屏蔽暂堵分形理论在吉林油田的应用

屏蔽暂堵技术是防止入井流体固相和液相侵入储层的最有效方法之一，而选择与储层孔隙尺寸最佳匹配的屏蔽暂堵剂则是暂堵技术成功实施的关键所在。针对在现场应用中暂堵剂优选理论精确化与定量化程度不足的情况，引入屏蔽暂堵分形理论，描述了吉林油田储层孔隙尺寸分布和暂堵剂分形几何分布特征，并介绍了屏蔽暂堵分形理论、分维数的计算。利用此理论对吉林油田岩心进行了暂堵实验，取得了较好的效果，验证了屏蔽暂堵分形理论的正确性。     

屏蔽暂堵保护油气层技术的现场应用

本文探讨了屏蔽暂堵技术保护油气层的原理、屏蔽暂堵颗粒的作用、屏蔽暂堵技术的优势以及通过实例运用分析屏蔽暂堵技术的现场使用效果,指出了屏蔽暂堵技术在油气层保护方面的重用作用和发展前景。     

屏蔽暂堵技术中暂堵剂粒径的优化选择

保护油层的屏蔽暂堵技术在现场上已广泛应用，但应用过程中由于暂堵剂粒径不合理等因素的影响，经常达不到预期效果。通过大量实验研究，得出了暂堵剂粒径与储层孔隙的最佳匹配原理，这为屏蔽暂堵技术的正确应用提供了科学依据，临南油田的现场实践证明该项实验研究具有较高的应用价值。     

屏蔽暂堵技术中暂堵剂粒径的优化选择

保护油层的屏蔽暂堵技术在现场上已广泛应用，但由于暂堵剂粒径不合理等因素的影响，经常达不到预期效果。室内及现场实验研究表明，暂堵剂粒径与地层平均孔喉直径最合理的匹配关系为2：3～1：1，在这些范围内钻井液、完井液滤失量小，屏蔽层形成快、稳定，渗透率低。在使用屏蔽暂堵技术时，首先要分析出储层的平均孔隙直径，然后选择与Z匹配的固相颗粒。临南油田现场实验证明，该项研究具有较高的推广使用价值。屏蔽暂堵技术中暂堵剂粒径的优化选择     

广谱型屏蔽暂堵保护油层技术在大港油田的应用

广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术是对传统屏蔽暂堵保护油气层技术理论的继承与发展,该技术是依据储层的d流动50和最大流动孔喉直径来确定不同渗透率层段需要的暂堵剂粒子直径,使得屏蔽暂堵理论更具科学性.大港油田钻井泥浆技术服务公司依据该理论,在室内完成了系统的油层保护效果评价实验和油层保护添加剂与井浆的配伍性实验.室内实验表明:广谱型屏蔽暂堵剂能在较短时间内有效地封堵地层孔隙喉道,形成高强度保护带,对油气层具有良好的保护效果;暂堵深度较浅,满足射孔解堵要求;暂堵剂与井浆配伍性强,现场易于维护处理.在港东、段六拨和枣81×1三个区块的现场试验证明:适用于渗透性好而不均质的砂岩油藏,暂堵剂对钻井液性能基本无不良影响,提高钻井液抑制性,且对钻井液润滑性能有一定程度的改善,减少了复杂事故,缩短了油层浸泡时间.广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术的成功实施,会大大减少完井后期作业量,提高油井的产量.     

KCl-BPS聚合物钻井液体系

针对冀东油田高104-5区块高孔、高渗、疏松稠油油藏的特点,以黑色有机正电胶为油层保护主剂,按照屏蔽暂堵新原则选择不同类型的暂堵保护油层材料,并加入氯化钾和聚合物配制成一种保护油气层机理全面的新型广谱屏蔽暂堵保护油层钻井液体系KCl-BPS聚合物钻井液。室内研究和现场试验表明,该体系携岩能力强,抑制性好、润滑防塌效果显著,钻井液性能易于维护和调整,暂堵保护油层效果好。     

