江苏油田Z1区块保护储层钻井完井液技术

江苏油田Z1区块整体属低孔低渗特细喉储层,Jls2储层敏感性特征为弱-中等盐敏、强水敏、中等-强酸敏、中偏弱速敏和中等偏强水锁.进行了保护油层的完井液研究,提出了减少损害的预防措施,即采用高抑制性的低表面张力型的完井液,结合使用复合广谱型暂堵剂,有效地封堵非均质储层.确定采用聚合醇-甲酸盐复合广谱暂堵型完井液.现场7口井的应用表明,该钻井液完井液体系及储层保护技术满足了Z1区块深井的需要,储层井段表皮系数在-2.78～0.90之间,证明储层得到了较好的保护.     

MCZ Z1块储层损害及钻井液完井液室内试验研究

对MCZ Z1块的储层特征及敏感性进行了分析研究，研究表明：Z1储层非均质性强，J1S2储层属低孔、低渗、特细喉型储层；储层敏感性特征为弱-中等盐敏、强水敏、中等-强酸敏、中偏弱速敏且水锁严重。针对储层特点，进行了保护油层的钻井液完井液室内试验研究，提出了减少储层损害的预防措施。     

特低渗透砂岩储层盐敏实验及应用

以松辽盆地南部长岭凹陷腰英台区块储层岩心为研究对象,通过开展矿化度升高和降低的盐敏性实验,揭示了特低渗透储层的盐敏特性,探讨了盐敏损害机理.该区块储层岩性为岩屑长石砂岩,孔隙度为6%～16%,渗透率为0.01×10-3～10×10-3μm2,孔喉中值半径为0.01～0.54 μm;粘土矿物含量为0.8%～6.5%,其中伊利石含量为20%～90%,伊/蒙间层含量为4%～36%.实验结果表明,矿化度升高和降低时,基块的盐敏程度均为弱到中等,裂缝的盐敏程度强.根据敏感性实验结果,优选出了矿化度范围适宜的两性离子聚合物甲酸钾钻井完井液,为更好地保护储层同时采用了屏蔽暂堵技术.现场应用结果表明,应用该储层保护技术的3口井,目的层井段平均井径扩大率为0.66%,比未采用该技术的邻井缩小了5.78%;表皮系数为1.75,低于没有应用该技术井的表皮系数平均值(4.54),证明以盐敏实验结果为依据设计并实施的钻井完井液技术,有效地控制了储层损害.     

保护低压油气藏的钻井液技术研究

分析了花土沟油田油藏地质特征、岩性及储层物性,依据储层敏感性评价结果,确定了保护低压油气藏的钻井完井液技术对策及配方,即无固相甲酸盐钻井完井液、无(微)粘土相强抑制性聚合物钻井完井液和微泡沫钻井完井液.现场应用表明,3种钻井液性能稳定,对地层泥页岩水化分散和吸水膨胀的抑制能力强,提高了钻井速度,保护油气层效果好,满足了钻井施工要求,减少了井眼缩径卡钻等复杂情况.用这3种钻井液钻井与在同等条件下用两性离子聚合物钻井液钻井的产油量(3.83 t/d)相比,其产油量平均增加了0.26～1.74 t/d,经济效益明显.     

特低渗砂岩储层敏感性实验研究

通过分析长庆某区块的岩性特征、物性特征、孔隙孔喉结构、裂缝及储层温度压力系统等进行系统研究,得到长庆某区块的潜在损害因素,在此基础上进行储层敏感性实验分析,进一步得到储层的损害机理。分析结果表明,储层整体敏感性较弱,速敏、水敏、盐敏、碱敏弱,酸敏强,应力敏感性强。在该区块作业中需要控制合理的钻井完井液密度,钻井完井液体系宜尽量采取高矿化度体系,在采取增产措施过程中需采取预防措施应对酸化压裂带来的额外损害。     

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.     

