苏北地区腰滩、边城油田低渗储层钻井液损害评价研究

苏北地区腰滩、边城油田主力储层是低孔、低渗油气藏，为了保护油气层，减小储层伤害。通过室内伤害评价实验、现场测试，对现用的三种聚合物钻井液体系评价研究的基础上，改进了钻井液体系，改良后动态渗透率恢复值在88％以上，对油气层保护效果较好。     

保护储层从源头开始——储层保护对钻井完井液的技术要求

保护储层从源头开始，为充分有效保护油气层，与储层接触的第一入井流体一钻井完井液，不仅满足钻井工程需要，更要满足保护油气层的技术要求。举例说明了油气储层段钻进用钻井完井液的关键技术要求，并对新疆油田的油气储层保护提出了建议。     

广谱暂堵保护油气层钻井完井液体系研究

在钻井过程中为了达到保护储层的目的,通常根据储层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒经的暂堵剂,再配合胶体填充粒子等,将上部钻井液改造为完井液;但往往在实际井中,储层孔喉半径分布范围较宽,导致经改造后的钻井完井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果,而对另外的井段则不能起到较好的保护储层作用。研究针对储层孔径分布范围较大的特点,根据室内岩样污染评价结果,提出了采用广谱暂堵剂GPJ-08进行广谱暂堵,通过室内评价表明,该钻井完井液体系对储层具有很好的保护效果。     

屏蔽式暂堵保护油气层技术

1.屏蔽式暂堵技术的机理 屏蔽式暂堵技术是利用油气层被钻开时,钻井液液柱压力与油气层压力之间形成的压差,迫使钻井液中人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入油气层孔喉,在井壁附近快速、浅层、有效地形成一个损害堵塞带。此损害堵塞带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续浸入油气层。对于射孔完井来讲,由于损害带很薄,通过射孔解堵,可以解决堵塞带对地层渗透率的影响。     

彩南油田屏蔽暂堵保护油层完井液技术的研究应用

彩南油田是我国第一个整装开发的沙漠油田。该油田主要含油层系为中、下侏罗系的西山窑组（Ｊ２ｘ）和三工河组（Ｊ１ｓ）。针对这两个储层特性及油气层损害机理和保护方法，我们进行了大量的室内和现场研究工作。在油田开发中应用了屏蔽暂堵保护油层完井液技术，并进行了现场跟踪评价。通过室内和实践效果证明：该项技术在彩南油田所钻的３９０口井上应用取得了良好的技术经济效益，为彩南油田建成“二新、三高”油田做出了贡献。     

南阳凹陷保护油气层钻井完井液技术

南阳凹陷张店、东庄区块属于复杂断块油藏，储层特性非均性严重，为了提高开发效率，多以钻大斜度井为主，如何搞好钻井液既满足钻井工程工要求又保护好油气层是本文要解决的关键问题。针对张店、东庄区块的储层特征进行了潜在损害因素分析，分析结果表明，张店区块以水敏和碱敏为主，盐敏次之，东庄区块以碱敏为主，水敏、盐次之。根据室内实验优选出相适应的钻井完井液体系，运用广普型屏蔽暂堵理论，优选出满足钻井工程、地质录井和油层保护要求的暂堵液配方。经多口井现场实验，取得较好的油保效果。     

镇泾地区保护储层钻井完井液体系优选

鄂尔多斯盆地南部镇原——泾川地区中生界油藏为低孔、低渗、低产砂岩储层，钻完井过程中油层易受到伤害，部分井不压裂基本无自然产能。为了保护储层，提高单井产量，通过储层保护技术研究、室内实验结合现场试验研究，形成一套适用于该地区中生界低渗油藏的低伤害钾铵基钻井完井液体系。该体系具有低伤害、良好的抑制性和流变性能，目前已在镇泾地区推广应用，取得较好应用效果。     

