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采油井重复压裂裂缝失效原因分析及处理

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  摘 要:近年来,通过对重复压裂技术的有效应用,我国油田开发领域取得了较多可观的成绩,但在实际施工过程中,并非所有压裂措施都可以发挥出较高的实效性。本文主要围绕采油井重复压裂裂缝展开了探讨,其中针对其失效原因进行了分析,同时提出了一些有效的处理措施,以期为有关人员的研究提供一些参考。
  关键词:采油井;重复压裂裂缝;失效原因;处理
  基于多年的实践和探索,现如今的采油井重复压裂技术由于自身存在的价值,已经被相关产业称之为可有效提升产量的关键技术之一。但同时,在具体施工过程中,由于各种人为因素、结垢及堵塞等问题的影响,采油井重复压裂裂缝失效问题出现的频率越来越高,针对其出现原因及有效处理方式进行深入的研究和探讨具有较高必要性。
  1 采油井重复压裂裂缝失效原因分析
  1.1 沉积和结垢
  油田作业具体实施的过程中,在酸碱、温度等条件出现变化的情况下,相关的各种传输设备及地层通道极易出现结垢问题,例如泥浆结垢以及油结垢等。结垢较常出现的位置多为岩石、裂缝的缝隙中。在结垢的化学或者物理等条件成熟以后,结垢问题势必会出现腐蚀、卡死、堵塞等问题,最终基于严重的不良影响而损坏。结垢的形成过程具备较高的复杂性,具体而言可以分为如下几个步骤:第一,水离子结合溶解度等分子出现变化,导致盐类分子出现;第二,水分子结合导致微晶体产生,使得精粒化过程形成;第三,晶体长期堆积并发展,致使面积不断增大,最终沉积导致结垢问题产生。
  1.2 微粒运移
  堵塞主要由于微粒的运移导致,黏土以薄片的方式在泥质胶结储层的缝隙及孔洞中沉积。地层水中存在的微量元素及其自身存在的矿化度极易受到外来水的影响,进而导致矿化度出现变化,地层水中存在的阳离子及黏土自带的负电荷作用控制中性平衡的效率会跟据pH值的变化而产生改变。同时,黏土的片叶由于相应的影响,极易导致黏土片分散问题的产生。由于亲地水砂粒周边不运移的影响,水中含有微量元素的粒子会受到一定制约,倘若有水进入到移动水相之中,微粒便会立即出现分散运移情况,堵塞孔缝,进而导致地层的渗透率大幅度降低,致使堵塞问题产生。
  2 采油井重复压裂裂缝失效处理措施
  裂缝及其周边地层中出现的堵塞作为采油井重复压裂裂缝技术中的一个关键的构成部分,主要形成原因为结垢及微粒运移,在具体采取相应措施,预防结垢问题产生的过程中,微粒的运移也会出现一定变化,所以,有效避免结垢是十分关键的。
  2.1 物理措施
  采取物理措施进行降低甚至消除防垢问题产生可能性的根本理念为避免无机盐在系统壁中沉积,主要应用及作用具体为催化及辐射作用。其中,辐射作用主要指的是通过科学应用水中无机盐的方式,促使光量子受到吸附,最终达到催化结构性质改变的目的,辐射处理需要应用到的设备应合理放置在流水经过的地方,有助于更快速、高效的消除无机盐。催化作用主要指的为通过合理应用水中胶体晶体的方式,达到防止垢物形成的目的,需要将催化流体的设备安装在流水经过的位置处,有助于加快胶体晶体形成速度,避免垢物产生。
  2.2 化学措施
  在具体采取化学防垢操作的过程中,应用较为广泛的方式即为化学防垢剂防垢法,此类防垢方法的应用及价值主要包括:
  首先,分散作用。亚微晶在水溶液中的形成长期,可应用聚丙烯酸化学溶解剂实施具体的溶解腐蚀操作,具体而言,该溶解剂为聚羧酸阴离子型,可对该离子型的溶解剂实施有效的溶解操作,如此一来,便可以防止成垢后的微晶和聚离子相交集,进而形成化学吸附,促使两者快速分离开来,有助于其良好的漂浮在水溶液中,有助于降低沉积问题产生可能性,最后通过流体排除,避免金屬的传热表面出现结垢问题。其次,增溶作用。水中含有的垢离子较多,包括Sr以及Ca等,所以,需要有针对性的应用化学试剂,例如,水溶性防垢剂HEDP等,促使水中的多余成垢离子有机结合在一起,提升无机盐的溶解速度,减少成垢问题出现几率。再次,晶体变形作用。聚羧酸阴离子型溶剂存在较高的整合作用,促使其和水相互融合,便可以有效整合成垢金属离子,有助于控制晶格内部的实际占用面积,促使晶体的变形可以良好制约晶体沉积的发展。
  2.3 其他措施
  在具体应用重复压裂技术时,还具有一些影响较大的问题:第一,有关的工作人员缺乏对多数工艺实际操作方法、原理的正确认识和了解,在实际工作过程中,多为以自身经验为主,结合现场现实情况实施具体作业操作的方式,虽然此类做法具备较高的合理性,但在具体考量现场实际情况的过程中,会不可避免的产生一些有悖于操作原理的事情,极易导致人力及物力资源浪费的问题产生的可能性大幅度增加。第二,多数技术人员均为存在多年实践经验的老员工,针对重复压裂技术存在较为具体的了解,但应避免投机取巧的问题产生。
  3 结束语
  综上所述,应用重复压裂技术,积极采取多种有效手段促使其实效性充分发挥出来的主要目的为促进油田开发的质量及效率的提升。具体实施各环节施工操作时,产量降低问题时有发生,主要是由于受到了结垢等问题的不良影响。所以,在实际进行各环节施工操作时,相关人员有必要重视应用多种合理手段,降低相关问题产生的可能性。
  参考文献:
  [1]苏泽中. 利用动态资料研究碳酸盐岩缝洞型油藏井间连通性[D].西安石油大学,2018.
  [2]张传宝,吕广忠,隋迎飞.基于均衡驱替的低渗透油藏直井压裂缝长优化方法[J].油气地质与采收率,2017.
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