保护油层钻井液技术在宝浪油田的应用

分析了宝浪油田宝北区块储层特征、敏感性及已钻井油层损害现状及原因,研究了在复杂储层条件下保护油气层钻井完井液的屏蔽暂堵技术.宝北区块储层物性较差,属低孔低渗、特低渗油藏;储层敏感性矿物主要是粘土矿物,次为碳酸岩类、黄铁矿和碎屑云母;存在强水敏、强盐敏、中等程度的碱敏和应力敏感、弱的酸敏和速敏等敏感性.根据宝北区块储层对渗透率有贡献的孔喉半径区间、孔喉中值半径,以及宝浪油田普遍使用的聚合物不分散钻井液中固相颗粒粒径范围及中值直径,按2/3架桥原理,对架桥粒子和填充粒子的粒度分布及加量进行了优选,得出完井液配方为:井浆 0.5?CO3(粒径小于5 μm) 1.0?CO3(粒径小于8 μm) 1.5%加重用CaCO3 1.5%EP-1(或2%～3%FT-1) 0.3%XY27(调粘度).屏蔽暂堵技术现场推广应用222口井,从测试井的数据可以看出,未保护井的平均表皮系数为4.22,平均堵塞比为1.56,平均采液指数为0.143 t/(d·m·MPa);保护井的平均表皮系数为-0.458,平均堵塞比为0.971,平均采液指数为0.191 8 t/(d·m·MPa),注水井日注水量及注水强度分别提高了1.825倍和2.08倍.     

涠洲11-1油田流沙港组储层损害机理

涠洲11-1油田主力储层流沙港组是低孔低渗透储层段,测井解释显示该段储层具有工业开采价值的地质储量。开发过程中使用油基钻井液,钻井完井液对储层造成损害导致生产井产能低或无产能。开展了单一钻井液和完井液、顺序工作液的动态损害评价、工作液与地层流体的配伍性评价等系列实验,探讨工作液的损害机理。研究表明,单一钻井液对储层损害程度弱,完井液对储层损害程度中等偏弱,而造成储层损害的关键因素是钻井完井液与完井液不配伍,产生大量白色絮状沉淀堵塞孔喉,导致储层产能低或者无产能。利用X-射线、能谱扫描、电镜研究表明,沉淀是由钻井液中10%CaCl2乳化液与射孔液中weight4加重剂生成的Ca3(PO4)2,矿场油井产出物佐证了室内研究结果的正确性。     

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。     

大情字井地区储层损害机理及保护储层技术

大情字井地区储层损害问题是钻井完井液固相侵入微裂缝或漏失引起的固相堵塞损害，钻井完井液的滤液侵入储层引起的水敏、水锁和碱敏损害，注水速度过快引起的速敏性损害，以及含高价阳离子的完井液滤液侵入储层引起的无机垢损害。通过分析储层损害因素，制定了一套适合该地区钻井完井液技术。即：①增强钻井完井液滤液的抑制性，降低滤液表面张力；②降低钻井液完井液的滤失量；③配制完井液时，注意其离子含量和矿化度，必须接近地层水的矿化度和离子组成；④在钻井完井液中加入适当粒度的固相粒子，以便形成致密滤饼，降低钻井完井液体系的滤失量，同时对低渗透储层的微裂缝起到一定的封堵作用；⑤为了减轻碱敏损害的程度，钻井完井液的pH最好控制在10左右。该套钻井完井液技术在现场实验中取得了良好效果。     

二连油田巴38断块保护油层钻井液技术

巴38断块储层物性从中孔特低渗到中孔中渗,非均质性强,属于强水敏、强盐敏地层.针对巴38断块储层特征和现场使用的钾铵基聚合物钻井液体系特点,研究出了适用于巴38断块的油层保护剂L-RP-2.该油层保护剂L-RP-2中引入了中-低分子量聚合物,利用聚合物分子链可以将不同形状和不同粒度的惰性颗粒,包括原井浆中的固相颗粒链接起来共同对储层进行有效封堵.室内评价结果表明,油层保护剂L-RP-2对岩心的封堵效率大于85%,封堵深度小于10 mm,满足了油层封堵技术的要求.加有油层保护剂L-RP-2的保护油层钻井液体系现场应用40口井,在进行测试的15口井中,12口井共计13层表皮系数均小于零,为完善井,3口井表皮系数小于1,为轻微损害井,可见油层保护剂L-RP-2的应用取得了良好的保护油层效果.     

