油井作業(yè)壓裂酸化及防砂堵水技術(shù)探析

左入文 王輝 何國林 馮超 袁冬嬌

摘要：當(dāng)前我國石油資源的需求量持續(xù)增加，現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)油藏儲藏量也在不斷降低，但是還有很多淺層的低滲油藏急需進(jìn)行開發(fā)。這些油藏主要特點(diǎn)為滲透率較低、產(chǎn)能不高。并且，隨著開采力度的不斷加大，油井出砂率不斷提升，出水現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。所以，其就成為了石油開采技術(shù)重難點(diǎn)所在。所以在進(jìn)行油井作業(yè)的過程中，必須要應(yīng)用壓裂酸化、油井防砂堵水技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油井作業(yè)；壓裂酸化；防砂堵水技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)快速的發(fā)展背景下，油井工作開始對于各種新型技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其中的核心技術(shù)就為壓裂酸化與防砂堵水技術(shù)。所以，為了促使油田作業(yè)的更好開展，確保油田開采效果的有效提升，本文主要對于油井作業(yè)的壓裂酸化以及砂管防砂堵水技術(shù)進(jìn)行深入的探究分析。

1 油井壓裂酸化技術(shù)的分析應(yīng)用

想要避免油層堵塞問題得到有效地解決，促使地層滲透能力的充分提高，壓裂酸化技術(shù)是能夠在碳酸鹽地層之中，實(shí)現(xiàn)對于裂縫的有效壓裂，確保滲流液面積的擴(kuò)大，這樣就能夠保證原油產(chǎn)量的充分增加。要給地層之中對于適量的酸液進(jìn)行有效注入，這樣酸液就對于碳酸巖石起到了一定的腐蝕效果，從而促使地層穿透力的提高。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，會對于下列壓裂技術(shù)進(jìn)行充分的使用：

分層壓裂技術(shù)通常在多層系油田開發(fā)之中，一般則有：機(jī)械的、限流的、封隔器的以及投球的等幾種分層壓裂技術(shù)。首先，機(jī)械分層壓裂所應(yīng)用的封隔器就要把油層的每個(gè)層都進(jìn)行分離，并且逐層的采取壓裂操作途徑。其次，分層壓裂技術(shù)，其需要做的是對于每層孔眼的大小與數(shù)量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)壓裂，這也導(dǎo)致壓裂液注入量的提高，使得壓裂層壓力得到了大幅提高，同時(shí)也是應(yīng)用最先被壓開層的孔眼出現(xiàn)的摩阻促使井底壓力提高的，最終就實(shí)現(xiàn)了逐層壓裂的作業(yè)要求。

另外，對于選擇性的壓裂工藝技術(shù)而言，主要應(yīng)用的工具為蠟球，因?yàn)橄炃蚩梢赃x擇性的對于高滲層進(jìn)行封堵，就只有低滲層能夠被壓開。當(dāng)油田在正常生產(chǎn)以后，使用的蠟球就能夠漸漸的消失，所以并不會對于油井實(shí)際的產(chǎn)量造成影響，也能夠保證原油開采的指令。但需要注意的是，在對于此技術(shù)的實(shí)施，還要充分掌握井下的具體環(huán)境，同時(shí)對于蠟球數(shù)量進(jìn)行掌控。由于蠟球本身成本不高，所以應(yīng)用此工藝也有著相對較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2 油井作業(yè)的砂管防砂技術(shù)應(yīng)用

2.1 出砂地層存在的砂膠強(qiáng)度情況

在進(jìn)行井下作業(yè)的過程中，出砂地層依照其砂膠的強(qiáng)度認(rèn)為有三個(gè)種類：流砂地層、部分膠結(jié)地層和脆性地層。但是，油井出砂的主要受到自然以及人為等因素的影響。自然因素指的砂巖地層有著很強(qiáng)的膠結(jié)強(qiáng)度，會出現(xiàn)非常多的膠結(jié)礦物質(zhì)，并且膠結(jié)類型較好且分布相對均勻，因此砂巖油藏本身就有著極大的膠結(jié)強(qiáng)度。人為因素是受到人操作行為的影響導(dǎo)致油井出現(xiàn)出砂情況。

2.2 機(jī)械防砂原理與基本條件

機(jī)械防砂應(yīng)用的原理主要為：井下油層井段使用的管套中，會對于一個(gè)過濾裝置進(jìn)行設(shè)置，從而避免砂與油一起通過。還能夠?qū)⒌貙又袔С龅纳耙沧钄r在過濾裝置以外，避免砂子油層井段以上的管套或者油管內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)油井防砂的目的，機(jī)械防砂主要在油井開采前進(jìn)行應(yīng)用，也能夠在油井開采后期的防砂治理作業(yè)之中。

