關(guān)于漏失層分類方法和合理堵漏工藝的探討

關(guān)于漏失層分類方法和合理堵漏工藝的探討漏失層是指石油、天然氣等在地下儲(chǔ)層中通過毛細(xì)作用和重力作用沿巖石縫隙、巖石孔隙等逸散漏失的部分。對(duì)于油氣田的開發(fā)來說，漏失層是一個(gè)重要的控制因素，過多的漏失對(duì)儲(chǔ)層的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和開采效果產(chǎn)生不利影響。因此，對(duì)于漏失層的分類方法及合理的堵漏工藝顯得尤為重要。

一、漏失層分類方法

根據(jù)漏失機(jī)理，漏失層可分為兩種類型：一種是縫隙漏失，另一種是孔隙漏失?？p隙漏失是指通過巖石縫隙逸散的油氣，它通常是產(chǎn)生于流體壓差大、縫隙連通好的地質(zhì)條件下，如長石巖、石英巖等構(gòu)造巖。而孔隙漏失則是指通過巖石孔隙逸散的油氣，它多見于沉積巖類，如砂巖、泥巖、礫巖等?？梢?，巖石類型是確定漏失層分類的首要條件。

綜合段深及其漏失層性質(zhì)，目前常用的漏失層分類方法有以下幾種：

（1）井測試與分析法。該方法是向井筒注入一定量的氣體或液體，檢測井底回流流體的數(shù)量與質(zhì)量，根據(jù)回流流體的性質(zhì)與流速，可以判斷出漏失層類型。

（2）測井識(shí)別法。該方法采用測井工具對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行高精度三維成像，通過測量儲(chǔ)層的物性參數(shù)，主要包括孔隙度、滲透率、楔入角等，然后將這些參數(shù)和儲(chǔ)層的巖性、構(gòu)造關(guān)系等判別漏失層類型。

（3）地震測井結(jié)合法。該方法將地震反演與測井介質(zhì)特征相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層三維地質(zhì)體系的建模，進(jìn)而揭示儲(chǔ)層中油氣分布的規(guī)律及漏失層類型。

二、合理的堵漏工藝

選擇合適的堵漏工藝是控制漏失層的關(guān)鍵。當(dāng)前，可以應(yīng)用的堵漏技術(shù)主要有三種，分別是物理堵漏、化學(xué)堵漏和微生物堵漏。

（1）物理堵漏

物理堵漏是通過堵塞漏失層中存在的孔隙和縫隙，以達(dá)到阻止油氣再次漏失的目的。物理堵漏主要分為灌漿堵漏和封堵法兩種。

灌漿堵漏是指將適當(dāng)?shù)墓酀{材料注入到漏失層中，使灌漿材料充滿漏失層的孔隙和縫隙，隔絕了漏失層與覆蓋層之間的互動(dòng)。中常用的灌漿材料有砂漿、水泥漿、地下水硬化劑等。

封堵法是指利用固體材料、橡膠材料等各種密封材料對(duì)漏失層進(jìn)行封堵，阻止油氣的進(jìn)一步流失。封堵法需要提前通過測井、地震測井等手段確定漏失點(diǎn)，然后選擇合適的材料進(jìn)行封堵。

（2）化學(xué)堵漏

化學(xué)堵漏是利用化學(xué)材料對(duì)漏失層進(jìn)行處理，以達(dá)到防漏失的效果。常用化學(xué)材料包括沉淀劑、膠凝劑、聚合物、環(huán)氧樹脂等，其中聚合物和環(huán)氧樹脂的化學(xué)堵漏效果更佳。

化學(xué)堵漏的機(jī)理是利用化學(xué)反應(yīng)促使材料漏失，從而對(duì)漏失層進(jìn)行塞堵。但其對(duì)于儲(chǔ)層地質(zhì)狀況的依賴較大，因此在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇合適的化學(xué)堵漏材料。

（3）微生物堵漏

微生物堵漏是指利用活性微生物通過生物化學(xué)作用，降低漏失層及孔隙壁的潤濕性和黏附性，增強(qiáng)漏失層的成巖膠結(jié)和壓實(shí)度，從而達(dá)到減緩、阻止漏失的目的。常用的微生物有硫酸鹽還原菌、脫氧菌、膠纖維土壤菌等。

微生物堵漏的效果主要取決于菌株的選擇、培養(yǎng)條件的優(yōu)化和作用時(shí)間等因素。由于其操作難度較大，因此不適用于所有的漏失類型。

綜上所述，選擇合適的堵漏工藝需進(jìn)行詳盡的漏失層分類和地質(zhì)評(píng)價(jià)。物理堵漏廣泛應(yīng)用，缺點(diǎn)是僅對(duì)孔隙和縫隙具有良好效果；化學(xué)堵漏與微生物堵漏需要根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)用。三、堵漏工藝的應(yīng)用