屏蔽暂堵技术在胜利油田采油中的应用

胜利油田将储层钻井液中使用的屏蔽暂堵技术应用于采油作业中，开发了含有软化点不同的颗粒材料、适用于砂岩油藏的低中温（45-90℃）屏蔽暂堵剂TR-5和高温（90～150℃）屏蔽暂堵剂HT-10。报道了这两种屏蔽暂堵剂的推广应用情况、工艺和结果，包括一些典型井作业前后的生产数据。在埕岛油田TR-5已成功用于洗井作业。1997年10月后每年平均施工约15井次。在渤南油田8口井压井中使用HT-10，作业后油井产油量上升。在孔喉大、渗透率高的孤岛油田用超细水泥封堵油水井套管外窜槽时，增加了TR-5暂堵作业，封窜效果良好。在51／2英寸（63．1mm）套管内侧钻的水平段筛管完井过程中，使用TR-5保护油层，投产初期生产情况良好。表4参7。     

钻井液屏蔽暂堵技术在陕北探区的应用试验

针对陕北探区储层地质特性，认为实施钻井液屏蔽暂堵技术有利于保护储层，为此开展了有关应用试验研究。首先在室内进行了屏蔽暂堵剂和储层保护剂的筛选和性能试验，然后将选定的保护剂应用于富古4井的现场试验中，取到了保护储层的良好效果。     

暂堵酸化处理技术在曙光油田的应用

介绍了高渗透油层屏蔽暂堵机理和低渗透油层酸化解堵机理及屏蔽暂堵剂和酸液解堵剂组成。测定了屏蔽暂堵剂暂堵和自解除性能,酸液解堵剂对岩心溶蚀率,对N80钢片腐蚀率及与原油形成的酸渣量。结果表明,暂堵剂具有良好的暂堵与自解除性能;酸液含量10％-15％时既满足溶解岩石能力,又保证岩石骨架;对N80钢片的缓蚀率达97．5％以上;与原油形成酸渣量少。现场暂堵酸化处理结果表明,渗透率差异及纵向动用程度得到改善,措施成功率达100％,实现了高渗层暂堵、低渗层酸化复合处理工艺的目的。     

无荧光干扰油溶性暂堵剂的研究与应用

采用屏蔽暂堵技术来改变钻井液的性能以保护储层在生产实践中被广泛运用。其中油溶性暂堵剂具有可油溶解堵、在一定温度和压力下可变形等特点,但目前国内的产品由于普遍存在较高的荧光,影响地质录井和油层识别,因此不适用于探井。研制出 1种新型无荧光干扰油溶性暂堵剂YD - 2,经室内评价和现场 2口探井应用表明:YD - 2无荧光干扰油溶性暂堵剂荧光级别小于 2级,软化点可调,与钻井液配伍性良好,油层渗透率恢复值均达到 80%以上,是一种极具有应用价值的油层保护剂。     

“多级孔隙最优充填”暂堵方法与现场试验

为了提高对渗透率贡献较大孔隙孔径分布不集中储层的暂堵效率,提出了"多级孔隙最优充填"暂堵方法。该方法基于"隔层堆积"理论,将储层孔隙与暂堵微粒的连续分布进行离散处理及匹配,对储层多级孔隙进行"最优充填",即可得到架桥颗粒的标准粒度分布曲线。对岐口凹陷某区块储层岩心进行连续分布孔隙离散后,对其进行"多级孔隙最优充填",依据得到的标准粒度分布曲线对现有的暂堵剂颗粒分布进行了优选,1 000目碳酸钙的粒度分布最接近标准粒度分布曲线。储层保护试验结果表明,加入利用"多级孔隙最优充填"方法优选暂堵剂颗粒的钻井液具有良好的暂堵效果,其污染深度0.9 cm,污染端切去后其渗透率恢复率达97.29%。现场应用结果表明,加入优化暂堵剂颗粒的钻井液能形成封堵层,阻止钻井液滤液侵入地层。这表明"多级孔隙最优充填"方法可用于孔隙孔径分布不集中储层暂堵颗粒的优选,暂堵效果优良。      

