暂堵屏蔽技术在川西储层保护中的应用

摘要：川西致密砂岩油气藏中浅层作为西南油气分公司稳产硬产的主阵地，其产量已进入递减阶段。本文针对老井挖潜过程中储层损害问题，通过分析，揭示了修井液侵入、裂缝堵塞等关键损害原因。提出复合暂堵屏蔽技术，配合低伤害高粘压井液体系，形成了一套适用于川西致密碎屑岩气藏的储层保护方案。现场应用表明，该技术在提高气藏采收率和延长气藏开发寿命的同时，还能起到降低勘探开发成本、提高经济效益的目的。

关键词：老井挖潜；储层保护；暂堵屏蔽；致密砂岩；修井液

1前言

全球能源转型背景下，天然气在能源消费结构中的占比持续攀升。川西地区作为我国重要的天然气产区之一，历经30多年开发，现已步入开发的中后期阶段，为了稳产增产，对老井挖潜具有重要的现实意义。

老井挖潜作为老区增产的必要手段，在国内外各类油气田开发中均得到广泛开展，但各类油气藏因地质特性差异，老井挖潜措施及手段各异。

就川西地区而言，其致密碎屑岩气藏作为勘探开发难度极大的非常规气藏，老井挖潜面临严峻挑战。该项目前期对川西各区域蓬莱镇组、沙溪庙组储层采输情况进行了调研，筛选潜力井层，反复对比论证，屏蔽暂堵剂及低伤害高粘压井液的配方调整和优化进一步为老井挖潜原生产层的储层保护提供了有力的技术保障。

2储层损害原因简述

川西致密碎屑岩气藏作为非常规气藏，由于其特殊的成藏地质背景及成藏机制，形成了颇具特色的复杂气藏地质特征：气藏平面分布范围广，大小不一的常规和非常规圈闭分布于其间，类型众多；纵向上含气层位及砂层多，深度跨度大。气藏储层致密，非均质性强。储层多为河湖相沉积，由于沉积环境、时期不同，经历的成岩及构造演化史不同，岩石致密化进程和致密化程度差异很大。

近年来，川西老井在挖潜作业后没有取得理想的生产效率，且呈下降趋势。造成这种现象的部分原因是由于各种液体渗入地层并产生物理和化学作用，严重破坏了地层的平衡，由于油气层无法适应这种变化，从而使渗透率和产量出现大幅度的下降；同时由于在作业过程中修井液的漏失对油层造成了污染，裂缝遭到堵塞，大大增加了流动阻力。此外，长期的开采，地层能量无法得到补充，从而造成亏损严重，大大增加了低压漏失井，在作业过程中各种修井液的漏失情况非常严重。因此，储层保护技术在老井挖潜中具有举足轻重的地位。

3暂堵屏蔽技术在储层保护中的应用

储层损害原因分析是开展保护技术方案的基础，从而也让我们认识到川西储层损害的多元性和复杂性。为有效提高老井挖潜采收率，从压井液方面能够做到对储层的保护主要是以下两方面：一是研制低伤害的完井压井液体系；二是防漏和暂堵技术的应用。

3.1 低损害的修井液体系

使用损害较低的修井液可以大大减少对储层的损害，其主要是在作业过程中油层被压井液污染，裂缝被严重堵塞，流动阻力增大造成的。对此，目前常用的对策是减少工作液中的固相含量、避免近井壁地带的封堵。然而，压井液中的液相进入储层裂缝同样会造成污染，而目前采用的近井壁封堵材料多为水泥浆型、凝胶型或屏蔽暂堵型，这些材料在应用中普遍存在耐高温高压性能不好、工艺复杂、易引起其他损害等缺陷。

