稠油热采配套油层保护及开发技术探究-

论文导读：
摘　要：油储层的保护是保证稠油热采作业安全、稳定、高效进行的必要工序，本文分析了油储层的伤害因素并提出油层的保护措施，对于稠油热采的配套油层保护及开发实践具有一定的参考意义。
关键词：稠油；热采；油层保护
油层伤害是由多种原因造成的，弄清油层伤害因素是提出其解决措施的前提。根据油井多年实践，本文提出油层伤害因素的基础上，结合实际，阐明了目前比较具有实际意义的油层保护措施。

一、油储层的伤害因素

1.外来流体带来的损害

外来的流通不能和底层配伍，有可能导致储层伤害。外来的流体和储层当中的敏感性矿物若发生反应，出现水化分散或者膨胀、出现新生的次生沉淀，所产生的微粒运动将喉道堵塞，油层渗透性就会下降。特别是对于胶结疏松并且粘土矿物的含量比较高的油层，一般用砾石填充完井，其中，完井防砂砾石的尺寸、质量与携砂液性能等，对于储油层都可能造成损害。利用酸化进行解堵的时候，也非常可能对油层造成伤害，而且发生的敏感性伤害还有可能使出砂加重。

2.压力的变化对油层造成损害

如果生产压差被频繁改变，或者由于压力的激烈运动，油层也有可能遭到伤害。注汽以后的生产当中，伴随开发活动的不断推进，底层压力渐渐下降，岩石当中细微孔道闭合，会引起油层的渗透率降低，渗透率一旦发生变化，势必将影响地下渗流能力也发生变化，最终，油井产能会受到影响，对油层造成损害。

3.温度的变化造成的损害

稠油区块的原油粘度很高，同温度表现出负相关关系，其温度每升高了10℃，原油的粘度就会下降将近一半。注汽以后，隔热管的下泵过程中，短期内，温度的下降幅度比较大，原油的粘度增加迅猛，原油的流动性受到制约，原油中蕴含的蜡质也逐渐积下来，慢慢生成有机垢。喉道由于这些沉积物，会非常容易发生堵塞，油层渗透性逐渐降低，油层受到伤害。

4.水敏造成的损害

与储层接触的作业物体如果不加入高效的防膨剂，就会发生严重水敏损害，而且这种损害通常是永久性的，无法恢复。注汽的高热过程引起粘土矿物的水敏膨胀和高PH值蒸汽凝析液也是造成损害的主要类型。

二、稠油热采过程中的油层保护

在稠油热采的油层保护中，取油井和岩心样品进行储层的敏感性实验，是实施油层保护措施的前提和关键。通常油井都或多或少具有水敏性和碱敏性。应当依据敏感性实验的实测结果，采取有针对性的措施。

1.蒸汽的吞吐防膨处理

在高温水敏油井，注入蒸汽很容易造成粘土的膨胀、堵塞、运移，对热采的效果造成影响。针对这样的情况，应当开展防膨剂的优选实验，通常要针对油层的强水敏特征，对于常用的OW-3-7、BY-BA3、SCY-6、K-2等主要的高温防膨剂进行筛选评价，进行防膨率的测试，优选效果较好、符合油井现实状况的高温防膨剂。

1.1防膨率的测试技术

将防膨剂稀释，的溶液稀释度为10%，稀释后取40ml稀释液。称取钠土5.0g，将稀释液和钠土放入高温高压容器内，仔细摇匀，在 的恒温箱内静置12h取出，通过计算评价放膨效果。
防膨率按照公式（1）进行计算：
公式(1)
其中，F表示防膨率， 表示煤油当中钠土的体积（单位是ml）， 表示防膨剂的溶液中钠土的体积（单位是ml）， 表示蒸馏水中的钠土体积（单位是ml）。
进行过防膨率的初步测试之后，要进行岩心流动试验，评价并筛选出更加优秀的样品。摘自：学术论文模板www.7ctime.com
本文根据实践经验，拟选择OW-3-7和K-2进行下一步的实验筛选。
针对已污染的岩心在注汽过程当中添加OW-3-7、K-2高温防膨剂来恢复岩心的渗透率，实验温度设置为250℃。将浓度5%的高温防膨剂蒸馏水（200PV）注入其中，然后测岩心的渗透率值；另外，还可以对未污染的岩心采用高温防膨剂OW-3-7、K-2预处理，来达到抑制粘土的膨胀的效果。高温的条件下，采用浓度为5%的OW-3-7、K-2，对岩心进行2h的处理，然后在温度250℃的条件入蒸馏水200PV，对岩心的渗透率值进行检测。
有的高温粘土防膨剂，比如K-2，在高温的条件下，会使岩心当中所含的粘土矿物发生化学的反应，粘土结构与组成发生改变，粘土转化成为其他矿物，不水敏的其他矿物使得水敏岩心的渗透率得以恢复，低于200℃的条件下不会发生不利反应，所以，注入的方式上宜进行伴蒸汽的注入，前置液注入方式达不到防高温水敏的伤害的目的。因此，在实际的油井作业中，要根据实际选择适合的防膨剂。比如，若是现场条件只允许采取地层的预处理方式，则要放弃选择K-2，最终选取OW-3-7作为现场的防膨剂。