镇泾地区保护储层钻井完井液体系优选

鄂尔多斯盆地南部镇原-泾川地区中生界油藏为低孔、低渗、低产砂岩储层,钻完井过程中油层易受到伤害,部分井不压裂基本无自然产能。为了保护储层,提高单井产量,通过储层保护技术研究、室内实验结合现场试验研究,形成一套适用于该地区中生界低渗油藏的低伤害钾铵基钻井完井液体系。该体系具有低伤害、良好的抑制性和流变性能,目前已在镇泾地区推广应用,取得较好应用效果。     

提高可循环泡沫钻井液保护油气层效果研究

通过对可循环泡沫钻井液进行微观分析，并考察其对油藏岩石润湿性的影响，探讨了可循环泡沫钻井液保护油气层的机理。为进一步提高可循环泡沫钻井液的油层保护效果，优选出两种配伍性较好的油层保护添加剂：特定浊点的聚合醇和一定级配的暂堵剂。实验结果表明．泡沫钻井液中加入适量暂堵剂和聚合醇后，渗透率恢复值从66．54％增加到84．30％，油气层保护效果显著提高，而且它们对体系的稳定性和流变性没有不良影响。聚合醇与暂堵剂协同作用，既能保持泡沫钻井液体系独特的性能，又能充分发挥各自的保护油气层作用，实现了3者的有机统一，有效提高了该特殊钻井液体系的油气层保护效果。     

萨南油田用JGN钻井液完井液体系

萨南油田东部过渡带成岩性差,胶结疏松,钻井过程中易发生坍塌.试验区开采层位为萨尔图组和葡萄花组,萨尔图组具有较强水敏性,葡萄花组具有一定速敏性.采用JGN钻井液体系钻井.该体系主处理剂为JGN、JN、FTD,它们的最佳配比为JGN∶JN∶FTD＝6∶3∶4,3种处理剂复配物加量大于0.6%时,钻井液滤失量小于7.0 mL,粘度为20～25 s,切力小于1.0 Pa,并具有良好的造壁性和降滤失能力,抗NaCl、CaCl2和岩屑的污染能力为6%、2%和7%,较好地解决了萨南过渡带钻井、固井、电测遇阻的问题.通过将JGN加量提高到0.8%,并加入0.2%防膨剂FP-1,将钻井液改造为完井液.JGN完井液体系的滤失量小于6.0mL,静态膨胀率小于3%,岩屑回收率大于75%,岩心渗透率恢复值大于70%.通过应用JGN完井液,与相邻区的井对比,试验井采液强度提高了14.5%,注水压力降低了6%,表皮系数降低了0.74,地层完善程度提高了31.3%,取得了较好的保护油层效果.     

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.     

钻井液完井液屏蔽环重复形成的实验模拟

深探井及多目的层油气探井在进行中途测试、完井测试和起下钻作业中，不可避免地造成钻井完井液滤饼遭受多次形成与破坏，此时滤饼的性能发生了较大的变化并对测试结果产生重要的影响。选取四川盆地川东北区长兴组和飞仙关组碳酸盐岩储层不同渗透率级别的岩样及改性钻井完井液，利用高温高压动态损害评价仪进行了钻井完井液屏蔽环重复形成与返排的实验模拟。结果表明，多次形成于基块和裂缝岩样中的钻井完井液屏蔽环的暂堵率和强度都得到了提高。重复作业时滤饼不断地向裂缝深部推进并因应力敏感损害而难返排，致使裂缝岩样渗透率恢复率降低明显，相反基块岩样一般仍可得到满意的渗透率恢复率。适当增大返排压差可以提高岩样渗透率的恢复率。     

优选暂堵剂粒度分布的新方法

为了实现屏蔽暂堵式钻井完井液能在井壁上形成渗透率接近零的泥饼,就要依据暂堵剂粒径与储层孔隙尺寸之间的最佳匹配关系,寻找出一种科学、合理的暂堵剂优选方法.阐述了优选暂堵方案的理想充填理论和d90规则.依据连续颗粒堆积理论所提出的理想充填理论对提高钻井液的暂堵效果具有指导意义,颗粒堆积效率越高,越有利于形成致密的泥饼,对储层的暂堵效果也越好.在此基础上提出了一种优选暂堵剂颗粒尺寸及其分布的图解新方法.依据该方法开发的配套软件能够根据相关地层参数,快速、准确地对暂堵剂产品进行合理的选择.实验结果表明,根据理想充填理论和d90规则建立的优选暂堵剂颗粒尺寸的图解新方法在原理上更加合理,优选出的复配暂堵方案能有效地形成致密泥饼,可达到十分理想的保护储层的效果,与传统方法相比,更有利于对中、高渗储层的保护.     

