Q1井油气层保护技术实践

Ｑ１井属裂缝型油气井。设计井深３０２５ｍ,完钻井深３０２０ｍ。主要目的层是大安寨,岩性为灰色微晶介屑灰岩。预计地层压力当量钻井液密度为１５０ｇ／ｃｍ３～１６３ｇ／ｃｍ３,实际达到１８４ｇ／ｃｍ３。１储集层损害因素和预防措施（１）损害油气储集层的主要因素损害储集层的因素很多,从钻井技术方面来说,有压差、环空流速、钻井液类型和性能、钻速、浸泡时间等。①压差是造成储集层损害主要的因素之一。在一定压差下,钻井液中的滤液和固相就会渗入地层内,造成固相堵塞和粘土水化等问题。井底压差越大,对油气藏损害…     

保护石炭系气层的固井技术

固井作业对地层的损害不仅同钻井液引起的损害有相似的原因和规律，也有其特殊的作用机理和损害。水泥浆对川东石炭系碳酸盐岩气层的损害主要表现为滤液和固相颗粒侵入地层，引起地层泥膜及化学反应，堵塞裂缝和孔隙，使油、气通道面积缩小。文章介绍了川东石炭系碳酸盐岩地层的特征及固井水泥浆对油气层造成的各种伤害，并介绍了适合川东保护油气层固井的水泥外加剂、水泥外加剂配方及保护产层的固井方法等。     

也门裂缝性基岩油气藏钻井液技术

也门基岩的孔隙度和渗透率低,裂缝是其主要油气渗流通道,多采用大斜度定向井和水平井开发,井漏是钻井面临的主要潜在风险,固相颗粒侵入是油气藏损害的主要因素。室内通过对比固相含量和动塑比,筛选出加重剂氯化钠和碳酸钙,流型调节剂Duo-Vis,进而优选出2种无膨润土钻井液配方,密度范围1.01~1.40 g/cm3,动塑比1.0~2.0 Pa/mPa·s。另外,针对漏失问题,提出了几种防漏堵漏技术,一是用酸溶性的桥堵剂暂堵;二是用化学交联堵漏浆或是触变性水泥浆封堵;三是以可循环无固相微气泡（Aphron）钻井液作为备选钻井液,满足低压地层钻井需要。也门基岩钻井液流变性能优良,处理剂能够完全酸溶或水溶,具有低固相或无固相的特点,对油气藏伤害轻微。现场应用32口井,包括9口水平井,取得了较好的应用效果。     

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固井作业对地层的损害不同钻井液引起的损害有相似的原因和规律，也有其特殊的作用机理和损害。水泥浆对川东石炭系碳酸盐岩气层的损害主要表现为滤液和固相颗粒侵入地层，引起地层泥膜及化学反应，堵塞裂缝和孔隙，使油，气通道面积缩小。文章介绍了种东石炭系碳酸盐岩地层的特片及固进水泥浆对油气层造成的各种伤害，并介绍了适合川东保护油气层固井的水泥外加剂，水泥外加剂配方及保护产层的固井方法等。     

压力衰竭砂岩地层井漏机理及控制技术

井漏是钻井工程中常见的复杂问题,特别是钻进压力衰竭砂岩地层时,井漏现象极其严重。在阐述压力衰竭砂岩地层井漏机理的基础上,归纳了该地层井漏的必要条件;针对该地层的渗透性和诱导裂缝性漏失,分别从钻井液封堵材料、固相材料颗粒粒径与地层岩石孔喉直径和裂缝开口尺寸的关系,以及井壁承压能力、钻井液密度、流变性能与下钻速度优化的角度,探讨了井漏控制技术方法。针对南海莺歌海盆地崖城13-1油气田陵三段地层的特性和井壁承压能力要求,优化设计了Versaclean油基钻井液体系,有效地解决了该地区压力衰竭砂岩地层的井漏问题。     

