用化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)來實現(xiàn)的，即在地層中加入一些暫堵劑，并且通過物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)來形成一定的生成物，而后由生成物在封堵層內(nèi)將出水孔進(jìn)行封堵。

結(jié)束語

在油田的開采過程中，出水和出砂現(xiàn)象是難以完全避免的，因此，油井作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)盡可能避免人為操作造成這兩種現(xiàn)象的發(fā)生，并且及時采取一定的方法來減少由于自然因素造成的損害程度。本文首先介紹了油井作業(yè)的壓裂酸化技術(shù)，然后仔細(xì)分析了油井作業(yè)中出砂現(xiàn)象的原因，并且提出了針對性的兩種防砂技術(shù)，最后對出水現(xiàn)象危害的具體表現(xiàn)進(jìn)行了說明，并且提出了針對性的堵水技術(shù)，希望能夠有所啟發(fā)。

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（作者單位：西部鉆探井下作業(yè)公司）