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.     

国外钻井液和完井液技术的新进展

近两年,国外钻井液和完井液技术有了新的进展,特别是在防止油气层损害、井壁稳定、新型钻井液的研制以及钻井液的设计和钻井液的管理等方面,为提高钻井效率、油井产能和可采储量起到了很大的作用.对国外钻井液和完井液技术的新进展进行了综述.     

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。     

巴48-5井区保护油层钻井液技术

巴48-5井区储层物性与邻近区块存在差异,而且压力异常,压力系数为0.38～1.01,属于低压裂缝性砾岩储层,先期完钻的巴48-5、巴48-46等井储层受到了严重污染.室内通过应用超低渗透钻井液技术中提出的砂床评价方法来评价油层保护剂的封堵效果,研制出了适用于巴48-5井区的油层保护剂RP-5.该剂的特点是:颗粒的粒度分布范围较宽(2.00～300 μm),以较大尺寸材料为主,保证钻井液中有足够多的架桥粒子;采用了纤维状、片状、颗粒状等不同类型的惰性材料;引入了特殊聚合物材料,它在形成泥饼时吸附粘结不同的封堵材料和钻井液中的固相颗粒,从而增强封堵层的致密度和强度.室内评价结果表明,该油层保护剂对现场井浆性能无不良影响,能有效降低钻井液的砂床滤失量,提高封堵效率.该油层保护剂先后在巴48-39等6口井中进行了现场应用,其中巴48-39井表皮系数为0.21,巴48-31井表皮系数为-1.56,可以看出应用井的油层保护效果获得了明显提高.     

超低渗透钻井液完井液技术研究

介绍了零滤失井眼稳定剂及超低渗透钻井液完井液的组成.在水基、油基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液.对加入一定量零滤失井眼稳定剂钻井液的API滤失量、高温高压滤失量、砂床滤失量、高温高压砂床滤失量、岩心滤失量、岩心承压能力、封堵裂缝效果和岩心渗透率恢复值的变化进行了评价.实验结果表明,超低渗透钻井液的砂床滤失量不是时间平方根的函数,与API滤失量没有对应关系;超低渗透钻井液对不同孔隙的砂床、岩心和裂缝具有很好的封堵能力,可以实现零滤失;零滤失井眼稳定剂可以防漏堵漏;通过增强内泥饼封堵强度大幅度提高了岩心承压能力;能有效保护储层,岩心渗透率恢复值大于95%.     

无粘土相正电性钻井液完井液体系研究

研究了无粘土相正电性钻井液完井液配方，该钻井液完井液是一种在正电状态下分散的胶体体系，全部由阳离子处理剂配制而成。对无粘土相正电性钻井液完井液的ζ电位变化规律、流变参数、抑制性、抗高温、抗粘土污染、抗盐污染及保护油气层等进行了试验。结果表明，该体系具有独特的性能，ζ电位大于20mV，具有极强的抑制粘土分散能力，能够最大限度地避免粘土颗粒侵入油层而造成的损害；ζ电位高，胶体稳定，流变参数等各项性能指标均能满足现场施工要求；阳离子处理剂能保持钻屑的不分散，有利于钻屑的清除；随粘土量的增加，吸附阳离子聚合物的量也随之增加，由于阳离子聚合物有效浓度的降低，所以正电性钻井液完井液粘度下降；无粘土相正电性钻井液完井液具有很好的保护油气层效果，能有效换制油层粘土膨胀，渗透率恢复值高，适应于强水敏油层及易造成固相伤害油层的开发。