中国石化报
日期:01-15
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□石油勘探开发研究院专家 赵梦云
近年来,我国非常规油气开发技术不断取得突破,产量快速增长,已成为国内油气产量稳定的重要支撑。储层改造与保护是非常规油气高效开发的关键环节,越来越受到重视。
非常规油气储层渗透性差、孔隙度低、非均质性强,油气井自然产能低,需要通过长水平井和大规模分段压裂技术打造“人工油气藏”,大幅度提升单井产能,从而实现非常规油气资源的商业开发。
非常规油气丰度低、流动能力差,要获得经济高产,就需要在储层中创造出分布范围与裂缝面积最大化的人工缝网,创造出油气从储层岩石向生产井流动的“高速公路”。如果在这个过程中对储层造成了伤害,导致基质渗透率和裂缝导流能力大幅下降,就像在“高速公路”上遇到了严重堵车,会显著降低油气井的产能。
非常规油气开发过程中,储层伤害机理主要包括三种:一是物理伤害,指地层流体、钻井工作液、压裂工作液冲刷或侵入等原因导致的储层伤害,包括工作液滤饼、工作液侵入、微粒运移(微粒进入孔喉形成堵塞,黏土/矿物微粒在裂缝面沉积/桥接形成堵塞等)、贾敏效应和储层应力敏感等伤害;二是化学伤害,主要由于储层岩石/流体与外来工作液不相容,包括黏土膨胀、润湿性改变、未破胶聚合物/胶团与破胶残渣堵塞、有机堵塞和无机垢堵等伤害;三是微生物伤害,主要是微生物在某些油气储层中生长和代谢活动所造成的伤害,包括生物菌膜、黏多糖、腐蚀产物、硫化产物等堵塞。
针对上述三种储层伤害机理,在非常规油气开发过程中,可以针对性地采取预防措施,有效保护储层。
第一,钻完井过程中应控制好压力,尽量使用欠平衡/近平衡钻井技术,减少钻井液侵入储层。
第二,在压裂设计中,应充分考虑储层保护,通过精细的压裂设计和施工控制,减少对储层的伤害。例如,选择与储层配伍好的压裂液体系、优化施工压力和排量、使用洁净的支撑剂、确保破胶剂足量添加等。
第三,应针对性地开发适合不同非常规储层特性、高效低成本的多功能储层保护新材料,如清洁降阻剂、渗析驱油剂、防水锁剂、润湿调控剂和高效杀菌剂等,减少压裂液侵入对储层渗透率的影响,甚至将侵入的压裂液滤液变为驱油流体,将流动阻力转化为驱油动力。
第四,在油气生产中,应定期对储层进行评估,了解其伤害程度和变化趋势,为制定针对性保护措施和超前采取防控措施提供依据。
总体而言,储层改造与保护是一个多学科综合性课题,需要在油气开发全过程中统筹考虑和规划,有序制定储层保护措施,推动油气开发中的储层保护从伤害后治理向有效预防转变,从源头上防控储层伤害。