泌阳凹陷深层系油气层损伤因素及保护与改造技术

泌阳凹陷深层系主要指核桃园组三段下亚段V砂组至大仓房组,属于低孔低渗储层,油气层损伤因素较为复杂,其中以粘土物质分散运移及外力作用影响最大,在钻井、完井及射孔试油过程对油气层造成较大损害,使应该发现的油气层没被及时发现,同时低孔低渗油气层产能较低,必须通过有效的改造措施才能使单井产能提高。通过研究,形成了适合低孔低渗油气层保护的优质钻井液配方、合适的屏蔽暂堵及先进的聚合醇油保技术、优质射孔液及负压射孔油保技术等。改造方面,优选出耐温能力强、配伍性好、低摩阻、携砂能力强的压裂液,并推广应用先进的大型压裂工艺技术,在赵凹-安棚等地区起到十分显著的效果。     

安棚油田钻井液配套技术

安棚深层系为低孔低渗透裂缝性储层，埋藏深，产量低，机械钻速低，钻井成本高。针对安棚油田的地层特点，采用无固相及低固相钻井液结合大排量紊流冲刷等工程技术措施，大幅度地提高了机械钻速，较好地解决了渗透性砂岩段厚滤饼缩径阻卡；优选出了屏蔽暂堵钻井完井液配方，解决了多压力系统免下技术套管，实现全裸眼钻井；屏蔽型暂堵钻井液对低孔低渗裂缝性油气藏有很好的保护作用。该技术在现场应用38口井，总进尺119738m，平均井深3151m，钻井周期由原来平均86．4d降至42．9d，平均机械钻速为6．45m／h，比以前提高了75．2％；钻井液成本比以前下降了23．7％，电测一次成功率达92．1％，复杂时效仅占1．02％，万米卡钻率0．16次。     

保护安棚地区裂缝孔隙型储层的钻井完井液

针对河南油田安棚深层系低孔、低渗的特点，在调查安棚深层系储层保护现状的基础上，开展了储层特征及潜在损害因素分析、储层损害机理分析，评价了常用钻井液处理剂与地层水的配伍性、抑制性、在15％HCl溶液中的溶解率和生物毒性以及钻井液损害储层的程度，配制出了保护安棚地区裂缝孔隙型储层的钻井完井液。该体系所用处理剂与地层水相配伍，不产生沉淀，酸溶率高，无生物毒性，对环境不会造成污染．而且由于在现有钻井液中加入了2％～3％QS-1和1％～2％JDB，降低了对储层的损害．使渗透率恢复值达到80％．该钻井液现场施工简单，维护容易。     

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。     

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.     

可循环微泡沫钻井液研究及在伊朗Babal探井的应用

针对伊朗Kuhdasht区块地层压力低,储层微裂缝发育,地质情况复杂,地层倾角大,易发生井斜和井漏问题,采用了可循环徽泡沫钻井液．实现了近平衡钻井。该钻井液具有密度低且可调、性能易控制、施工工艺简单等优点,并且可以多次循环使用,比较适合于低压易漏地层。在该区块Babal井的应用表明,该钻井液解决了常规钻井液在低压裂缝性储层钻井过程中的严重井漏问题,较好地保护了油气层;该钻井液具有较强的携砂能力,在钻进过程中岩屑返出正常,满足了地质录井和钻井工程的要求。     

扎纳若尔油田油气层保护钻井液技术

扎纳若尔油气田位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘扎纳卡梅斯水下隆起带上,储层为石炭系浅海碳酸盐岩,储层岩性以灰岩为主,夹少量白云岩,储集空间以次生溶蚀孔隙为主,微裂缝发育.储层孔隙度和渗透率较高,孔隙压力系数低,储层水敏程度低.极易受到钻井液污染.根据储层特点及钻井液对油气层污染的因素分析,选用了两性离子聚合物钻井液、屏蔽暂堵油气层保护技术以及配套钻井液技术措施.经现场100口井应用表明,两性离子聚合物钻井液与屏蔽暂堵技术的结合,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,减轻了钻井液对油气层的污染,较好地保护了油气层,提高了原油产量,单井平均产量和采油指数分别提高了46.3%和64.7%.     