2.3 化學(xué)防砂原理與條件

化學(xué)防砂應(yīng)用的原理就是將化學(xué)溶液膠結(jié)劑注入油層之中，采用人為的方式，使得井筒周圍的砂巖層膠結(jié)，從而促使砂巖層膠結(jié)強(qiáng)度的有效提高，從而滿足避免油層出砂的作業(yè)目標(biāo)，化學(xué)防砂一般在油井開采的防砂工作中進(jìn)行使用。

2.4 過濾砂管防砂的分類與應(yīng)用條件

濾砂管防砂在應(yīng)用過程中，應(yīng)用的膠結(jié)劑性能必須要能夠得到保證，并且其主要的原料必須要在進(jìn)行篩選以后，選擇一些具有較強(qiáng)硬度的顆粒物，同時(shí)依照特定的比例進(jìn)行混合，從而充分提高砂巖層本身的膠結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)還需要應(yīng)用別的工具，在進(jìn)入井中以后對準(zhǔn)出砂的層位，避免地層砂對于生產(chǎn)管道造成阻塞。

3 油井出水的危害性與堵水技術(shù)

3.1 油井出水的危害表現(xiàn)

首先，若油井出現(xiàn)出水的情況，其產(chǎn)量必定會不斷降低，對于油井生產(chǎn)有序性造成極大的影響。其次，會導(dǎo)致地層壓力的不斷降低。再者，還會導(dǎo)致其出現(xiàn)非常嚴(yán)重的出砂問題。同時(shí)，地層的膠結(jié)物之中時(shí)有一種蒙脫石存在的，其在遇水以后就會膨脹，變成非常疏松的狀態(tài)，對于巖石膠結(jié)造成嚴(yán)重的影響，出砂會越發(fā)的嚴(yán)重，堵塞管道。此外，會降低采油設(shè)備的使用壽命。隨著出水量的不斷增加，采油設(shè)備也會遭受嚴(yán)重的腐蝕，使用壽命自然會不斷縮短；最后，還會增加原油開采的成本。油井出水量的不斷增加，還需要進(jìn)行大量的脫水工作，導(dǎo)致能源與人力消耗不斷提升，也增加了原油的開采成本。

3.2 有效判斷油井出水的準(zhǔn)確位置

通常來說，對于油井出水位置進(jìn)行判斷的途徑分別有：綜合分析對比法、生產(chǎn)動態(tài)分析對比法、封隔器找水法以及水化學(xué)分析法等幾個(gè)類型。

3.3 堵水目的與油井出水減少的措施

一般來說，主要應(yīng)用的堵水方法與技術(shù)主要就是機(jī)械堵水以及化學(xué)堵水這兩種堵水技術(shù)?；瘜W(xué)堵水詳細(xì)來看能夠認(rèn)為有選擇性堵水以及非選擇性堵水。

3.4 化學(xué)堵水應(yīng)用的主要原理

化學(xué)堵水主要使用的是暫堵劑，通過化學(xué)反應(yīng)使得地層可以生成一些物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對于封堵層中出水孔道的有效堵塞，使得油井含水量不斷降低。其工作的原理為，高滲透水的部位先行進(jìn)入，也就是暫堵劑以及反應(yīng)生成物能夠先進(jìn)到含水的地方。

3.5 目前國內(nèi)外的堵水方法主要發(fā)展方向

當(dāng)前，國際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單井降低含水量的方法與油井注入聚合物的措施進(jìn)行了有效結(jié)合。所以就產(chǎn)生了油井層中有選擇性的控制含水技術(shù)的結(jié)合措施，當(dāng)前已經(jīng)獲得了較好的成效。

總結(jié)：

綜上所述，在油田開發(fā)事業(yè)持續(xù)深入的同時(shí)，油井整體呈現(xiàn)出了出砂以及出水的嚴(yán)重情況。若人氣繼續(xù)發(fā)展，必定會對于我國油田事業(yè)造成影響，對于其高產(chǎn)目標(biāo)造成極大的制約作用?；诖耍疚闹饕獙τ诒苊庥吞锍錾俺鏊畣栴}的主要措施進(jìn)行了有效探究，確保其各種措施應(yīng)用合理性，從而實(shí)現(xiàn)對于各種油田出砂以及出水問題的解決，進(jìn)一步推動了油田產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

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[3]劉思岐，毛俠.壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理淺談[J].化工管理，2018（20）：196-197.

（作者單位：1.中國石油青海油田分公司科技管理處規(guī)劃計(jì)劃科；

2.中國石油青海油田分公司采油二廠扎哈泉采油作業(yè)區(qū)；

3.中國石油青海油田分公司采油二廠開發(fā)室；

4.中國石油青海油田分公司采油二廠注水室；

5.中國石油青海油田分公司勘探開發(fā)研究院邊遠(yuǎn)油田開發(fā)研究室）