研究表明，裂缝性储层的损害因素主要有固相颗粒及微粒、载土矿物、岩石的水敏及速敏等。四川储层的完井模拟试验发现，工作液对储层的损害主要是滤液侵入和固相颗粒堵塞，其中固相颗粒和滤饼是造成裂缝性储层损害的主要因素，水锁和滤膜是造成孔隙型储层损害的主要因素。固相颗粒、微粒与完井工作液中各种组分的泥饼、滤饼及泥膜，是裂缝孔隙型碳酸盐储层的主要伤害因素。泥饼以嵌入井壁部分孔、洞、缝的形式附着在井壁上，滤饼则以侵入裂缝方式深入裂缝。扫描电镜能谱分析表明，泥膜普遍存在于储层的孔隙、喉道和裂缝壁，是裂缝孔隙型碳酸盐岩储层最普遍、最重要的损害因素之一。研究表明，造成损害的原因之一是压井液滤液进入地层增大了水膜厚度，二是压井液颗粒侵入储层堵塞了渗流通道。

因此裂缝性储层在修井过程中存在的损害因素主要有固相侵入损害、液相侵入损害、敏感性损害和水相圈闭损害。因此，需要研究一些能阻止或减少固相、液相进入储层裂缝，又能在地层条件下正常工作、工艺简单、不易引起其他损害的压井液技术来保护储层。

3.2 暂堵屏蔽技术

暂堵屏蔽技术是在钻井完井液中加入一定量级配的粒子， 利用粒子侵入油层孔喉造成堵塞， 使油层渗透率下降， 在裸露地层表面附近形成一个浅层即内泥饼， 在打开油层的几分钟内于油层近井壁处形成一个渗透率几乎为零的污染带。该屏蔽层随着正压差的升高， 其致密性增强， 它将阻止钻井液对油层的继续污染， 从而消除因浸泡时间增长对油层的损害， 也阻止了固井水泥浆对油层的污染。完井后， 解除屏蔽环， 恢复储层渗透率， 因而也称暂时性的堵塞， 达到有效的保护储层的目的。

当压井液的漏失量超过20%时，如果只依靠压井液是无法达到减少漏失量的效果的。在这种情况下应该使用暂堵屏蔽技术，通过相关实验选择在工作液中加入与储层漏失通道匹配的酸溶性固相粒子和纤维结网剂，利用纤维材料的团絮状结网架桥，使固相颗粒在一定的正压差下在裂缝端面形成有效的暂堵，并在数秒至数十秒内形成具有一定承压能力、渗透率极低的暂堵层，防止储层漏失的发生。从而达到阻止修井液渗入储层的效果，并实现对油层的保护。此外由于暂堵剂可以被溶解。因此，在该井生产后暂堵液会被溶解排出，不会影响油井的产量。实践证明，此技术的应用大大降低了储层的损害。工作液中加入软性粒子，能够进一步封堵细小的孔隙和微裂缝。固相颗粒和纤维在裂缝端面形成架桥和封堵，软性粒子进一步填充微小间隙，材料仅在裂缝端面形成暂堵，不进入裂缝深部。

4结束语

目前，老井挖潜逐渐成为提升资源利用效率、降低开发成本与风险的关键路径。与开辟新井相比，老井挖潜能盘活现有井网设施资源，有效规避重复建设带来的高额投资，实现以最小投入获取最大效益的目标。暂堵屏蔽技术通过相关实验选择在工作液中加入与储层漏失通道匹配的酸溶性固相粒子和纤维结网剂，起到阻止修井液渗入储层的效果，从而起到储层保护的目的。

在未来，一是考虑生物可降解暂堵材料的开发，更因其可降解特性，极大减少对环境的潜在危害，为油气开发与生态保护的和谐共生提供有力支撑。二是借助大数据、人工智能等前沿技术，实现地质信息与工程作业的深度融合，精准预测储层动态变化，为老井挖潜作业提供实时、智能的决策支持。

参考文献：

[1]邱玲，黄小军，黄贵存，等.低压气井液体胶塞暂堵技术研究及应用[J].断块油气田，2011，18（03）：393-396.

[2]王有成.川西蓬莱镇组气藏老井挖潜压裂缝内暂堵技术研究[D].四川省：成都理工大学，2016.

作者简介：王涛（1980-04-08）男，汉族，甘肃镇原，大学本科，毕业于西南石油大学石油工程专业，现就职于西南石油工程有限井下作业分公司，工程师，研究方向为修井技术及生产运行管理。