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中原油田天然气藏属典型的复杂断块、深层、低孔隙度、低渗透率、凝析气藏，勘探开发难度大。特别是东濮凹陷黄河南地区的气井，在以往的钻井完井过程中，由于没有采取全面系统的油气层保护技术，使储集层受到了不同程度的损害。因此，出现了在钻井过程中一般能见到良好的油气显示，而在进一步测试作业时却达不到理想测试效果的现象。通过对重点天然气区地层粘土矿物的研究，分析了钻井过程中造成地层伤害的主要因素，有针对性地研究了综合配套工艺技术，制定了相应的保护油气层技术规程，探索出了适合中原油田天然气井保护储层的钻井液技术，主要包括聚合醇钻井液、高钙盐钻井液、油包水乳化钻井液、甲酸盐钻井液、钾盐—聚磺防塌钻井液以及固相化学清洁剂和屏蔽暂堵技术等。通过推广应用这些保护气层钻井液技术，在2003年完成天然气钻井12口，有效地保护了天然气储层，最大程度地保持了储集层的原始物性，其中在桥90、白71、濮8-2、桥91等一批重点探井发现多层高产油气藏。     

保护深层气钻井完井液技术

根据中原油田深层气储层特征、矿物组分，对深层气储层潜在伤害因素进行了分析得出，在进入目的层的不同钻井液体系中加入新型表面活性剂ABA和特性暂堵剂CXD进行改造，改造后的钻井完井液能够在井壁快速形成憎水性油膜屏蔽环，阻止滤液侵入储层，从而起到了更好地保护气层的作用。并探讨了保护深层气储层的钻井完井液技术，该技术使钻井液滤失量低，抑制性强，高温下性能稳定，能有效降低滤液与储层气体之间的表面张力，岩心渗透率恢复值高，更好地保护了气层；降低水锁效应和水敏效应，减少钻井液对储层的损害，提高深层气的勘探开发效率．     

大庆油田深探井钻井液体系应用现状

大庆石油田深层勘探储气层在纵深上高度分散，具有层位多，储气层岩石类型多和储层性质多的特点，并具有孔隙度低，渗透率低和储层压力系数低的特征，还具有含水饱和度高，粘土矿物含量较高和温度梯度高的特性，钻井过程中要求钻井液具有较低的密度，较强的井眼稳定性，钻井过程中要求钻井液具有较低的密度，较强的井眼稳定性，较高的抗温度能力和较好的保护储层能力，对两性离子、硅酸盐、水包油，油包水等钻井液体系在“井眼质量”和“保护储层能力”方面的使用效果进行了对比分析，提出了可逆化转换的油包水钻井液和低固相强抑制复合醇盐水钻井液化系将是大庆油田深井钻液体系的发展趋势，简述了此2种钻井液体系对大庆油田勘探的适应性和研究重点。     

JFM暂堵剂性能评价与应用

实验研究了ＪＦＭ暂堵剂的油溶性,在携带液中的悬浮稳定性和对产出液油水界面张力的影响;评价了ＪＦＭ暂堵液对不同渗透率人造岩心的暂堵、解堵能力;证明ＪＦＭ可较好地应用于负压油井的暂堵洗井、冲砂与酸化转向施工．现场暂堵洗井、冲砂６井次,工艺成功率达１００％,暂堵有效率达８４％,明显缩短施工时间,减轻洗井液对产层的损害,大大提高了油井施工生产效果,具有稳产增油作用,有广泛的推广应用前景．     

顺北油田缝内转向压裂暂堵剂评价实验

缝内暂堵压裂是开发断溶体油藏的关键技术之一,该工艺可以使新裂缝在已压出裂缝的其他位置起裂,从而大幅度提高井周弱势通道的动用程度,增加裂缝复杂度,达到增产的目的。顺北油田奥陶系油藏埋深大,缝洞特征明显,温度可达到160℃,导致普通可降解型堵剂快速失效,为此优选了一种油溶性树脂粉,开发了一种自降解颗粒。基于桥堵机理明确了粒径配比和有效暂堵厚度要求,对堵剂稳定性及高温下的降解、吸水后的膨胀情况进行了评价;通过改进的驱替装置对堵剂在裂缝中形成的暂堵隔板强度进行了评价;最后反向注入,记录解堵情况。实验结果表明：油溶性树脂粉不溶于水和酸、碱,但任何温度下都可溶于油,厚度为14 cm的油溶性树脂粉暂堵隔板在不同粒径颗粒质量比为1.0：2.0：2.3时,可耐受10 MPa的压力;A型自降解颗粒不溶于酸、碱、盐,且不溶于油,在高温油相或水相中均可自我降解,厚度为16 cm的A型自降解颗粒暂堵隔板在不同粒径自降解颗粒质量比为1.0：1.3时,可耐受10 MPa的压力。该研究成果为顺北油田提供了2种暂堵压裂时使用的暂堵剂。     

JDV选择性试验仪的研制与应用

介绍了JDV选择性试验仪的工作原理与组成、用途以及试验方法。该仪器是有3个滤口,可同时测定高、中、低渗透率3块岩心,能模拟非均质地层中进行增产措施时的进液分布情况,进行堵水、调剖和酸化的选堵、转向技术研究。通过室内试验研究了JHY油溶性树脂暂堵剂的酸化转向效果,经现场应用获得成功。     

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.     

