苏北地区钻井液损害评价与研究

苏北地区阜宁组储层是低孔、低渗-特低渗油气藏,储层中的裂缝、微裂缝比较发育,属于比较复杂的油气层.分析了苏北地区草舍油田、台兴油田、边城油田和腰滩油田的储层物性特征,对储层的敏感性进行了评价.物性参数纵向变化较大,储层不均质性严重.苏北地区常用的钻井完井液包括改性正电胶聚合物防塌钻井液、两性离子聚合物防塌钻井液和钾基聚合物防塌钻井液.通过用不同渗透率的样品进行伤害模拟实验并进而算出平均渗透率恢复率,评价了不同体系对油气层的伤害情况.室内研究结果表明,腰滩地区阜宁组储层适合使用改性正电胶防塌钻井液和两性离子聚合物防塌钻井液;边城油田阜宁组储层适合使用两性离子聚合物防塌钻井液;草舍油田阜宁组储层适合使用改性正电胶聚合物防塌钻井液和钾基聚合物防塌钻井液.     

PDF-HSD钻井液体系在渤海科学探索井的应用

针对BZ21-2-1井潜山储层特征和高温高压的钻井实际,研发了PDF-HSD抗高温无固相钻井液体系。该钻井液体系在潜山地层准152.4 mm井眼4 881.5~5 141.0 m井段应用成功,不仅有效地保护了潜山储层,而且较低的钻井液密度也有效预防了潜山裂缝性地层的恶性漏失。整个钻井过程中钻井液性能稳定,应用结果表明:PDF-HSD钻井液体系具有优良的抗温能力;钻井液滤液与煤油的油水界面张力低,具有较好的防水锁性能;渗透率恢复率大于85%,油气层保护效果显著;满足高温高压深井及低孔低渗型油藏的钻井作业和油气层保护需要。该体系的成功应用,为今后渤海油田类似高温高压及低孔低渗型储层钻井作业提供了技术保障。     

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。     

保护低孔低渗油气层的钻井液体系

低孔低渗储层开发的主要难点为：储层渗透率低、孔隙度小,外来流体侵入后产生敏感性损害及水锁损害,导致毛细管压力大,含水饱和度上升,水锁损害严重;针对低孔低渗储层特征,在PLUS/甲酸钾钻井液体系的基础上,优选了成膜封堵剂,防塌抑制剂UHIB,防水锁剂SATRO,构建了一套适合于南海西部地区低孔低渗储层的钻井作业的钻井液体系。评价结果表明,该体系综合性能良好,抗温达150℃,渗透率恢复值90%以上,滤液界面张力小于2mN/m,具有良好的储层保护效果。     

稠油油藏钻井液储层保护技术

稠油油藏具有高孔高渗的地质特征,钻井过程中因钻井液滤失极易带来严重的储层伤害问题。认清储层孔隙结构特征设计合理的保护储层的钻井液体系是稠油油藏高效开发的前提。原钻井液室内实验研究结果表明,该钻井液存在滤饼形成不好,渗透率返排效果较差的缺点。针对钻井液储层损害特征,设计了保护储层的屏蔽暂堵钻井液体系,室内实验结果保护效果良好,钻井液污染岩心后泥滤饼在很短时间就可以形成,暂堵率在较短的时间就能达到99％,渗透率返排恢复率值可达到90％以上。该技术为设计具有高效封堵效率及高返排恢复率的储层保护钻井液液体系提供了依据。     

两井地区强抑制性钾铵基聚合物屏蔽暂堵型钻井液体系实验研究

针对吉林油田两井地区低孔、低渗砂岩储层外来流体侵入后产生敏感性损害问题,通过室内研究优选出了适合该区块的钾铵基聚合物钻井液体系,并在此基础上加入3%复合暂堵剂(ZHLD),最终形成优化后的强抑制性钾铵基聚合物屏蔽暂堵型钻井液体系。实验表明:该体系具有良好的防塌抑制能力,对低孔低渗岩心封堵能力强,渗透率恢复值可达88%以上,储层保护效果好,可满足低孔、低渗储层勘探开发的需要。     

