钻井液用GPJ系列广谱暂堵剂的研制

在使用屏蔽暂堵技术保护油气层时，只有当所用的暂堵剂粒径与油气层的孔喉直径严格匹配时，才能形成高质量的屏蔽暂堵环，但在实际应用过程中，很难做到“严格匹配”。开发出了一种钻井液用新型广谱暂堵剂GPJ系列产品。该暂堵剂不用与地层孔径进行匹配，只需根据地层温度选择产品型号。新型GPJ系列广谱暂堵剂可通过其软化、变形及静电吸附作用快速地在近井壁处形成一层韧性强、渗透性低的“油膜”暂堵屏障，最大限度地阻止钻井液中的固相和液相侵入油气层。其暂堵效果对地层孔径的依赖性小，对孔径范围为3～33μn、的岩心的封堵率高于92％，暂堵深度约为3．5mm，而且暂堵层抗压强度高，返排解堵效果好。     

广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术的探讨

采用广谱型屏蔽暂堵保护油气层钻井液技术。可以解决中高渗透率油气层和不均质储层的油气层保护技术难题，复配使用多种粒径的架桥粒子和多种粒径的充填粒子，有效封堵不均质油气层流动孔喉，在近井壁带形成渗透率接近零的屏蔽暂堵层，可以阻止钻井液固相和滤液侵入油气层，减少钻井液对油气层的损害。该技术要点为依据油气层流动孔喉直径变化规律。d流动50，dmax确定多种暂堵粒子的直径，按1/2-2/3储层的d流动50选择架桥粒子的d50。而且架桥粒子的d90应力1/2-2/3储层的dmax，其加量大于4%；按1/4储层的d流动50选择充填粒子的d50。其加量大于1.5%。可变形粒子加量为2%，其软化点高于油气层井下温度10-50℃。     

采用屏蔽暂堵技术保护油气层

在钻井过程中,为了减少钻井液对油层造成的损害,在宋芳屯油田芳407区块选择了50口井采用屏蔽暂堵技术保护油气层钻井。储层孔喉尺寸特征是涉及屏蔽式暂堵技术成败的关键,只有采用粒级分布与储层孔喉尺寸相匹配的暂堵剂才能达到保护油层的目的。因此通过取心井岩心室内实验研究,分析孔喉分布区间,确定油层保护重点对象。选择合适储层特征的暂堵剂,并对其屏蔽效果进行室内评价。完钻井后,通过加测表皮系数对其进行试验效果评价。     

新型保护储层降滤失剂的研究

广谱油膜暂堵剂GPJ作为一种油气层保护处理荆，可直接添加到现有的钻井液中形成广谱暂堵钻井液，但GPJ的性能还有待提高，尤其是与现场井浆的配伍性能。所以，通过实验优选出一种阳离子降滤失剂，将其与GPJ按最佳比例复配得到一种新型降滤失剂FPA并对其性能进行了评价。结果表明，加有FPA的钻井液的滤失性能和抑制性能优于加有单剂GPJ的钻井液，且FPA与钻井液的配伍性好。     

钻、完井过程油层保护技术的研究与应用

大庆油田开发对象逐渐转向二、三次加密井的薄差油层,由于该类油层泥质含量高、油层物性差,因此注重钻完井全过程的油层保护工作就显得格外重要.以薄差油层天然岩心为实验载体,开展了储层敏感性评价、高聚物钻井液与A级固井水泥储层伤害程度评价及伤害原因分析、钻井液屏蔽暂堵剂的优化与评价、射孔完井液清洗剂防膨剂的优选评价以及油层复合保护技术开发等室内实验;在室内实验的基础上,以杏八～十二区过渡带二次加密井为试验区,开展了钻井液屏蔽暂堵剂、洗井液临界密度固井、射孔完井液、热泡沫气举、油层复合保护剂等钻完井全过程油层保护技术现场试验,生产和测试结果均见到了较好的效果.     

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。     

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。     

自适应广谱屏蔽暂堵剂ZPJ研究

屏蔽暂堵技术要求所使用的暂堵剂颗粒尺寸分布与油层孔喉直径大小相匹配,否则将不能起到有效的暂堵作用。由于油层非均质性强,油层孔喉半径分布范围较宽,往往导致屏蔽暂堵效果并不理想。自适应广谱屏蔽暂堵剂ZPJ能在无须明确预知孔喉直径的情况下,自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,对较宽孔径分布的油层具有很好的暂堵作用,有利于反排和渗透率恢复。室内评价表明,自适应广谱屏蔽暂堵剂ZPJ渗透率堵塞率近100％,暂堵带强度大于9MPa,反排渗透率恢复率达90％以上。     