2.注汽过程碱敏伤害处理

为了防止在注汽过程中会发生油层的碱敏，应该将蒸汽PH值降低。目前广泛应用的降PH技术，化学方法占主要地位。依据注汽中的安全生产需要，蒸汽的降PH值技术必须要把凝析液的碱性控制在一定的范围之内，同时，要避免腐蚀损坏设备。降PH值剂最主要的两项性能指标就是它的降降PH值性能和腐蚀性强烈程度。
如何选用降PH值剂，也要经过严谨的实验，结合油井的实际进行。
2.1把实验样品置入高压反应釜内，反应釜温度调设到350℃，反应釜压力设置为17MPa，将实验时间锁定在4h以上。结束实验后，释放釜内压力，降低温度，然后取出实验样品，切刮开腐蚀层，进行腐蚀速度的计算。
2.2初步选出较优的降PH值剂后，还要通过最佳浓度实验、耐温实验、蒸汽及地层液体的配伍性实验，选择表现最优的化学剂。

2.3筛选最优的降PH值化学剂之后，要对降PH值剂的注入工艺进行更深入的研究。

通用的注入降PH值剂的操作方式有两种，一种是伴蒸汽的注入方式，另一种是前置液的注入方式。
其中，前置液注入安全性比较强，而且实际的操作也比较简单，可是这种方式的有效期受到较大限制，随着蒸汽注入，前置液的降PH值作用就会逐渐被弱化；伴蒸汽的注入方式有效期比较长，作用的时间也较长，但是其施工复杂，对于施工人员的技术素质要求也比较高。所以，对于碱敏性非常强的层段要结合使用两种注入方式，而对于碱敏性一般的区块，则可以采用前置液的注入方式。3.论文导读：、套筒四个部分，为了保证井下的双重振源能够稳定工作，还对其配有一些附件，如堵头、转换接头等。3.2分层注汽采用定量开关分层的注汽管柱，管柱的分层注汽阀在井汽的生产过程中可进行“开”、“关”动作。管柱原始的状态是上部的注汽单元通道关闭，而下部的注汽单元通道是开启状态，蒸汽经由下部的通道进入下部的油层
注汽压力的降低技术
3.1针对稠油经的注汽压力高、效果差等问题，通过对大功率的井下振源的研究，提出在注汽高压井中实施注汽前的振动解堵技术，降低注汽压力。这种工艺利用井下的大功率振源，在井下产生功率很大的液流冲击波，松动油层的堵塞物，同时，配合振动液进行溶蚀堵塞物，并进行后期的反排措施，提高解堵的效果，有效降低高压井在注汽时的压力。
井下双重振源主要构成分为滑动块、主轴、弹簧、套筒四个部分，为了保证井下的双重振源能够稳定工作，还对其配有一些附件，如堵头、转换接头等。
3.2分层注汽采用定量开关分层的注汽管柱，管柱的分层注汽阀在井汽的生产过程中可进行“开”、“关”动作。
管柱原始的状态是上部的注汽单元通道关闭，而下部的注汽单元通道是开启状态，蒸汽经由下部的通道进入下部的油层，当下部油层达到了一定注汽量之后，投入钢球，在主线将注汽的通道封闭住，由于注汽压力的作用，注汽阀被推动，下部注汽单元闭合，上部的注汽单元开启，上部的注汽单元注汽工作完成。
三、结语
总之，油层的保护要根据油井的实际，有针对性地选择适合的方法。总的来说，必须注意下列三点：
1.要采用带杆注汽一体管工艺，使由于隔热管同下泵管引发的热损失能够有效降低，严格控制蜡质的沉积，使原油的流动性能得以保持，提高油井的生产效率，有力地对油层加以保护。
2.为了有效降低采油的过程压力，要实行地层压力保持开发方针，在这种方针的指导下进行注汽或者注水操作。对于原油的粘度高，而且容易出砂的油井，要保持工作制度的平稳，缓解出砂，保护油层。
3.入井液全部都要用本区块产出水或者和地层流体有较好的配伍性的水源，有效防止发生碱敏。
参考文献
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