沙特B区块致密砂岩气层保护技术研究

沙特B区块SAHRA储层孔隙度、渗透率低,平均孔喉中值半径小于0.1 μm,属于典型的致密砂岩气层.认清储层损害机理,设计合理的保护储层的钻井液体系是致密砂岩气藏高效开发的前提.敏感性实验研究结果表明,该储层存在中等偏弱速敏、中等偏弱的水敏和盐敏、以及弱的酸敏和碱敏,水锁程度为中等.针对储层损害特征,选用抗温、低滤失的无黏土KCl钻井液体系,为减轻水锁伤害,在钻井液体系中加入SPAN-80.室内实验结果表明,钻井液污染岩心后气测返排渗透率恢复值可达到75%以上.现场应用储层保护效果良好,ATNB-2井SARHA储层表皮系数为-2.     

临兴区块致密气储层压裂损害影响因素

为明确临兴区块致密气储层压裂损害影响因素,以储层岩心渗透率损害率为评价指标开展室内实验,分析储层敏感性、水锁效应、胍胶压裂液破胶残液和残渣含量对储层的损害程度.结果表明:储层具有中等偏弱水敏,弱—中等偏弱程度酸敏和碱敏;储层水锁指数为85％～100％,损害程度为强—极强;当使用单一过硫酸铵作为破胶剂,温度低于30℃时破...     

致密砂岩气藏高温高压敏感性评价及机理探讨——以塔里木盆地B区块致密气藏为例

致密砂岩气藏储量丰富,因其低孔低渗、高毛细管力、高黏土矿物含量、孔喉细小、非均质严重等特点,导致其易受到敏感性损害。目前大多数敏感性评价研究针对常规中、低渗储层,对于致密砂岩气藏敏感性评价技术尚未成熟。文中以塔里木盆地B区块致密砂岩气藏为例,通过岩心流动实验,进行模拟地层条件下的高温高压敏感性评价。结果表明,该区块高温高压敏感性具有弱速敏损害、中等偏强水敏损害、中等偏弱盐敏损害、中偏弱碱敏损害、弱酸敏损害、强应力敏感损害的特点。进一步运用X射线衍射、扫描电镜、铸体薄片等测试手段,分析了B区块致密气藏矿物类型、体积分数、形态及分布特征,剖析了敏感性的成因——储层敏感性矿物及微观孔喉结构。     

尖北区块钻井液储层保护性能评价与优化

阿尔金山前尖北区块基岩储层类型为超低孔超低渗,岩心普遍致密,区块的水敏、速敏、盐敏、碱敏程度均为弱至中等偏弱,无酸敏,主要可能损害类型为固相颗粒侵入和裂缝液锁引起的储层渗透率降低,通过室内实验发现,加入0.3%防水锁剂后,钻井液对裂缝渗透率的伤害有一定程度的降低,钻井液渗透率恢复值达到85%以上。     

三塘湖油田马北区块储层敏感性试验研究

储层敏感性特征分析和评价是各项油气田保护工作的起始点和基础。为了研究三塘湖油田马北区块储层敏感性,利用该区块油层取心岩样,按照我国石油与天然气行业有关标准,试验研究了马北区块储层岩心的流速敏感性、水敏性、盐敏性、碱敏性和酸敏性。研究结果表明,三塘湖油田马北区块原油储集层岩心速敏损害指数为0.218～0.405,速敏损害程度为弱速敏到中等偏弱;岩心的水敏损害指数为0.67～0.73,水敏损害程度偏强水敏;碱敏损害指数为0.255～0.266,损害程度弱碱敏;酸敏损害指数为0.174～0.193,具有弱酸敏。该研究成果可为油田开采过程中保护油层不受伤害或少受伤害,提供有针对性的措施,从而保证油田的稳产和增产。     

腰英台地区钻井完井液保护油气层效果评价

腰英台区块地处松辽盆地南部长岭凹陷东北部,储层属低孔特低渗油气藏,具有中等偏弱速敏、弱水敏、中等偏强酸敏等特点,水锁损害程度属中等偏弱.为了保护油气层,减小储层伤害,选用了两种钻井完井液体系:两性离子聚合物钻井液体系和聚合物腐钾聚合物钻井液体系.实验表明:两种聚合物体系的各种处理剂与地层水的配伍性好,储层岩心的动态渗透率恢复值在80%以上.现场测试也表明,这两种钻井完井液体系对腰英台区块复杂油气层保护效果较好.     