南堡35-2油田保护储层钻井液完井液优化设计

南堡35-2储层具有高孔隙度、高渗透率特点，而且原油粘度高，密度比较大，胶质和沥青质含量都较高．流动性质差，使用常规钻井液完井液对储层稠油的开采很不利。结合活性剂HXJ，优选出了聚合物小阳离子钻井液、PEM聚合醇钻井液、合成基钻井液及活性完井液。室内通过钻井液性能、钻井液完井液与储层流体的配伍性及HXJ对钻井液完井液的岩心渗透率恢复值的影响等实验测试，证明优选出来的3种钻井液体系均可以满足现场的正常钻进，与其它钻井液相比，合成基钻井液滤液使稠油粘度降低的幅度最大，然后依次是加有HXJ的PEM聚合醇钻井液和聚合物小阳离子钻井液；在钻井液完井液中加入HXJ后，能降低油水界面张力，使稠油粘度降低，有利于稠油开采；合成基钻井液的岩心渗透率恢复值最高，在85％以上，加有HXJ的钻井液的渗透率恢复值在83％以上，加有HXJ的完井液的岩心渗透率恢复值比没有加HXJ的完井液高13％左右；优选出的钻井液和完井液对储层的保护效果都比较好。     

大牛地气田保护储层钻井液技术

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,自产能力低,如不采取全面系统的油气层保护技术,完井后气层基本无自然产能,压裂改造后,单井产气量也普遍较低.通过对储层特征和钻井过程中造成地层伤害的主要因素进行研究,探索出了一套针对大牛地气田的钻井液保护技术,主要包括:屏暂暂堵技术、钾铵基钻井液、两性离子钻井液、聚醚多元醇钻井液、改性天然高分子钻井液等.保护气层钻井液技术的应用,提高了机械钻速和井身质量,减少了钻井液对气层的浸泡时间,解决了井壁失稳、气层伤害问题,提高了气产量.其中,屏蔽暂堵技术对于裂缝性气层具有较好的保护能力;钾铵基钻井液对基质渗透率损害非常小,适合于裂缝不发育的开发井施工,在裂缝发育的区块应结合屏蔽暂堵技术对气层进行全面的保护;聚醚多元醇和改性天然高分子钻井液可以进一步推广应用.     

保护油气层的防塌钻井液技术研究

保持井眼稳定和保护油气层不受损害涉及较多的工程环节,存在诸多影响因素,钻井液则是系统工程中的一个重要环节.钻井液是打开油气层的第一种工作液,其性能好坏不仅影响钻井施工的正常进行,而且直接影响油气层保护和油气产量.钻井液密度是钻井液的重要性能指标,直接关系到钻井压差的高低.如果按照钻井压差的大小则可把钻井液技术分为两大类,即正压差钻井液技术和负压差钻井液技术.从油气层保护的角度,分析了钻井液密度与井眼稳定和油气层保护的辩证关系,以及钻井液对油气层的损害机理和相应的保护措施,提出了多元协同防塌新原理,即在处理井眼不稳定现象时,除了要考虑钻井液的因素外,还要综合考虑地质、工程、水力学等方面的因素.重点介绍了目前国内外防塌与保护油气层的稀硅酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇(又称多元醇)钻井液和合成基钻井液等代表性钻井液新技术.     

CB6D-P3海水水平井钻井液技术

CB6D-P3井是胜利油田在渤海海域埕北6D区块为开发潜山油藏打的第1口水平井,为满足安全钻井、保护油层和海洋环境的需要,设计了改性天然高分子钻井液体系(水平段前)和海水无固相钻井液体系(水平段),对该钻井液体系的常规性能、抗温性和生物毒性进行了室内评价。室内试验和现场应用表明,改性天然高分子钻井液具有良好的抑制性、润滑性和岩屑携带效果;无固相海水钻井液体系具有抗温、抗盐、稳定性好等特点,满足了携岩要求,具有较好的润滑性能,起下钻顺利,较好地满足了海上水平井的施工要求。目前采用该套钻井液体系已钻完2口水平井,总结积累了一套系统的海上潜山油藏钻水平井的技术资料和施工经验,为今后在该地区大面积推广水平井技术打下了良好的基础。     