保护裂缝性碳酸盐岩油气藏的方法

伤害裂缝性炭酸盐岩油气藏的主要因素是固相颗粒堵塞、应力敏感和裂缝滞后损害。这时保护油气层的技术思路是：在储层条件下,当裂缝宽度小于１０ｌｍ时,采用常规泊屏蔽暂堵并减小锁损害;当裂缝宽度介于１０ｌｍ和１．０ｍｍ之间时,采用纤维状暂堵剂和颗粒状暂堵剂及油溶性暂堵剂复配的暂堵技术;当裂缝宽度大于１．０ｍｍ时,应使钻井液及其滤液与地层岩石和地层水配伍并解决应力敏感问题。     

裂缝性碳酸盐岩油气藏保护方法

裂缝性碳酸盐岩油气藏的主要伤害因素是滤液侵入和固相颗粒堵塞、应力敏感和裂缝滞后损害。在储层条件下,当裂缝宽度小于10 μm时,采用常规的屏蔽暂堵技术并减小水锁损害;当裂缝宽度在10μm以上时,采用纤维状暂堵剂 颗粒状暂堵剂 油溶性暂堵剂复配的暂堵技术。如果发生地层漏失,除考虑采用欠平衡钻井技术外,还应该考虑:①钻井液及其滤液与地层岩石和地层水具有良好的配伍性;②解决裂缝性储层的应力敏感问题。在裂缝性碳酸盐岩油气藏的钻探及开发过程中,必须使有效应力在一定范围内变化,以免引起裂缝滞后损害。     

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

王古1井地层压力系数低,上部地层活跃.使用充气钻井液,充气量过大,井底当量密度会较低,油气容易溢出(或涌出)井口;充气量过小,井底当量密度会较大,又会发生漏失,因此合理地控制气液比是本井防漏防溢的关键;井漏的发生必然会使钻井液进入储层,污染油层,因此保护油气层,钻井液体系的选择是关键;另外,井下高温不仅影响钻井液性能,特别是无固相盐水钻井液的性能,也给钻具防腐带来难度.针对这种情况,采用无固相盐水充(氮)气钻井液新技术较好地解决了该井在钻井过程中的既溢又漏的复杂问题,为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法.介绍了该井充(氮)气钻井液的施工工艺技术.     

页岩储层钻井液-压裂液复合损害机理及保护对策

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层损害模式,揭示页岩油气层钻完井损害机理并提出保护对策。研究表明,钻开储层过程中,钻井液通过页岩诱导裂缝和天然裂缝深度侵入储层,侵蚀页岩矿物并导致侵入带页岩力学性质普遍弱化;水力压裂过程中,钻井液-压裂液复合作用进一步弱化页岩力学性质,导致生产过程裂缝更易闭合并发生岩粉脱落,诱发天然/水力裂缝应力敏感损害和固相堵塞损害,造成钻井液-压裂液复合作用带裂缝导流能力大幅降低,制约页岩油气井高产稳产。提出了防塌防漏加速储层段钻进、化学成膜防止页岩裂缝面力学性质弱化、强化页岩裂缝封堵减少钻井液侵入范围、优化压裂液体系保护裂缝导流能力的页岩储层保护对策。     

伊朗MIS油田高含硫裂缝性超低压油层钻井液技术

伊朗MIS油田属裂缝性碳酸盐岩圈闭型油气藏,油气层压力经过百年开采后,为衰竭性异常低压（（0．4±0．02）MPa／100m）,覆盖层上部含高压盐膏水层,而且圈闭气顶高含硫化氢、下部含边水。该油田水平井钻井液,需要满足上部防盐膏水层发生复杂及事故的要求,因此采用了聚磺饱和盐水钻井液;还需要保障异常低压定向井段的钻井安全以及防H2S污染的能力,因此在产层采用了具有防喷、防硫化氢功能的可循环无固相泡沫钻井液。可循环无固相泡沫钻井液既能满足MWD无线随钻信号传输要求,又可以利用泡沫的“气锁”和凝胶暂堵作用,达到即钻即漏即堵、稳定漏失液面的目的,同时避免了由大漏后引发的硫化氢泄漏风险,应用效果理想。该钻井液技术的成功应用为争后老油田异常超低压、漏失性灰岩地层的水平井钻井提供了参考依据。     