乌石凹陷X油田流沙港组三段储层敏感性分析

乌石凹陷X油田流沙港组三段储层复杂,敏感性强。综合利用岩石薄片鉴定、黏土矿物X衍射、扫描电镜、高压压汞等多种分析手段针对性地开展储层敏感性试验,分析储层敏感性规律以及敏感性伤害机理。实验结果表明,砂砾岩储层水敏性极强,细砂岩储层水敏性中等偏强;砂砾岩储层在单相盐水中速敏性中等,临界流速为0.965m/d,在单相中性油中速敏性弱,无临界流速,细砂岩储层无速敏性;储层整体酸敏性中等偏弱、碱敏性弱。黏土矿物和胶结物含量、类型、产状以及岩石孔隙结构是引起储层较强敏感性的重要因素;建议在钻完井工作中做好工作液与地层流体之间的配伍,同时在地层条件下控制注采流速,避免储层损害。     

巴麦区块泥盆系超低渗储层敏感性试验研究

为了研究巴麦区块泥盆系超低渗储层的储层敏感性，通过油水分析、岩心分析（扫描电镜、X射线衍射、铸体薄片、压汞）和岩心敏感性评价试验，指出巴麦区块泥盆系储层临界流速0．028644m／d，为弱速敏；中等偏强水敏；临界矿化度35125．73mg／L，极强盐敏；无酸敏和碱敏；强应力敏感，临界压力为6．9MPa。指出酸化对储层改善有很好的效果，钻完井液体系需要较强的抑制性能、较低的失水量及适当的矿化度，要优选性能优良的包被抑制剂、抗高温降滤失剂、无机电解质；加入成膜剂、可充填变形离子提高储层的有效应力支撑，防止应力造成的储层损害。     

临兴中区块致密气储层伤害及保护研究

随着临兴中区块致密气勘探开发节奏的加快,钻完井过程中的井壁坍塌、掉块、产能低等储层伤害问题逐渐凸显,影响了致密气开发效益。对临兴中区块储层物性进行了分析,对储层敏感性进行了评价,确定了致密气储层主要的损害因素为水锁损害、应力敏感损害、固相堵塞损害、粘土矿物及潜在敏感性损害、与地层流体不配伍伤害。在此基础上,对钻井液和完井液开展了研究,研制了强封堵聚合物钻井液体系和新型防水锁剂,现场应用表明,可以有效实现储层保护的效果。     

鄂尔多斯盆地北部致密砂岩气层粘土微结构与流体敏感性

在钻井过程中,随着外来工作液进入储层,致密砂岩气层中粘土矿物微结构容易遭受破坏,发生膨胀、分散及运移堵塞孔喉,导致储层渗透能力降低.鄂尔多斯盆地北部上古生界塔巴庙地区储层岩石气测孔隙度平均值约为7.6%,渗透率平均值为0.38×10-3μm2左右,气藏压力系数在0.85～0.98之间,储层的粘土矿物类型丰富,属典型低压致密砂岩气藏.采用X-射线衍射、扫描电镜等方法分析了该盆地粘土矿物含量、类型、产状和微结构,结合流体敏感性实验分析了气层潜在敏感性损害.该盆地气层粘土矿物含量、微结构类型及稳定性与流体敏感性程度密切相关,外来工作液进入储层容易导致酸敏、碱敏、盐敏等损害.通过对气层粘土矿物微结构评价,并结合室内流体敏感性实验,从粘土微结构的角度对流体敏感性损害机理进行了研究,从减少敏感性损害的角度提出实施保护储层的屏蔽暂堵钻井液技术.该钻井液能够起到保护储层及减少泥页岩水化膨胀保护井壁稳定的作用.室内实验和现场应用表明,屏蔽暂堵钻井液体系对保护储层和提高产量具有良好的效果.     

