陳 珺，王保軍，杜四輩，李紅英，趙 輝，李 萍，孟利華

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

地層污染是指各種不利作用所造成的含油層的滲透率的損失。地層污染因素主要有兩種：（1）各種原因造成的儲層性質(zhì)蝕變，包括滲透率降低、濕潤性反轉、礦物顆粒釋放、反應副產(chǎn)物的沉淀以及有機和無機結垢的形成；（2）各種作用造成的流體性質(zhì)變化包括乳化堵塞引起的粘度和有效流度的改變。這些作用在鉆井、開采、修井和水力壓裂作業(yè)過程中都可以觸發(fā)，地層污染常常顯示為地層滲透率的傷害、井壁堵塞和井產(chǎn)能變差。

大多數(shù)情況下井地層污染的診斷方法主要通過試井、動態(tài)產(chǎn)量及產(chǎn)出液體分析來確定流動效率降低的原因，由于不穩(wěn)定試井是在井下取得數(shù)據(jù)，因此不穩(wěn)定試井是正確評價地層污染傷害最有效的方法。

1 地層污染與不穩(wěn)定試井關系

地層受污染影響的主要表現(xiàn)方式是油井產(chǎn)能或水井注入能力異常遞減，由于受產(chǎn)能遞減影響往往將潛在產(chǎn)油層誤診為非產(chǎn)層，儲層在鉆井完井之后及開采過程中是否受到污染以及受污染的程度，傳統(tǒng)的方法是利用不穩(wěn)定試井資料，求出一個總表皮S，根據(jù)正負值籠統(tǒng)地進行判斷。近年來通過對低滲油藏不穩(wěn)定試井資料的研究表明S 值由于受投產(chǎn)前壓裂的影響，解釋值基本呈負值，如果僅用一個籠統(tǒng)的綜合表皮系數(shù)S 的正負值來分析產(chǎn)能下降，是無法對低滲油藏油氣井產(chǎn)量受損的真正原因做出分析。

只有在常規(guī)試井解釋求出的總表皮S 的基礎上，進一步做表皮分解，具體分析產(chǎn)量損害到底是由什么原因引起的，受損害程度如何，才能給油藏管理者提出增產(chǎn)措施的合理化建議。目前，表皮分解是從宏觀上評價油氣層損害程度以及確定增產(chǎn)措施的最有效的方法。

地層傷害造成的產(chǎn)能遞減分析是復雜的，影響因素主要有：（1）油管中的結蠟、結垢（2）細粒運移的地層傷害、表皮形成、完井傷害以及其它因素（3）油藏條件的改變，如采油指數(shù)的改變以及其它相關因素。在諸多因素中，井的產(chǎn)能或注入能力主要取決于沿產(chǎn)出或注入流體路徑的壓力損失，這就是不穩(wěn)定試井分析中表皮效應的附加壓降，附加壓降主要指油氣層本身的污染，實際情況是：油層部分打開、射孔、井斜、非達西流的影響、潤濕反轉現(xiàn)象等都可能產(chǎn)生附加壓降，形成表皮污染，并具體體現(xiàn)在S 值上，地層污染受損害示意圖（見圖1）。

圖1 地層污染示意圖

表皮系數(shù)主要由如下因素造成：（1）地層的污染；（2）射孔引起的污染；（3）地層部分打開；（4）斜井和水平井；（5）非達西流動；（6）多相流；（7）水力壓裂/天然裂縫（負）。

總表皮系數(shù)并不是各項分表皮簡單的代數(shù)和，由于射孔、井斜及裂縫引起的表皮可能為負值，因此試井解釋時必須在常規(guī)試井解釋求出的總表皮S 的基礎上，進一步做表皮壓降、有效半徑、滲透率變化分析，才能給油藏管理者提出合理的增產(chǎn)措施。

2 低滲儲層污染典型試井曲線分析

近來年通過對長慶油田三疊系長6、長8 油藏不穩(wěn)定試井分析對比，總結出較為特殊的幾種情形的地層污染類型，經(jīng)現(xiàn)場應用并提出措施對策后效果良好。

2.1 新井投產(chǎn)前污染

電測解釋及試油時表現(xiàn)為產(chǎn)能較高，由于完井或措施時對地層傷害，影響后期正常生產(chǎn)，此類井根據(jù)投產(chǎn)前的不穩(wěn)定試井資料分析，在長慶靖吳油田長6、長8 油藏有兩類特征曲線：

Ⅰ類曲線特征：前期受壓裂影響，井底附近的地層得到改善，形成雙線性流動的滲流通道，后期由于儲層低滲物性急劇變化，這樣在徑向上儲層中形成了兩個明顯的不同滲透性區(qū)域，此類曲線有低滲油藏低速非達西流表現(xiàn)，說明單井可控面積較小。

儲層傷害分析：早期試井解釋結果（見表1）顯示井筒附近表皮壓降明顯，壓力影響半徑大，證明井附近存在堵塞，解釋綜合表皮無污染，經(jīng)表皮分解分析后表明近井地帶有污染帶存在，分析該井有可能是壓裂時的入井液體未及時排出，造成儲層近井地帶堵塞。（壓裂液返排量為入地液量的1/3）。

措施對策：因措施形成滲流通道較好，新井投產(chǎn)壓裂后未及時排液造成儲層堵塞，此類井投產(chǎn)后都表現(xiàn)為產(chǎn)量持續(xù)降低，能量較為充足，經(jīng)過措施解除近井帶污染后獲得正常生產(chǎn)井產(chǎn)能。