PRD储层钻井液技术研究与应用

为解决大斜度井和水平井的携砂问题,避免对储集层的污染和损害,研制开发和推广应用了PRD钻井液体系和配套技术,通过快速形成弱凝胶结构,获得独特的流变性,满足水平井的悬浮携砂能力和井眼清洁要求,减少钻井液对井壁的冲蚀,同时有效地阻止固、液相侵入储层,起到稳定井壁、保护储集层的作用。PRD钻井液体系和配套技术在海洋和陆地油气田开发中得到了广泛应用,使用"PRD无黏土相水基钻井液体系"的不同地区的水平井均达到井下安全、满足优快工程作业需要,投产产能均达到或超过ODP配产要求,工程作业时间缩短15%~52%。现场应用证明PRD钻井液是一种适用于大斜度井和水平井的钻井液体系。     

海上低渗储层防水锁强封堵钻井液技术

南海西部北部湾盆地乌石区块低渗储层硬脆性页岩发育,孔隙喉道小,水敏性强。前期钻井过程中水锁伤害严重,表皮系数高,且井壁失稳问题突出,井眼扩径严重,钻井事故频发。在前期使用的钻井液基础上,通过优选氟碳防水锁剂,降低油水界面张力,使用成膜封堵剂及优化碳酸钙粒径配比,在加强井壁稳定的同时可显著降低钻井液滤液及固相颗粒侵入储层,进一步保护低渗储层。室内评价优化后的钻井液滤失量及砂床侵入深度得到显著降低,高温高压滤失实验滤液固相粒度分布显示固相侵入低,高温高压滤失实验泥饼表面扫描电镜观察显示致密光滑,水锁伤害率降低至17.5%,岩心渗透率恢复值大于80%。乌石区块现场应用表明,优化后的钻井液井壁稳定性好,井径扩大率仅为5.4%,储层保护效果较好,测试表皮系数仅为1.2。该钻井液技术对其他低渗储层钻井液设计有一定的借鉴意义。      

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。     

川东北裂缝性碳酸盐岩气层钻井完井保护技术

为实现高酸性裂缝性碳酸盐岩气藏的安全钻井和气层的及时发现,以四川盆地川东北探区碳酸盐岩储层为研究对象,开展了钻井完井随钻暂堵堵漏及储层保护技术的研究.现场资料、X衍射及SEM分析表明,研究区H2S与CO2体积分数高,敏感矿物发育,井漏等钻井安全事故频发,储层损害十分严重,影响了探区天然气勘探开发的进程.针对储层及钻井安...     

厄瓜多尔Tambococha油田水平井钻井液技术

厄瓜多尔Tambococha油田由于钻遇松散且微裂缝发育的地层,钻进中井壁易垮塌;其目的层高孔高渗,易发生储层损害问题.为此,以聚合醇XCS-III和乳化石蜡G325为主剂,通过优选其他环保型处理剂,研制了强封堵储层保护水基钻井液.该钻井液利用乳化液滴、浊点效应、微米颗粒及刚性粒子等的协同封堵作用来降低油水界面张力,阻...     

固相颗粒损害储层机理研究

在钻井、完井、井下作业及油气田开发全过程中,存在很多损害储层的因素,其中,入井工作液中的固相颗粒是一个不容忽视的重要因素。固相颗粒侵入储层的孔隙喉道,在孔隙喉道内滞留、沉积,堵塞油气流动通道,造成储层绝对渗透率下降。入井工作液中固相颗粒的种类很多,大致分为三大类：刚性颗粒、可变形球状颗粒和可变形纤维状颗粒。颗粒类型不同．堵塞机理也不同,主要原因在于颗粒的受力状态。作用在流动悬浮颗粒上的力分为3类：与吸附机理有关的力、与分离机理有关的力和与传输机理有关的力。理论研究表明,固相颗粒在孔隙内滞留的备件是与吸附机理有关的力大于或等于与分离机理有关的力。为进一步探讨固相颗粒侵入造成储层损害的机理,在室内对含不同类型固相颗粒的钻井液对岩心的损害程度进行了模拟评价。实验结果表明,不同类型的固相颗粒对岩心造成的损害率不同,其中,刚性颗粒损害率较低,可变形球状颗粒损害率较高,而可变形纤维状颗粒损害率没有明显的规律,彼此差别较大。     