水溶性冲砂暂堵球的应用研究

针对胜坨油田开发后期油井冲砂作业漏失普遍严重的问题，以特种树脂、催化剂及防老剂混合后，通过注塑机注塑，研制开发了水溶性冲砂暂堵球。通过室内试验，确定了水溶性暂堵球的直径、水溶性、暂堵强度等性能指标：暂堵球直径为13mm和19mm，分别应用于不同直径的炮眼，暂堵球的耐压强度可达到20MPa以上，50℃时暂堵球溶解时间为8h，可以满足冲砂暂堵的需要。通过室内模拟试验确定了该暂堵球的现场应用工艺和冲砂施工工艺。现场试验2口井，结果表明，2口井冲砂由严重漏失到基本不漏失，在施工过程中暂堵球没有因溶解而失去暂堵能力，并提出了改进方向。     

国外保护油气层技术新进展--关于暂堵机理和方法的研究

针对近年来国外在钻井液、完井液中通过加入暂堵剂对储层进行有效保护的研究进展进行了综述，重点介绍了实施暂堵的原理和一些新的方法，即（1）碱溶性微米级纤维素暂堵技术，这种暂堵剂能够对井壁进行快速封堵，减少钻井液中的固相和滤液侵入储层；（2）固相颗粒多组分滤失模型，利用该模型，可分别预测储层岩心受钻井液污染和反排后的损害深度及对渗透率的损害程度，又可用于对钻井液中固相的粒度分布状况进行优化设计，减轻固相对储层的损害；（3）反排时泥饼的清除机理，用初始流动压力的数学模型计算，初始流动压力随渗透率下降而增大，并随损害深度增加而增大，同时初始流动压力与反排速度呈线形增长的关系；（4）孔喉网络模型，可用于模拟微粒运移、沉积及发生堵塞的过程，并可优选暂堵剂尺寸，虽天然的多孔介质并不具有规则的结构，但可通过一个网络结构代替；（5）高渗储层暂堵技术，高渗储层的主要损害因素是固相侵入，因此需使用暂堵剂来形成低渗透泥饼，以防止固相和滤液进一步侵入。总之，油气层保护技术还需要进一步向前发展。     

暂堵酸化技术的研究及在中原油田的应用

文、卫油田属复杂断块油田,储层非均质性较严重,层间渗透率级差大,经过多年的注水开发,吸水剖面不均匀性日趋加剧,严重影响了油田开发水平的提高.暂堵酸化技术是通过泵入暂堵剂在高渗透层及部分中渗透层形成低渗透滤饼,从而使酸液转向中、低渗透层,能有效地解除中低渗透层伤害,改善吸水剖面,提高酸液利用率,为此研究应用了暂堵酸化技术...     

水力压裂暂堵转向栓塞体渗透率性评价装置研究

暂堵转向压裂技术已成为致密油气藏形成高导流能力复杂缝网以及老井重复改造重要增产措施之一。前人已对暂堵剂在裂缝中承压规律及铺置形态进行了研究,但对暂堵剂栓塞体渗透率性研究较少。文章自主设计和制造了一种可调缝孔的栓塞体渗透性评价装置,探究不同种类暂堵剂在封堵过程中对不同大小孔隙的封堵及承压规律;通过微观观察栓塞体形态,探究暂堵剂的运移及聚集规律,为暂堵剂性能、暂堵转向等研究提供实验参考。实验研究结果表明,良好封堵性能的暂堵栓塞体必须具有较低的渗透率,才能确保暂堵转向压裂液开启有效裂缝;组合暂堵剂与粉末暂堵剂形成了承压性能良好的暂堵栓塞体,而颗粒暂堵剂未能形成可承压的暂堵栓塞体;组合暂堵剂对中孔径模拟缝孔的封堵能力更强,而粉末暂堵剂对小孔径模拟缝孔的封堵能力更强;通过栓塞体形态观察可知组合暂堵剂聚集形态较为松散,而粉末暂堵剂聚集形态比较紧实,这是影响暂堵栓塞体形成长度主要原因。     

新型水溶性暂堵剂SZD的研究与应用

针对油田注水井及高含水油井漏失严重问题,研制了SZD系列水溶性暂堵剂。对不同暂堵剂的暂堵及解堵效果、返排驱替液量对暂堵和解堵效果的影响、暂堵剂注入量对暂堵效率的影响以及岩心渗透率对暂堵剂暂堵强度的影响进行了研究。结果表明,该暂堵剂可使岩心封堵率达到90%以上,用水冲刷100PV后,渗透率恢复值在85%以上。40余口井的现场试验结果表明,该暂堵剂能有效解决注水井和高含水井存在的漏失问题。