HIBDRILL钻井液在BZ25-1油田的研究与应用

BZ25-1油田油气层埋藏深,地质构造复杂,主力油层沙河街组为低孔低渗、异常高温高压储层,泥浆安全密度窗口窄,易发生井漏、垮塌、溢流、井喷等复杂事故。针对前期出现的问题,室内研究了HIBDRILL钻井液体系,并对其流变性、封堵性、油层保护效果、渗透率恢复等性能进行了评价。室内研究及现场应用表明,该体系与一期作业的油基钻井液相比明显提高了钻井速度,降低了使用钻井液密度,成功解决了BZ25-1油田沙河街组压差卡钻、泥页岩垮塌以及低孔低渗储层保护等复杂问题。     

苏北盆地阜宁组三段油藏低中渗储层保护技术研究及应用

苏北盆地阜宁组三段油藏属低中渗储层。在储层敏感性与损害机理研究基础上,通过对油田开发全过程的储层损害因素分析,认为钻井液和注入水是损害储层的两个主要因素。着重研究了保护阜三段油藏储层的钻井液技术,开发了保护储层的改性正电胶钻井液体系和屏蔽暂堵剂。现场应用表明:该钻井液体系能明显降低表皮系数,试验井油井的平均产量比非试验邻井增产三成以上,储层保护效果明显。     

非渗透钻井液体系在梨树断陷的研究与应用

梨树断陷碎屑岩储层多为低孔低渗致密碎屑岩储层,存在井壁稳定性差和储层保护难度大的钻井技术难点。为增强井壁稳定性和储层保护效果,开展了非渗透钻井液的研究与应用工作。根据钻井液抗温性、抑制性、储层伤害等室内试验评价结果,表明非渗透钻井液抗温稳定性好,防塌能力强,返排压力低,能够有效封堵地层孔隙,渗透率恢复率达到80%以上,表皮因数较低,具有储层保护的效果。     

高邮凹陷南断阶特低渗透油藏储层微观孔隙结构特征及分类评价

针对高邮凹陷南断阶特低渗透油藏储层物性较差、不同区块开发难易程度差异较大等问题,综合应用恒速压汞、核磁共振、离心实验及油水驱替等实验技术对储层微观孔隙结构、油水渗流机理及核磁共振可动流体百分数等进行了系统研究,并根据五元分类系数法对不同区块进行了储层评价和分类优选.结果表明,南断阶特低渗透油藏泰州组储层物性优于阜宁组,不同渗透率储层喉道发育特征差异较大而孔道分布特征基本相同,渗透率越小则微孔隙越发育;储层主流喉道半径与渗透率之间具有较好的指数关系.泰州组和阜宁组储层可动流体百分数平均值分别为67.2％和32.9％,阜宁组可动流体百分数从大到小依次为陈2、竹墩、许庄、方巷和徐31区块.水驱过程中油相渗透率随含水饱和度的增加而急剧减小,但水相渗透率增加幅度很小,水驱油效率平均值为54.1％;水驱后储层较大孔隙空间仍含有一定量残余油,而微小孔隙中的原油基本未被驱替出来.研究区特低渗透油藏不同区块储层开发难易程度从低到高依次为:竹墩区块泰州组,陈2、许庄、竹墩、方巷和徐31区块阜宁组.     

三塘湖盆地裂缝性油藏保护储层暂堵技术研究

马朗凹陷是吐哈油田三塘湖盆地的主要产油区,属典型的低渗裂缝性油藏.通过对适合三塘湖盆地马朗凹陷裂缝性油藏使用的复配暂堵钻井液配方的评价,优选出了保护裂缝性储层的复配暂堵型两性离子聚合物钻井液.该体系对裂缝性油藏有较好的保护作用;与原来使用的钻井液相比,API滤失量可降至5 mL以下,岩心的渗透率恢复值提高20%以上,具有良好的保护储层效果.实验表明,复配暂堵型两性离子聚合物钻井液中使用纤维状暂堵剂XWB-1,明显地提高了裂缝性油藏的暂堵效果;该体系具有很强的抑制性,流变性合理,滤失量低,可很好地保护低渗裂缝性油藏,满足现场施工要求.     