哈南油田保护储层钻井完井液新技术

针对二连地区哈南油田储层特性和使用钾铵基钻井完井液体系特点,研究出一种新的保护油封堵剂L－RP,加入L－RP后的钻井液能在一定深度内彻底封堵储层孔喉,减少钻井液及后续流体进入储层的量,降低外来流体对储层的污染,该封堵层经射孔后解堵,所以封堵层深度必须小于射孔深度,以便射孔后井筒与储有较完善的连通,达到保护油层的目的。L－RP主要成分为磺化沥青和惰性粒子,与储层特性与钾铵基钻井完井液体系配伍性好,同时提出2项评价保护储层效果的参数,封堵效率和封堵深度。封堵效率应大于90％,封堵深度应小于1cm,在哈南油田现场应用表明,保护油层封堵剂L－RP的保护油层效果良好,完善井达到了100％。     

一种多面锯齿金属颗粒作为骨架材料的高承压强度、高酸溶随钻堵漏钻井液

超深致密砂岩裂缝性气藏使用高密度全油基钻井液钻遇漏失复杂时,选用常规的防漏堵漏材料无法满足油相分散、酸溶和高承压等要求。为此,引入了油相分散、刚性高、酸溶率高的铝合金材料,该材料为密度1.60 g/cm~3的多面锯齿状铝合金颗粒(以下简称GYD),将泡沫态铝合金研磨成3~80目,较之于现用大理石架桥颗粒,GYD在油相中分散完全,莫氏硬度提高近2倍(介于5~6),酸溶率超过90%。按地层裂缝开度的1/2~2/3架桥规则,对以高密度全油基钻井液为基浆,GYD作为骨架颗粒,配合加入纤维类材料和可变性填充粒子的浆液进行高温高压动静态堵漏室内模拟评价。实验结果表明,GYD加量为8%时,堵漏钻井液封堵强度超过25 MPa,酸溶率达到65%,稳定性良好,48 h密度差小于0.03 g/cm~3。在塔里木盆地某井的现场试验效果表明,该井气藏埋深7 220 m,应用高密度油基钻井液日均漏失量约50 m~3,采用GYD防漏堵漏后钻进无漏失,顺利钻穿储层,较好地实现了钻进中地层缝内高流动阻力和高承压的"高刚性架桥+纤维成网+变形填充"封堵功能。     

C2133侧钻小井眼水平井钻井液技术

针对彩南油田西山窑组储层裂缝发育，产量大幅度递减、含水量上升较快、注采矛盾突出等问题，在C2133井侧钻，以增加泄油面积。该井侧钻点井深为2120m，采用聚磺暂堵钻井液，在不同井段采取了不同的钻井液技术措施。即：在套管开窗井段，提高钻井液悬浮携屑能力，保证铁屑及时返出地面；磨铣时，钻井液密谋为1.10g/cm^3或略增高，以保持侧钻地层井壁稳定。造斜井段，提高钻井液的抑制能力，防止岩屑床的形成；加入SMP－1、KT－100和QCX－1改善泥饼质量，降低滤失量；加入足量的KWR和RH101降低摩阻，控制固相含量。水平井段，在钻井液中加入1.5FB-2、2％QCX－1、1％WC－1，保持磺化沥青含量为3％－5％，使钻井液具有较强的抑制性、稳定性和良好流变性，现场应用表明，聚磺暂堵钻井液保证了C2133侧钻小井眼水平井不同井段的钻井施工，钻进过程中井壁稳定，未发生井下复杂事故。该井前期日产油量约25t，比邻井产量高3－5倍，收到了明显的经济效果。