迪那3区块致密砂岩气藏损害机理及储层保护技术

迪那3区块致密砂岩气藏属于典型的低孔、特低渗碎屑岩储层,初始含水饱和度低,非均质性严重,裂缝发育,黏土矿物含量较高,该区块原用钾聚磺体系对迪那区块气藏造成一定的伤害,储层保护效果亟待提高。在分析迪那2及迪那3区块致密砂岩气藏特征及损害机理的基础上,确定钾聚磺体系损害气藏机理为水敏、应力敏感、漏失、毛管力效应及相圈闭损害。通过研制可酸化防漏堵漏材料及防水锁剂,对现用的钾聚磺体系进行改进,形成了一套保护致密砂岩气藏储层的钻井完井液体系,该体系流变性良好,滤失量明显降低,渗透率恢复值大幅提高,储层保护效果明显。     

纳米微球保护储层钻井液研究及应用

致密砂岩气藏具有特殊的储层特性,在钻井施工中极易受到损害,且损害难以解除。临兴区块是典型的低孔渗-致密、低丰度、不含硫干气气藏。为防止储层损害,在该区块钻井完井液中引入了封堵剂Micro-ball和CARB,API滤失量降至5mL以下,防塌、封堵性能优良,对易坍塌地层的岩屑回收率大于93%。纳米微球聚合物封堵剂Micro-ball是一种纳米级高分子聚合物,能对储层的微小喉道形成暂堵,可形成超低渗透率的内泥饼;多级惰性封堵剂CARB是一种粒径多级分布的可酸溶的惰性处理剂,其粒径范围一般大于储层孔喉,其在井壁表面可快速形成薄而脆的外泥饼,封堵效果好,泥饼易于清除。LX-xx5-1H井水平段采用裸眼-压裂方式完井,施工中该体系保持了良好的润滑性能,有效解决了钻进托压问题,未出现任何黏附钻具的情况;有良好的抗污染能力,性能稳定,维护简单;具有良好的流型和强抑制性,未发生坍塌掉块情况,多次起下钻十分顺利;压裂试气产量达到预期效果。      

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

宁武盆地煤层气储层敏感性研究及钻井液技术

对宁武盆地煤层气储层进行了应力敏感、碱敏和水敏评价实验。研究结果表明,宁武盆地煤层气储层为强应力敏感性、中等碱敏性和中等偏强水敏性。提出通过控制钻井液密度和pH值、提高钻井液的封堵性和抑制性,降低钻井液对储层伤害的技术思路,并研究出一套适合煤层气井的封堵成膜CQ-FDC钻井液:(0.2%~0.3%)有机硅G304+(2%~5%)复合盐FHY-2+(0.3%~0.5%)提黏剂G310+(1%~3%)降滤失剂G301+(1%~2%)封堵剂G325+NaOH。室内评价结果表明,该钻井液12 h线性膨胀降低率为71.56%,具有良好的抑制性;储层保护效果好,对储层4#煤和9#煤的伤害率小于15%。该钻井液技术在宁武盆地煤层气井现场试验了6口井,均取得成功,其平均井径扩大率为15.77%,对储层岩心的平均伤害率为16.73%,利于保护储层,且平均机械钻速较高。      