特低渗透砂岩油层钻井液侵入程度及影响

根据地质录井、实验分析、压裂试采等资料，基于动态分析、渗流理论及物质平衡原理，动、静态分析相结合，对特低渗透砂岩油层钻井液（泥浆滤液）侵入程度及其影响的评价方法进行了研究。利用压裂试采曲线特征将特低渗透油层的生产动态划分为初产与稳产2个阶段：1初产阶段主要表现为大量外来流体沿人工及天然裂缝系统的快速返排，产水量及含水率变化迅猛；2稳产阶段主要表现为地层原始流体在饱和度控制下的相对渗流，产水量及含水率变化处于低稳状态。正常油层具孔隙型单孔介质，通常无明显的钻井液侵入，其初产阶段的地层吞吐水量大致相当。低阻油层具微裂缝-孔隙型双孔介质，具有显著的钻井液侵入特征，其初产阶段的地层吞吐水量差异大致等于钻井液的侵入体积。利用地层初始吞吐液量差异确定了特低渗透砂岩油层的钻井液侵入程度，并以地层吞吐液量、钻井液侵入深度、结合压裂曲线特征，量化判断油层属性。建立了油层电阻率与钻井液侵入深度关系图版，定量评价了钻井液侵入的影响，分析了低阻油层成因。结果表明，钻井液侵入深度越大，则油层电阻率越小，低阻油层是钻井液超深侵入的结果；由于双孔介质及其微裂缝的发育，低阻油层的钻井液侵入深度通常超过了感应系列的径向探测半径，因此导致了"低阻"的发生。     

超低渗透钻井液技术研究

超低渗透钻井液是通过在常规钻井液中添加超低渗透材料以控制钻井液中固相和液相渗入地层.超低渗透钻井液渗入的地层叫超低渗透层.通过砂床试验证明,超低渗透层能有效提高弱胶结地层的承压能力,对漏失地层同时具有较好的防漏堵漏能力,材料本身具有一定酸溶性,应用在储层也可起到有效保护产层的作用.通过和几种钻井液的配伍性试验表明,超低渗透材料具有较好的相容性,对原浆的流变性能影响很小,适用范围较广泛.笔者在试验方法上也进行了初步探讨.     

低密度无固相海水钻井液在南海西部D气田的应用

南海西部D气田目前在生产的浅层气藏,属上第三系莺歌海组地层,是中孔中渗的泥岩储层,该地层较复杂,钻进时易发生掉块、井塌、卡钻等井下复杂。在研究储层岩石性质及现有钻井液性能存在问题基础上,提出应提高体系的封堵性能以及抑制性能,措施为:在φ311.1 mm井段原PRG钻井液配方中增加VIS,降低滤液侵入速度,降低钻井液对于井壁的冲刷作用;降低PLUS的含量和增加PF-FLOTROL,降低黏度并增强降滤失性能;在φ215.9 mm井段原PRF钻井液配方中增加Greenseal,形成致密隔离层带,封堵微裂缝和孔喉,降低滤液渗透,延长井壁稳定时间;增加EZCARB的含量并且使用KCl加重,增加抑制性能。评价结果表明,PRG和PRF钻井液具有滤失量低（API滤失量为2.1 mL,高温高压滤失量约为4.3 mL）、流变性好、抑制性强（滚动回收率约为90%）和抗污染能力强（抗盐达10%,抗钙达2%）等特点。在D气田P3H井和D4H井的现场应用表明,使用PRG和PRF钻井液,有效抑制了泥包卡钻、井漏等井下复杂的发生,使用效果良好。      

埕岛油田埕北32东营组油藏用钻井液对油层污染影响的研究

评价了埕岛油田埕北 3 2东营组油藏情况和储层敏感性 ,考察了目前使用的海水低固相聚合物钻井液对该区油层渗透率恢复值和污染深度的影响 ,在此基础上确定了防止油层污染的最佳海水低固相聚合物钻井液配方 ,并对其性能进行了室内评价。