表1 不同測試時間解釋結果

Ⅱ類曲線特征：近井地層受壓裂影響，井底附近的儲層物性得到改善，但形成的線性流動區(qū)域較小，反應儲層低滲特性在措施后沒有得到有效改善，未形成較好的滲流通道。

儲層傷害分析：試井早期參數(shù)（見表2）顯示儲層滲透率極低，壓力影響半徑很小，分析該井存在兩種污染：（1）井筒附近因完井泥漿等浸入形成污染帶；（2）由于措施未達到預期效果可能形成的壓裂液污染；如形成滲透率傷害有不可逆轉性；動態(tài)上表現(xiàn)為高壓低產(chǎn)。

表2 不同測試時間解釋結果

措施對策：因儲層物性差滲透率極低，儲層內(nèi)液體無流動能力，酸化無法形成有效的滲流通道，此類井采取酸化無效，需采取二次壓裂措施可恢復一定產(chǎn)能。

2.2 低產(chǎn)且異常低壓井

此類井主要分布在物性較差的長慶靖吳油田的吳420 區(qū)和塞392 區(qū)的長6 油藏。

試井曲線主體特征：壓力恢復測試異常出現(xiàn)壓降，壓力降落一段時間后開始呈恢復趨勢，結合動靜態(tài)資料綜合分析造成壓力恢復先下降后上升的原因是液面低于泵口，油井嚴重供液不足或是地層能量嚴重虧空，井筒液柱壓力高于地層壓力，造成井筒液體倒灌，液柱壓力擴散若干小時后，壓力下降接近或略高于井底壓力后倒灌結束，井底壓力才開始恢復，這類試井曲線基本都在低產(chǎn)間開井中出現(xiàn)。

地層傷害分析：該類井導數(shù)曲線顯示地層供給邊緣較小，地層經(jīng)過壓裂后具有的裂縫閉合，導致儲層滲透能力發(fā)生改變形成壓力敏感性地層，由于平面的嚴重非均質(zhì)性使地層未有良好的滲流通道，這類井可造成注水見效周期較長或長期不見效。

措施對策：此類井由于地層平面上非均質(zhì)性的物性條件制約，此類井采取先水井措施后油井措施的對策，對相應水井采取化堵增壓等措施擴大對應層系注水波及半徑，待油井供給邊緣變大后再采取油井引效措施。

2.3 單井產(chǎn)液能力降低但地層顯示高壓力

試井曲線顯示地層具有供液能力，儲層由于污染導致產(chǎn)能下降，有兩種特征曲線：

第一種曲線特征：壓力恢復曲線早期幾小時內(nèi)快速上升；后期測試基本平穩(wěn)，導數(shù)曲線顯示線性流存在，地層體現(xiàn)裂縫特征，儲層具有供液能力，因滲流通道堵塞，壓力影響半徑較小。

地層傷害分析：雙對數(shù)導數(shù)曲線識別流動段分析污染存在，解釋綜合表皮為負數(shù)，常規(guī)判別該井無污染，進一步對線性流段進行分析，經(jīng)過表皮分解法解釋，解釋結果顯示井筒基本完善，但裂縫污染且呈閉合趨勢，屬裂縫堵塞類型污染井。

措施對策：裂縫污染堵塞屬儲層深部污染，采用酸化基本無效，需采用壓裂改造使裂縫滲流通道暢通后井產(chǎn)能可得以恢復。

第二種曲線特征：壓力恢復速度前期較快，如新74-59 井前100 h 恢復速率3.7 MPa, 200 h 恢復速率2.5 MPa，300 h 恢復速率2.4 MPa，可以看出200 h 后壓力恢復緩慢，延長測試時間壓力也基本平穩(wěn)；導數(shù)曲線顯示地層供液能力差，壓力影響半徑較小，無明顯線性流存在，曲線有不滲透邊界特征。

地層傷害分析：導數(shù)曲線早期試井解釋結果（見表3）顯示表皮壓降較小，壓力波及半徑極小，說明地層基本無流動性，由于投產(chǎn)后儲層無良好的導流能力使地層導壓能力升高，導致高壓低產(chǎn)，該井因投產(chǎn)前如地層受污染未及時解除，可能產(chǎn)生滲透率傷害，使產(chǎn)層措施難度加大。

表3 不同測試時間解釋結果

措施對策：此類井采用酸化無效，需采用壓裂改造使地層具有滲流通道，如果滲透率受到傷害，由于低滲油藏滲透率不可逆轉性，其產(chǎn)能將難以恢復。

3 認識及結論

（1）不穩(wěn)定試井技術為低滲儲層污染傷害診斷及應用提供了更寬闊的前景，表皮分解是從宏觀上評價油氣層損害程度以及確定增產(chǎn)措施的最有效的方法，經(jīng)動態(tài)結合分析、運用證明是可行和有效的。

（2）低滲儲層中生產(chǎn)井不穩(wěn)定試井解釋出的總表皮系數(shù)呈負值時，不一定表明油氣井就沒有受到污染，采用分解表皮壓降、滲透率變化及計算影響半徑方法，是正確評價油氣藏污染損害程度，并由此確定合理的增產(chǎn)措施最有效的方法。

（3）低滲儲層的井產(chǎn)能下降井應用不穩(wěn)定試井解釋參數(shù)，可對儲層傷害做出定性甚至定量分析，從而采取相應措施避免油層傷害損失應有的產(chǎn)能。

［1］〔美〕法魯克·西維編著.油層傷害-原理、模擬、評價和防治［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［2］ 覃峰編著.現(xiàn)代砂巖油藏控水增油開發(fā)開采與油層傷害保護技術術實用手冊［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010.3

［3］《中國油氣井測試資料解釋范例》編寫組編著.中國油氣井測試資料解釋范例［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.