海上低渗储层防水锁强封堵钻井液技术

南海西部北部湾盆地乌石区块低渗储层硬脆性页岩发育,孔隙喉道小,水敏性强。前期钻井过程中水锁伤害严重,表皮系数高,且井壁失稳问题突出,井眼扩径严重,钻井事故频发。在前期使用的钻井液基础上,通过优选氟碳防水锁剂,降低油水界面张力,使用成膜封堵剂及优化碳酸钙粒径配比,在加强井壁稳定的同时可显著降低钻井液滤液及固相颗粒侵入储层,进一步保护低渗储层。室内评价优化后的钻井液滤失量及砂床侵入深度得到显著降低,高温高压滤失实验滤液固相粒度分布显示固相侵入低,高温高压滤失实验泥饼表面扫描电镜观察显示致密光滑,水锁伤害率降低至17.5%,岩心渗透率恢复值大于80%。乌石区块现场应用表明,优化后的钻井液井壁稳定性好,井径扩大率仅为5.4%,储层保护效果较好,测试表皮系数仅为1.2。该钻井液技术对其他低渗储层钻井液设计有一定的借鉴意义。      

裂缝性低渗砂岩气藏水基钻井液欠平衡钻井储层保护

采用水基钻井液欠平衡钻进裂缝性低渗砂岩气层时,裂缝面和基质孔隙内同时存在指向地层的毛细管力,欠平衡压差并不能完全抵消该力,因而为钻井液侵入提供了驱动力。评价水基钻井液欠平衡钻井是否对裂缝性低渗砂岩储层造成损害的相关研究较少,为此,设计了一套试验装置模拟水基钻井液欠平衡钻井条件,研究了裂缝性低渗砂岩气藏在水基钻井液欠平衡钻井过程中的损害情况及其机理。研究结果表明:水基钻井液欠平衡钻井过程中逆流自吸效应以及伴随的钻井液吸附是造成储层损害的主要原因,但损害程度低,侵入深度浅;如果欠压状态不稳定,钻井液会迅速侵入裂缝,影响其渗流能力,并且这种影响随裂缝宽度的增大而增强。     

低渗透致密砂岩气藏保护技术研究与应用

分析了低渗致密气藏的损害机理与保护措施,认为低渗透致密砂岩气藏在钻井过程中的损害因素主要是水敏损害和水锁损害,其次为固相颗粒堵塞损害。为此,针对试验区块提出了“合理的屏蔽暂堵-强抑制-防水锁” 保护气层技术思路,进行了水锁损害机理与预防方法研究;以自行研制的气层专用保护剂为主剂,研制出了保护气层的钻井完井液配方,并进行了现场试验。实验表明,岩样被水侵之后,渗透率明显降低。因此,对于低渗透岩样,在钻井过程中,尽量避免滤液侵入储层;研制的保护气层钻井完井液配方抑制性强（页岩回收率为97.8%）,岩样气体渗透率恢复率高（大于80%）,能有效减小钻井液对气层的水敏和水锁损害。现场试验表明,该钻井完井液体系抑制能力强,气层保护效果较好。     

测井资料在油层保护中的应用

油层损害的原因,主要是外来流体与地层流体不配伍或配伍性差而引起储层敏感性发作,导致固相颗粒堵塞岩石孔道以及使岩石性质和油层流体性质发生改变。而油层损害程度取决于油层岩石和流体特性以及钻井、完井、强化措施、采油生产方式等工序的设计和实施的合理性。在正常的地质条件下,油气藏储层的渗透率高和连通性也好,但地层受到损害后,如钻井泥浆侵入、射孔、长期注水的水质差等因素,致使地层的渗透率和连通性都受到影响。地层受到损害而影响油田开发是无疑的,因此,应用测井资料及早发现油层损害情况,对油田科学合理开发必定会有积极的作用。     

渤中19-6深部潜山高温气层保护钻井液技术

针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具有强速敏性、中等偏弱应力敏感性,水敏性、盐敏性和碱敏性较弱,无酸敏性损害等。储层微裂缝发育易导致外来固相侵入损害,微裂缝内颗粒胶结疏松可促进速敏性损害,也存在水锁损害。优化钻井液的岩心渗透率恢复值达85.95%,水锁损害率为13.21%,其储层保护性能优异;可抗温210℃,也可抗10% NaCl、1% CaCl₂和8%劣质土的污染,满足渤中19-6区块深部潜山气层钻井工程及储层保护技术要求。