钻井液充氮技术在水平井中的应用

草桥油田的古潜山裂缝比较发育，钻井过程中漏失严重，钻井施工时钻井液只进不出，大量的钻井液或清水进入油气层，严重破坏了油气层。引进了第一台大型制氮设备，采用现场制氮、充氮降低钻井液的当量密度，减轻漏失和油气藏伤害。现场应用结果表明，采用欠平衡充气钻井技术，利用开发高压低渗油气藏；使用充气设备有效地降低了钻井液的当量密度，提高了机械钻速；减少了钻井液的漏失，保护了油气层；提高了环空返速，有利于携带岩屑，即使在钻井液切力较低和泵排量较低的情况下，仍具有良好的携带能力；特别是地层压力系数下、易漏失的地层必须采用充气的方法才能实现真正的欠平衡钻井，达到减少或防止漏失从而保护油气层的目的。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。     

孤东油田馆陶组储层射孔过程伤害机理研究

储层在钻井、完井、采油、增产和修井的各个作业环节都有可能受到不同程度的污染和伤害，尤其是与地层配伍性差的各种入井液，将会造成地层污染，从而使油井产量下降，采收率降低，因此加强入井液的研究是保护油层、防止伤害的重要环节。为了能够在油气层和井筒之间产生一条清洁的通道，增加油气井的产能，加强了射孔液、射孔工艺、射孔损害机理、射孔参数的研究，尽量避免或减少射孔过程中对油气层的伤害，保护馆陶组砂岩油气藏，重点分析了孤东油田馆陶组储层在射孔过程中的损害机理和保护措施。     

Development and applications of solids-free oil-in-water drilling fluids

The increasing application of near balanced drilling technology to low-pressure and depleted fractured reservoirs requires the use of low-density drilling fluids to avoid formation damage. Solidsfree oil-in-water （O/W） emulsion drilling fluid is one type of low-density drilling fluid suitable for depleted fractured reservoirs. In this paper, the solids-free O/W drilling fluid was developed and has been successfully used in the Bozhong 28-1 oil and gas field, by which lost circulation, a severe problem occurred previously when drilling into fractured reservoir beds, was controlled, thereby minimizing formation damage. The O/W emulsion drilling fluid was prepared by adding 20% （by volume） No. 5 mineral oil （with high flash point, as dispersed phase） into seawater （as continuous phase）. Surfactant HTO-1 （as a primary emulsifier） and non-ionic surfactant HTO-2 （as a secondary emulsifier） were added into the drilling fluid system to stabilize the emulsion; and YJD polymer was also added to seawater to improve the viscosity of the continuous phase （seawater）. The drilling fluid was characterized by high flash point, good thermal stability and high stability to crude oil contamination.     

顺北油气田奥陶系破碎性地层油基钻井液技术

针对顺北多口超深井采用水基钻井液钻遇奥陶系地层时井壁失稳和井漏并存的技术难题,通过井壁失稳机理分析,设计合成了具有三头双尾结构的Gemini型高温乳化稳定剂和支化型流型调节剂,采用微胶囊化处理方法研制了一种可在156℃以上的温度下激发后膨胀5.37倍以上的温度敏感型膨胀性堵漏材料,开发了一种抗高温强封堵低黏高切油基钻井液体系。室内评价结果表明,该体系抗温不小于180℃,所形成的油包水乳化液滴尺寸为1.2～26.9 μm,具有较宽的粒径分布,高温高压滤失量为2.4 mL ;塑性黏度不大于40 mPa·s,动塑比为0.31～0.40 Pa/mPa·s,与传统油基钻井液相比,塑性黏度降低10%～15%,动切力提高15%～25%,表现出优异的低黏高切特性和微裂缝的匹配性封堵能力。该体系在顺北Y井进行了现场应用,破碎性地层平均井径扩大率仅为7.77%,钻井过程中除出现一次短暂的放空性漏失外,未见其他明显漏失,避免了奥陶系破碎性地层井壁失稳,减少了裂缝性储层段油基钻井液损耗,助力了亚洲陆上最深定向井纪录的创造和顺北油气资源的提速、提效开发。      