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。     

广谱暂堵技术在轮古地区的应用

塔里木轮古地区作为勘探开发的重要地区，油气层保护技术得到了高度的重视。轮古地区是典型的裂缝型碳酸盐岩油气藏，裂缝发育，缝洞间的连通较好。采用屏蔽暂堵技术进行油气层保护的过程中，发现如果只注重暂堵剂粒子的平均粒径与裂缝宽度的平均值之间的匹配，不能达到最好的保护油气层效果。通过对暂堵剂粒子的粒径分布与裂缝分布特征之间的匹配，将达到很好的保护油气层效果。针对轮古地区裂缝性地层的特点，总结该类地层的损害因素，从理论上研究得出了适合于该地区的暂堵剂，通过室内实验证明了该类暂堵剂在轮古地区的适应性，并提出了相应的现场应用工艺技术，取得了很好的保护油气层效果。     

海南福山凹陷保护油气层钻井技术

通过室内试验分析了压差及浸泡时间对保护油气层的影响,并对相应的暂堵效果进行了分析。试验结果表明,渗透率随浸泡时间及压差的增加均有下降趋势;如果钻井液选择合理,其固相颗粒与孔喉匹配可以达到较好的暂堵效果;暂堵技术实施中应针对储层渗透率贡献大的孔喉进行封堵,而非孔喉中值。采取了较合理的保护油气层措施后,花X4井取得了较好的效果。     

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。     

大庆外围油田钻井过程中的油层保护技术

为了优选钻井过程中成本低效果好的油层保护技术,在大庆外围油田4个区块开展了钻井液损害评价室内试验和油层保护技术筛选试验。根据不同体系的钻井液对岩心的固相损害程度、液相损害程度和总体损害程度试验结果,搞清了目前外围油田常用的3种体系的钻井液对油层的损害程度,试验结果表明,钻井液对低渗透油层的损害较大,损害程度最高达64.54%,且以液相损害为主,因此,对于外围低或特低渗透油田油层保护重点是降低外来流体的滤失量。通过油层保护技术筛选试验可知,加入液体抑制剂的改性钻井液可使岩心损害程度减少20.04个百分点,采用超细碳酸钙屏蔽暂堵技术可使岩心损害程度减少5个百分点左右,说明这2种技术达到了保护油层的目的。     

安棚深层系油气层保护技术

针对安棚深层系低孔低渗、存在高角度微裂缝以及潜在损害主要以碱敏、压力敏感和水敏为主的特点，在钻井过程中探索出一套适应安棚深层系曲油气层保护技术，射孔作业采用优化射孔参数、负压差射孔和射孔一联作等。实验表明，采用带纤维状颗粒的低荧光复合屏蔽暂堵剂JDB-Ⅱ有利于提高裂缝性储层的封堵效果，能在裂缝性岩心2～4cm内形成致密屏蔽带，避免裂缝性满失。安棚深层系在现场应用中注重各环节的油气层保护：采用近平衡钻井技术、在施工中严把入井材料质量关、强化钻目的层前的预处理、保证钻井液中有足够的油气层保护材料、控制好钻井液密度、减少压力激动、采用深穿透射孔枪弹，使污染程度明显降低，表皮系数由12．48下降到1．57，试油结果表明54％的井获得工业油气流，采油和注水效果得到明显改善。     

无土相钻井液屏蔽暂堵技术研究与应用

无土相钻井液中能否进行“屏蔽暂堵”保护油气层,一直为人们所关注。长期以来存在两种观点：一种观点认为无土相钻井液没有必要进行屏蔽暂堵保护,另一种观点认为无土相钻井液其液相对地层的损害远远大于固相对地层的损害,从而更应该采取屏蔽暂堵技术来保护产层。本文通过对无土相钻井液“屏蔽暂堵”技术的室内试验,解决了技术难点。利用惰性级配超细碳酸钙作为骨架粒子,利用乳化硬质沥青作为封堵粒子,形成封堵层防止钻井液浸入产层。在威东７井应用说明：在无土相钻井液中进行屏蔽暂堵技术是可行的、有效的,能保护油气层。     

油气层保护技术在二连油田探区的应用

二连油田的乌里雅斯太凹陷和巴音都兰凹陷，主要含油为腾格尔组，含油岩性以砂岩，砂砾岩为主，压力系数一般为0.958-1.035，在施工过程中，钻井液密度应控制在1.25g/cm^3以内，在勘探过程,中油层易发生水繁损害，或在压差作用下，钻井液中的部分因相颗粒被直接入地层，堵塞通道，造成油层伤害。采用油气层保护技术与油气层保护剂YD－2B相配合的措施，降低了钻井液密度，有效地防止了油气层的损害。 经20多口井现场应用表明，油气层保护剂YD－2B，阻止钻井液滤液侵入地层，减少污染，缩短了钻井周期，有效地保护了油气层，试油结果表明,在乌里雅斯太争和巴音都兰凹陷所钻的探井中50％，获得了高产工业油气液，特别太43井，经过对1872．0－1892．0m井段油层的试油，获得日产量为14．82m^3的工业油流。     

秦皇岛32-6油田储层保护技术的研究

针对秦皇岛32-6油田目前钻开油层所用的3种钻井液体系,分析储层损害的程度,提出用屏蔽式暂堵技术改造钻井液以保护储层;室内研究结果表明,该项技术对秦皇岛32-6油田提高油井产量具有现实意义。     

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。     

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.     

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.