1.物理堵漏

物理堵漏是利用不同的灌漿材料，如砂漿、水泥漿、地下水硬化劑等，將其注入到漏失層孔隙和縫隙中，填塞漏口，防止油氣流失的一種方法。

灌漿堵漏通常應(yīng)用于孔隙度較高的砂巖、石英巖等縫隙型漏失層。對(duì)于孔隙度低、孔隙連接性差的漏失層，使用灌漿堵漏容易導(dǎo)致漏失層內(nèi)殘留較多的未固化灌漿體以及局部堵塞，從而造成后續(xù)的開采量下降，甚至引發(fā)新的漏失點(diǎn)。因此，在使用灌漿堵漏時(shí)，需要注意灌漿材料的選擇和注入速率等細(xì)節(jié)問題。

封堵法通常應(yīng)用于縫隙連接性差、漏點(diǎn)明顯的漏失層。封堵材料可以是單一的固體填料，也可以根據(jù)漏失位置和情況選擇不同的堵漏材料進(jìn)行混合。封堵法的優(yōu)點(diǎn)是堵漏效果明顯，堵漏后不會(huì)留下灌漿體。但封堵法也存在缺陷，如操作成本高，對(duì)堵漏材料的選擇和封堵點(diǎn)的確定要求較高。

2.化學(xué)堵漏

化學(xué)堵漏是通過投入化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)儲(chǔ)層的成巖膠結(jié)，從而在孔隙和裂縫中形成固體溶膠，并減小儲(chǔ)層的滲透率，從而實(shí)現(xiàn)堵漏的方法。

常用的化學(xué)堵漏材料包括多肽、膠凝劑、硅藻泥、硅酸鹽等。多肽能夠與孔壁形成的二次界面結(jié)構(gòu)反應(yīng)，形成化學(xué)結(jié)合，從而強(qiáng)固地固定在孔隙內(nèi)部，形成淀粉狀量。膠凝劑是一種能夠隨水化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)材料，用于將孔隙顯示結(jié)構(gòu)綁定在一起，使油水分開。硅藻泥和硅酸鹽是基于硅酸化學(xué)反應(yīng)和研磨作用的材料，可減少孔隙和裂縫的大小，從而達(dá)到封堵效果。

但化學(xué)堵漏也存在諸多問題。首先，不同的漏失層類型需要選擇不同的化學(xué)堵漏材料，不同材料的反應(yīng)時(shí)間和生成過程亦存在差別。其次，化學(xué)堵漏對(duì)于儲(chǔ)層的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)嚴(yán)格依賴，無法應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件。最后，化學(xué)堵漏的排放對(duì)于環(huán)境和地質(zhì)資源的損害越來越受到關(guān)注，應(yīng)用受到限制。

3.微生物堵漏

微生物堵漏是利用特殊的微生物體系將漏失層內(nèi)油氣附著在孔壁上的薄水膜、膠體和泥漿等雜質(zhì)物質(zhì)去除，從而提高儲(chǔ)層巖石的巖性特征，減緩儲(chǔ)層孔隙壁溶解和脫顆粒等基礎(chǔ)物理作用，防止儲(chǔ)層的進(jìn)一步漏失。

目前，常用的微生物堵漏菌種主要包括硫酸鹽還原菌、脫氧菌、膠纖維土壤菌等。該菌種可在高溫、高鹽度等甚至是較嚴(yán)酷條件下存活和發(fā)育，在漏失層內(nèi)根據(jù)儲(chǔ)層物理特征選用不同的菌種參與堵漏工作。在堵漏過程中，微生物菌群對(duì)儲(chǔ)層物理特征和孔隙結(jié)構(gòu)有著極為敏感的感應(yīng)和反應(yīng)，堵漏效果較為可靠。

但值得注意的是，微生物堵漏通常耗時(shí)長，操作難度大，需要在漏失層內(nèi)形成穩(wěn)定的菌種群體，同時(shí)還需要嚴(yán)格控制菌株數(shù)量、對(duì)溫度、pH值等條件進(jìn)行調(diào)整。因此，在實(shí)際操作中，微生物堵漏要求選取合適的菌株，加強(qiáng)運(yùn)行管理，規(guī)范化地進(jìn)行，才能取得良好的效果。

四、總結(jié)

漏失層是油氣田開發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。為了防止油氣向周圍不良介質(zhì)流失，節(jié)約資源和降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，我們需要選擇適當(dāng)?shù)亩侣┕に?，?duì)漏失層進(jìn)行堵漏處理。物理堵漏、化學(xué)堵漏和微生物堵漏是目前主流的堵漏方法。物理堵漏適用于孔隙度較高的縫隙型漏失層，但對(duì)孔隙度較低、孔隙連接性差的漏失層效果不佳。化學(xué)堵漏對(duì)儲(chǔ)層的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)嚴(yán)格依賴，