聚磺混油钻井液对深层裂缝性致密储层的保护能力评价

为了评价和优化塔里木盆地北部深层裂缝性致密砂岩油藏开发中使用的聚磺混油钻井液对储层的保护效果,进行了钻井液动/静态伤害、滤饼承压、流体敏感性、水相圈闭伤害和流体配伍性实验。分析了钻井液伤害的主要机理,探讨了钻井液保护效果评价方法,提出了聚磺混油钻井液优化策略。实验表明:储层钻井液动态伤害中—强,滤液静态伤害中—强,100μm及以下缝宽裂缝承压达10 MPa,流体敏感性伤害较弱,水相圈闭伤害强,滤液与地层流体配伍性差;水相圈闭、流体不配伍和固相侵入是钻井液伤害储层的主要方式;聚磺混油钻井液对储层大缝宽裂缝封堵较差、对小缝宽裂缝控滤失较差是造成储层伤害的主要原因。钻井液储层保护效果评价需综合分析钻井液伤害的主要因素,充分挖潜钻井液动态伤害实验数据,评价钻井液的固相磨蚀粒度降级率。提高钻井液屏蔽暂堵性能、改善钻井液与储层流体配伍性、加入表面活性剂将提升聚磺混油钻井液对深层裂缝性致密砂岩油藏的保护能力。     

超深裂缝性储层漏失机理及堵漏技术

钻井液漏失及其诱发的井下复杂问题严重制约着深层裂缝性油气藏的勘探开发。概述了高温高压超深致密砂岩储层特点,并分析了钻井液漏失机理,总结了目前矿场常用的随钻酸溶、提高承压能力及屏蔽暂堵堵漏技术,分析了各堵漏技术优缺点。鉴于井漏是最严重的储层损害形式,建议采用基于储层保护理论的堵漏思路,强调以保护裂缝渗流通道和提高承压能力为漏失控制的关键。建议进行低损害、易解堵的堵漏材料及钻井液配方设计研究,最终形成一种低损害、广谱性、高承压且耐高温的油基钻井液堵漏技术。     

欠平衡钻井技术在裂缝性花岗岩油藏开发中的应用

花岗岩储层特征与常规储层有较大差别,选用合适的钻井技术对降低储层损害、高效开发油田至关重要。也门KHA油田储层属于裂缝性花岗岩基底油藏,欠平衡钻井技术不仅可以克服常规钻井技术因固相侵入产生的储层污染,提高机械钻速,降低钻井液漏失,对保护油气层起到重要的作用,为此在KHA油田应用了欠平衡钻井技术,减少井漏风险,节约钻井成本;通过水平井开发,提高了裂缝钻遇率以及注水井的注入能力和采油井的单井产量;而且还有助于发现新的有效储层,增加油田储量,为油田开发部署和加密调整井提供了重要的参数,从而大幅度地提高了裂缝性花岗岩基底油藏的开发效果。     

国外礁灰岩漏失地层钻井技术

礁灰岩漏失地层是一类结构脆弱,并含有大量孔洞和气体的特殊地层,常常是严重井漏与天然气的井喷井涌并存.解决这类地层的漏失问题对中国海相地层各种严重漏失地层钻井技术的发展有借鉴怍用.讨论了礁灰岩漏失地层的特点,综述了国外4个油田的礁灰岩漏失地层的钻井技术.礁灰岩漏失地层的流体通道是孔洞和岩石碎裂的裂缝,流体易出易进,渗透率极高,气体上窜速度快;岩石本体强度低,易碎裂,可钻性好;采用普通的堵漏工艺无法制服礁灰岩漏失地层的井漏.采用浮动钻井液帽(floating mudcap)技术钻礁灰岩漏失地层,能够快速穿过漏失地层,降低钻井成本.该技术的工艺要点为:用清水作钻井液、高粘度钻井液稠浆作清扫液,边漏边钻,将钻屑带入漏失地层;在钻井、起下钻、电测和下套管等全部现场作业中连续不断地灌入具有适当密度的高粘度稠浆作为环空压井液.运用float-ing mud cap技术的关键是井控技术的可靠性和水源、环空高粘度钻井液的储备.