反渗透钻井液在东海海域H6-1井的应用

东海盆地位于中国东部海域,其中大量的低孔低渗油气藏有待规模化开发,东海低孔低渗油气藏岩性致密,渗透率极低,埋藏深,储层水锁伤害严重。花港组和平湖组存在大段泥页岩和薄煤层,钻井过程中极易发生井壁失稳,给钻井安全和储层保护带来严峻挑战。反渗透钻井液技术是在低自由水钻井液基础上依据活度平衡和半透膜理论,通过引入纳微米封堵和键合水技术,使钻井液具有反渗透功能。该体系在东海高温深井H6-1井成功应用,应用井段井壁稳定,平均井径扩大率仅1.93%,起下钻顺利,电测和下套管一次到位;抑制性强,钻屑成型,钻进过程中无托压和蹩泵现象;大幅降低钻井液及滤液侵入,随钻测井电阻率与间隔3天完钻后测井电阻率数据相比基本不变;体系具有低活度、低张力特征,有效地保护了低孔低渗油气藏,储层测井表皮系数为负值。反渗透钻井液体系的成功应用满足了东海油气田安全高效开发的需要。     

新型钻井液的研制与应用

根据外围“三低”油田的储层特性,确立了一种保护低压、低渗储层的新型钻井液－－甲酸盐钻井液体系。通过与Ｋ２ＳＯ４钻井液性能对比表明,两种盐水体系者是保护低压、低渗储层较为理想的钻井液体系。在州１３和海拉尔区块的试验应用中,表现出了极强的抑制性和保护储层特征。     

LF13-1油田PRD钻完井液体系储层保护效果优化研究

LF13-1油田主力储层以中孔高渗为主,孔喉粗大、连通性好、敏感性矿物含量低,油田开发时采用无固相PRD钻完井液体系保护储层。动态损害评价实验结果表明,PRD钻完井液体系对高渗透储层保护效果欠佳。出于重点保护高渗透储层又不影响中低渗储层保护的目的,提出选择性暂堵技术对PRD钻井液体系进行优化。通过优选,建议在PRD钻井液体系中加入5%150~300目刚性暂堵颗粒。优化后的PRD钻井液体系具有封堵快、泥饼致密、滤失量低的特点,对高渗透储层的保护效果大幅度提升,而对中低渗储层保护影响不大。     

改进型低自由水钻井液在NP4-55井的应用

NP4-55井是南堡4号构造的一口重点探井,该井东营组地层存在大段泥岩,水敏性强,易造成水化剥落;该区块低孔、低渗,储层水锁损害比较严重;受井斜影响,中深层井壁稳定性差;探井对钻井液荧光要求高,常规钻井液技术难以满足施工要求。通过室内优选和评价,该井三开使用封堵性、润滑性、抑制性、储层保护效果好的低荧光改进型低自由水钻井液,该钻井液较强的抑制性配合防水锁剂的使用,降低了储层的水敏和水锁损害,油层保护效果提高,渗透率恢复值可达100%;在钻进过程中岩屑棱角分明,回收率达90%以上,平均井径扩大率仅为4.19%,改进型低自由水钻井液在NP4-55井的成功应用,满足了南堡油田中深层低渗油藏勘探开发的需要。     

维北油气田昌68断块钻井完井液优化设计

维北油气田昌68断块属于低孔低渗储层,地层水矿化度高,储层极易发生损害,在对储层的基本特征及潜在损害因素进行分析的此基础上,优化设计了新型的广谱＂油膜＂及理想充填协同增效钻井完井液体系,通过室内评价,可知该体系具有良好的流变性、抑制性、抗污染能力,储层渗透率封堵率可达100%,渗透率恢复值可达到98.1%,初始流动压力明显下降,表明该体系在钻井过程中可有效封堵钻井液中的固相及液相侵入储层,而在开发过程中有助于油气反排,从而整体上提高储层保护效果。     

