临兴区块致密砂岩气储层损害机理及钻井液优化

致密砂岩气储层钻井过程中,钻井液入侵将造成严重的储层伤害难题。通过岩心分析技术、岩心流动实验等系统分析了临兴区块致密砂岩气储层主要损害机理,统计并分析了现场钻井液存在的技术难题,并优化出具有良好性能的致密砂岩气储层保护钻井液。研究结果表明,临兴区块致密砂岩气储层岩石具有中-粗砂状结构,胶结致密,孔喉细小,含敏感性黏土矿物,储层潜在严重的水锁伤害与中等偏强的水敏性及应力敏感性损害（临界压力为7.0 MPa）,潜在中等偏弱的速敏性（临界流速为0.75 mL/min）、盐敏性（临界矿化度为7500 mg/L）、碱敏性（临界pH值为10.0）及土酸敏感性损害;临兴区块主要存在储层损害、钻井液漏失、井眼垮塌、摩阻扭矩大与井眼清洁等钻井液技术难题。优化出的钻井液封堵性能良好,滤液表面张力低（23.3 mN·m-1）,能减少固相侵入,削弱水锁效应,提高岩石渗透率恢复值至91.3%,具有良好的储层保护性能。现场应用结果表明,该储层保护钻井液完全满足复杂井段或水平井段钻进的钻井液技术要求。      

临兴区块致密气储层改造难点及配套技术

针对鄂尔多斯盆地临兴区块太原组的地质特点进行了分析,结合压裂技术需求,应用前置液段塞处理、混合压裂液体系、液氮伴注等工艺技术,为临兴区块的致密砂岩气开发提供了科学的压裂改造思路和可行的施工模式。以LXxx-H井为例,制定合理的压裂试气方案,压后日均产量为6.9×104m3/d,为临兴区块的天然气储量预测和开发提供了基础数据。     

废弃钻井液固液分离技术研究

针对江苏油田废弃钻井液处理过程中使用絮凝剂时出现的问题,探讨了废弃钻井液化学固液分离的机理.研究了单独的无机絮凝剂、有机絮凝剂以及无机絮凝剂和有机絮凝剂共同作用下对废弃钻井液和钻井污水的ζ电位的影响,优选确定了5套化学脱稳配方和2套污水二次处理试验方案.对S19-3井废弃钻井液进行了工业化现场试验,结果表明,所选用的化学脱稳配方对废弃钻井液体系有很强的脱稳效果,更易于离心脱水分离.而离心脱出水经混凝沉降和过滤处理,C0D去除率达80.8%,SS去除率达99.2%,混凝沉降、过滤效率高,外排水都符合GB 8978-1996"污水综合排放标准"规定的一级标准要求;絮凝泥渣再造浆率差,泥渣浸出液中主要污染物含量均很低,可以就地掩埋,不会对环境构成危害.     

临兴区块致密砂岩气3D井设计与施工

临兴区块位于鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡东段、晋西挠褶带西缘,致密砂岩气埋藏较深,地层岩性复杂是制约该区块开发的主要因素。为此,在分析该区块作业难点的基础上,以一口开双靶点定向井(3D井)为例,对井眼轨迹、井身结构和固井方法进行了设计,同时依据一开和二开所钻遇的地层特性对钻井液体系进行了优选。现场施工结果表明,3D井全井钻井周期21.07 d,作业时效96%,最大井斜角、裸眼段长度、井底水平位移及完钻井深均为临兴光导试验区记录,二开井段平均机械钻速相比邻井提高31%。所得结果可为区块的后续钻井作业提供参考。     

强抑制低伤害水基钻井液在临兴区块的应用

临兴区块属于鄂尔多斯盆地东缘致密气藏,由于地层泥岩砂岩互层发育、储层低孔低渗、水敏性强、摩阻大,在钻井过程中普遍存在井壁失稳、储层伤害等问题,为此开展了该区块钻井液技术研究。在分析储层特性和主要技术难点的基础上,从“增强抑制、保护储层”角度出发,以双疏材料为核心处理剂,优选并建立了一种双疏型强抑制低伤害水基钻井液体系。使用的双疏剂可将低渗储层毛细管吸力反转为阻力,使岩石表面由亲液向疏液转变,同时该材料具有较好的润滑、抑制、封堵性能。双疏体系高温高压滤失量低于10 mL;滤饼薄而韧,黏附系数低至0.034 9;岩心渗透率恢复值大于90%;可抗10%氯化钠和0.5%氯化钙污染。该体系在临兴区块成功应用,解决了现场井眼垮塌和反复回填的问题,保证了顺利施工完钻。现场试验表明,双疏体系性能优良,具有在临兴区块进一步推广应用的潜力。     

