浅谈油井作业压裂酸化及防砂堵水技术研究

季涛

摘 要：本文从井下作业压裂液的种类及测压压裂意义;暂堵剂选择酸化工作原理;油井作业砂管防砂技术措施;油井出水的危害及找水堵水技术的运用等四个方面进行研究与探讨。

关键词：井下作业;压裂酸化;防砂堵水;技术研究

科学运用油井井下压裂酸化技术，将酸液挤压于地层，形成一条具有一定导流能力的人工裂缝，增加原油产量有着极大的潜力。

一、井下作业压裂液的种类及测压压裂的意义

常用酸化液添加剂的种类可分为：防腐剂、稳定剂、缓速剂、表面活性剂。可分为三种。酸洗、基质酸化、压裂酸化。其中酸洗用于砂岩，碳酸盐油气层的表面解堵剂疏通射孔孔眼;基质酸化用于解除油气层近井地带的堵塞，提高地层的渗透力;压裂酸化在碳酸盐地层中压开裂缝，解除堵塞，增大渗流液面积，沟通新裂缝系统，增加原油产量。那么其中地质酸化就是向地层面注入酸液，酸液溶腐地层岩石的过程。其目的就是提高油层的穿透力，连通和扩大逢通道。那么，什么是深部酸化，深部酸化的意义是什么呢？就是为了解除油层污染区深部堵塞的基质酸化就叫深部酸化。深部酸化由于比较彻底地消除了地层深部污染带堵塞，可大大提高污染井产量。

二、套管井防砂暂堵剂选择性酸化及原理

随着酸处理液泵入地层，由于高渗透层吸水启动压力低，携带暂堵剂的处理液优先到高渗透层的处理优先到渗透层里，酸化中的微小颗粒堵塞了高渗透层的孔道，使其启动压力升高，减少了高渗透层酸液进于量，迫使后进的酸液量进于中低渗透层，以达到改善中低渗透层的目的。选用的暂堵剂溶于原油或有机溶剂中，施工后开井生产，暂堵剂溶于原油或有机剂中，施工后开机井生产，暂堵剂溶于原油随产液排除，以达到高渗透层的出油目的。

三、套管井防砂油井作业砂管防砂技术措施

（一）关于井下作业出砂地层根据地层砂胶强度问题

井下作业出砂地层根据地层砂胶强度的大小可分为三种类型。即：流砂地层、部分胶结地层和脆性地层，依靠井底捞砂来获得砂样。

那么，造成油、气井出砂的原因是什么呢？油气井出砂的原因可分为先天原因和开发原因。先天原因：是指砂岩地层的胶结强度，胶结矿物数量多，类型好，分布均云地质年代早，砂岩油气藏的胶结强度就大，反之强度就小。开发原因：是人为的造成油、气井出砂。

（二）关于机械防砂的原理和适用条件

机械防砂的原理是在井下油层井段的管套内设置一道挡砂过瘾装置，只充许油气通过挡砂过滤装置，将地层出来的砂子挡在过滤装置的外边，不让砂子进入油层井段以上的套管或油管內，从而达到防止油井出砂的目的，机械防砂既适用于油井先期防砂，液适用于油井后期防砂。

（三）关于化学防砂的原理和适用条件

化学防砂的原理是向油层挤于化学溶液胶结剂，将靠近井筒的砂岩层人为的进行胶结，从而提高砂岩层的胶结强度，达到防止油层出砂的目的，化学防砂适用于油井先期防砂。

（四）关于滤砂管防砂种类及适用条件

滤砂管防砂主要是指选用具有胶结性能较好的的胶结剂，同经过筛选的具有一定硬的的颗粒物质为骨料，形成比例混合，在一定的比例条件下固结形成，制成具有较高强度和渗透性的滤砂管。井与其他工具组合下入井内，对准出砂层位，阻挡地层砂进入生产管柱内。

（五）关于滤砂管防砂施工中应当注意的问题

一是滤砂管下井前逐根检查，凡有裂纹或树脂富集过多者，一律不用。二是滤砂管性能脆，下井时不易连接过长，要逐根下于井内，以免弯曲照成折裂。三是滤砂管下井前必须洗洁净，不得有油污，油死块，以防砂无效。

（六）关于预涂层砾石双层筛管防砂、适用范围及质量要求

预涂层砾石双层筛管防砂是将预涂层砾石装于具有内外层筛管之间的环形空间，在一定的条件下使其结固，形成预涂层砾石双层筛管，将此筛管下于井内，对准出砂层位，起到挡砂屏障的作用。其适用范围：一是适用于中、粗砂岩油层的防砂;二是适用于原油粘度直径在2000MPA.s以下的油井防砂;三是适用于边远的油井或定向井防砂;四是适用于不分采油井早期或后期防砂;五是适用于套管完好的油井防砂。

其质量要求：一是预涂层砾石双层筛管防砂缝隙均匀，充填的砾石无空洞和裂缝，胶结牢固。二是连接部件禁锢良好;三是中心管畅通无堵塞;四是封隔器灵活，坐封可靠;五是接头负荷应在100Kn以上;六是下于筛管时，井筒内必须无油污。

四、油井出水的危害及找水堵水技术的运用

（一）油井出水的危害是相当严重的，主要表现在以下几点

1.降低油井产量，影响油井正常生产;2.降低地层压力，在注水开发地层中，主要靠注入水补充地层压力，注入水沿高渗透层进入油层中，使油层压力下降，水驱油效果差。3.出砂严重，在一定出硫砂岩层地层胶结物中的蒙脱石遇水会发生澎胀，变得更硫松，影响岩石胶结，造成出砂更严重。4.危害采油设备，出水量增大，不仅加速采油设备的腐蚀，而且造成地面管线和设备结垢。5.成本增加。油井大路出水，加大了脱水的工作量，增加了能源人力和设备的消耗，增加了原油生产成本。

（二）判断油井出水层位的方法

判断油井出水层位的方法主要有以下四点。一是综合分析对比法。二是生产动态分析对比法。三是封隔器找水法。四是水化学分析法。

（三）堵水的目的及减少油井出水的措施

常用堵水的方法以堵水原理和工艺技术可分为机械堵水和化学堵水。其中化学堵水又可分为选择性堵水和非选择性堵水。

（四）化学堵水的原理

化学堵水是指利用堵剂的化学性质或化学反应物在地层中变化生成的物质达到封堵层出水孔道，降低油井综合含水的方法。其工作机理：优先进入高渗透水部位。即优先进入含水饱和度的层位。

（五）目前国内外堵水发展趋势。现在注意把油井单井处理降低含水量和注水水井注聚合物提高采收率相结合。发展了油井层内选择性的控制含水技术，并见到良好效果。在注水并大量注聚合物，不仅可控制含水，而且最终可提高采收率。