宁东油田致密油储层损害机理与对策

鄂尔多斯盆地宁东油田致密油储层岩性复杂、低孔低渗、非均质性强,钻井过程中钻井液漏失情况多发,固相、液相侵入极易造成储层损害。为明确宁东油田致密油储层的微观特征与损害机理,降低钻完井对储层的损害,进行了SEM扫描、固液伤害性测试等试验研究,证实该油田致密油储层损害的主要原因为固相侵入、水锁及伴有的水敏感性和盐敏感性;明晰了该油田致密油储层的损害机理,发现钻井所用钾铵基聚合物钻井液对致密油储层的损害较大,采用隐形酸对储层进行处理时渗透率恢复率较低。针对该油田致密油储层损害机理和钻井所用钻井液的缺点,构建了低损害无固相钻井液,其黏度为45.5 mPa·s,API滤失量为3.5 mL,对储层损害较低,渗透率恢复率达85%以上,可满足宁东致密油储层保护需求。研究结果为鄂尔多斯盆地致密油储层保护技术措施的制定提供了依据。     

文昌气田抗170℃无固相钻井液技术

珠江口盆地文昌9-2/9-3/10-3气田珠海组水平储层段高温至165℃,且为低孔低渗透的储层。室内在对中海油常规油气田使用的无固相PRD钻井液研究的基础上,通过对抗温降滤失剂、抗温增黏剂、抗温淀粉以及防水锁剂的优选复配,并加入超细碳酸钙、聚胺抑制剂以及高温稳定剂等,开发了新型无固相钻井液体系。该体系有可抗温170℃,高温稳定性强,在150℃的页岩滚动回收率达95.3%,经系列流体污染后其渗透率恢复值大于90%,同时其形成的滤饼易破胶降解,储层保护效果及环境保护性能好,所优选的防水锁剂起泡能力低,加入2%时钻井液滤液的气-液表面张力降低到30.0 m N/m左右,油液界面张力降到5 m N/m以下,储层防水锁效果显著。现场应用表明,该钻井液能控制珠海组低孔低渗和高温层段钻遇的储层保护问题,可作为海洋低渗储层高温水平段的钻井完井液使用。     

高渗透性地层无固相钻井液渗透率恢复值实验认识

渗透率恢复值的测定结果作为评价保护油气层技术的主要技术指标,一直指导着现场保护油气层钻井液技术的施工。但近期在评价无固相甲酸盐钻井液体系对高渗透(渗透率大于1000×10-3μm2)储层的保护效果中发现,其渗透率恢复值较低,但现场应用井的显示效果良好。鉴于此,室内对无固相体系用于高渗透性地层时的钻井液性能参数以及在测定渗透率恢复值时动态污染的实验压差、转子的转速进行了理论推导,按照接近现场实际情况进行参数优化,并得到了与现场效果一致的室内实验效果。认为,渗透率恢复值的室内评价实验条件要具体问题具体分析,对孔隙发育、连通性好的高渗透性储层岩心,一方面要控制无固相钻井液滤失量,另一方面应从实际出发,控制合理的压差与转速,以使室内实验结果更接近现场,更能指导现场施工。     

油基钻井液对储层伤害程度的室内评估

针对油基钻井液的储层损害机理,室内评估了油基钻井液各个组分的储层损害程度,表明油基钻井液造成储层伤害的主要因素是微细颗粒固相侵害和润湿反转伤害,相渗透率伤害也是一个重要原因,油基钻井液更容易对低渗储层或低渗区域造成损害,其各个单独组分对地层能够造成不同程度的伤害,但是由于能够严格控制钻井液滤失和封堵性能,体系能够有效减少固相和液相的侵入。这也说明油基钻井液整体侵害并不是简单的各个组分侵害的叠加,严格控制滤失和有效封堵是保护储层的主要手段。