海上油田废弃钻井液固液分离技术研究

为保护海洋生态环境,必须对海上油田废弃钻井液进行处理。以我国海上油田使用较广泛的有机正电胶钻井液为例,研究了废弃钻井液的固液分离技术。室内就酸化对破胶影响、无机混凝剂种类和加量、有机絮凝剂加量、pH值对絮凝效果影响以及适宜沉降时间等进行了研究。结果表明,对废弃钻井液进行酸化处理有利于固液分离和降低化学需氧量COD;优选出聚合硫酸铁PFS为无机混凝剂,适宜加量为3000mg/L;阳离子聚丙烯酰胺加量为10mg/L;pH值在6～8时有利于脱稳和絮凝;沉降时间不低于30min。现场试验结果表明,废弃钻井液固液分离后固相可以达到农用污泥排放标准。     

PEC钻井液体系固液分离技术实验研究

针对渤海油田渤中地区的PEC钻井液进行了固液分离技术的实验研究,结果表明,降低PEC钻井液的p H值至5~6后,再加入3 000 mg/L的无机絮凝剂PFS,10 mg/L的有机絮凝剂YJX-2,可以实现钻井液的固液分离,脱水率达到63.5%。结合现场离心设备的实际情况,优选离心机转速为3 000 r/min时,可将脱水率提高至65.6%。研究成果对实现PEC钻井液无害化处理的现场施工提供了必要的技术支撑。     

神木区块致密砂岩气藏储层保护钻井液优选

储层保护是致密砂岩气藏能否经济高效开发的重要条件之一。目前,渗透率恢复值实验是评价钻井液储层保护效果的主要方法,但其技术手段较单一,并且钻井液对致密砂岩气藏储层伤害是一个长期的、涉及到气、液两相流相互干扰的过程。现用的渗透率恢复值实验无法评价气藏产能受钻井液伤害的长期性影响,而岩心受到钻井液污染前、后的相对渗透率实验可以较好地弥补这一缺陷。结合塔里木油田神木区块储层特征,利用综合分析法,通过对比分析被钾聚磺钻井液和油基钻井液污染前、后岩心的渗透率恢复值、相对渗透率曲线线型的变化及CMG数值模拟软件砂岩模块的含水饱和度、含气饱和度等变化,对现场使用的钾聚磺钻井液、油基钻井液的储层保护效果进行模拟研究,并拟合出不同钻井液对气藏井产能的影响,以产能作为储层伤害程度的评价指标。综合评价结果表明,油基钻井液的储层保护效果优于钾聚磺钻井液,累积产气量提高约为15%。     

临兴–神府井区废弃钻井液处理技术

为了解决临兴–神府井区废弃钻井液处理效率低、处理成本高等问题,开展了废弃钻井液无害化处理与重复利用技术研究.在分析废弃钻井液特性以及处理难点的基础上,研发了无毒、廉价的复合高效固化剂和复合铝盐破胶剂,产生的破胶压滤液经处理后用于配制钻井液;结合减量处理设备,研究形成了废弃钻井液无害化处理与重复利用技术.现场试验表明,废...     

鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界致密砂岩气藏成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩气资源潜力巨大,多层系发育优质气层,预测致密砂岩气资源量超千亿方,但构造背景特殊、储层非均质性强,造成气-水分布规律复杂,成藏地质条件及主控因素复杂多变,勘探开发难度较大。立足于系统梳理临兴区块致密砂岩气藏成藏条件,从平面上沉积模式、垂向上的生-储-盖组合及其耦合关系、时空上的气-水分布规律和天然气成藏过程中的差异聚集特征入手,揭示研究区整体非均质性背景下的差异富集规律,指导鄂尔多斯东缘千亿方大气田的勘探及高效开发。明确了烃源岩-储层-输导体系的配置关系：煤系烃源岩有机质丰度高,生烃潜力好,为大气田的形成奠定了基础;断裂的适度发育纵向沟通了煤系烃源岩及海相障壁海岸-潮坪及陆相河流-浅水三角洲沉积体系的砂岩储层,纵向上构成了下部源内、中部近源和上部远源3套成藏组合。深化了储层致密化成因及致密砂岩气成岩-成藏耦合关系,指出致密砂岩气藏具有“先致密后成藏”的特征。剖析了致密砂岩气藏天然气运移聚集机制,认为烃源岩生烃形成的超压是天然气运移的主要动力。建立了充足气源条件下、不同构造区带的多层系准连续选择性成藏模式,提出致密砂岩气具有“烃源控潜、构造控区、微相控储、物性控藏”的特点。天然气在烃源岩大量持续生烃背景下,优先选择断裂适度发育,构造活动强度适中,有利砂体及高渗物性条件背景下聚集成藏。