硅酸盐钻井液的储层保护技术研究

硅酸盐钻井液对储层的不可逆严重损害是影响其推广应用的主要因素。通过硅酸盐、无机盐、土粉、加重剂和pH值对储层损害的影响分析认为,硅酸盐与钻井液中的金属离子生成不易酸化的多元复合沉淀及溶胶（凝胶）堵塞油气通道是造成储层损害的主要原因。对硅酸钻井液的储层保护技术进行探索,并提出以替换、稀化、缓释、屏蔽、溶解等技术措施提高储层渗透率恢复值,解决硅酸盐钻井液储层保护能力不足的问题,促进硅酸盐钻井液体系的推广应用。     

神木区块致密砂岩气藏储层保护钻井液优选

储层保护是致密砂岩气藏能否经济高效开发的重要条件之一。目前,渗透率恢复值实验是评价钻井液储层保护效果的主要方法,但其技术手段较单一,并且钻井液对致密砂岩气藏储层伤害是一个长期的、涉及到气、液两相流相互干扰的过程。现用的渗透率恢复值实验无法评价气藏产能受钻井液伤害的长期性影响,而岩心受到钻井液污染前、后的相对渗透率实验可以较好地弥补这一缺陷。结合塔里木油田神木区块储层特征,利用综合分析法,通过对比分析被钾聚磺钻井液和油基钻井液污染前、后岩心的渗透率恢复值、相对渗透率曲线线型的变化及CMG数值模拟软件砂岩模块的含水饱和度、含气饱和度等变化,对现场使用的钾聚磺钻井液、油基钻井液的储层保护效果进行模拟研究,并拟合出不同钻井液对气藏井产能的影响,以产能作为储层伤害程度的评价指标。综合评价结果表明,油基钻井液的储层保护效果优于钾聚磺钻井液,累积产气量提高约为15%。     

保护高渗砂岩储层的钻井液技术

针对克拉玛依陆9井区吐谷鲁群高渗砂岩油气藏的储层特点，在优选出钻井液基本配方的基础上，采用了将3种类型暂堵剂复配的屏蔽暂堵技术，室内暂堵评价实验结果表明，采用这种暂堵技术可使岩心的渗透率恢复值明显提高。从而较好地解决了该地区高渗砂岩油气藏的储层保护问题。     

硅酸盐钻井液室内试验研究

硅酸盐钻井液的影响因素、配方优选和防塌抑制性等试验表明：硅酸盐钻井液的pH值最好控制在11．0以上；模数为2.8～3．0硅酸盐综合性能最好，其最优加量为2％～4％；室内研制的硅酸盐钻井液基础配方具有良好的防塌抑制性，较强的抗钙、抗劣土污染性能，还具有具有较好的电稳定性、抗温性和可加重性；硅酸盐钻井液与岩心所形成的膜结构降低了岩心污染深度，具有较好的保护油气层性能。     

中原油田深井保护储层钻井液技术

东濮凹陷经过多年的勘探开发,勘探方向已转向深层,这对钻井液提出 了更高的要求,不仅要满足深井钻井工程的需要,具有较高的抗高温性,还要有较高的渗透率恢复值,以保护和发现储层,提高油气勘探效益。以中原油田东濮凹陷2口重点探井－濮深15井和濮深8井为例,阐述了东濮凹陷深井打开储层时钻井液对油气层的损害原因及采取不同措施后保护油气层的效果。东濮凹陷深井在打开油气层时,运用聚磺钾盐屏蔽暂堵钻井液体系可更好地保护储层。     

解除钻井液对储层污染的研究

通过了解国内外钻井液技术,分析研究钻井液对储层各类伤害,并通过查找分析大量岩心伤害实验数据,弄清楚了钻井液对储层伤害的主要原因,并针对其主要伤害原因,通过分析解除水敏性的实验以及解除水锁的能力数据,发现在入井液中加入KCl、表面活性剂以及甲醇时,可以解除钻井液液相对储层造成的伤害。     

硅酸盐钻井液体系的研究进展

综述了硅酸盐钻井液的发展历程和现场应用情况,简介了聚合物类、环保型、深水钻井型和无机盐类4种硅酸盐钻井液;详细叙述了影响硅酸盐钻井液性能的主要因素,包括模数、硅酸盐用量、pH和环境温度;归纳了硅酸盐钻井液稳定井壁的机理,分析了硅酸盐钻井液储层损害的因素,并提出了储层保护技术.     

稀硅酸盐钻井液体系的室内研究

硅酸盐钻井液体系是一种以无机盐为主处理剂的防塌型钻井液体系,具有物理封堵和化学加固井壁双重防塌作用,能明显降低井壁的渗透率、阻止压力传递。室内试验研究表明,硅酸盐体系具有较强的抑制性和稳定井壁作用,环境可接受性强,无毒,能满足安全钻进的需要,但同时也存在一些不足,有待进一步完善。     

水平井钻井液及储层保护

综述了水平井段常用的几种钻井液体系。较详尽地介绍了新型聚合物、仿油基、可循环泡沫、弱凝胶、无固相等钻井液以及储层保护技术应用现状、研究发展方向。简介了用于煤层气、稠油藏、裂缝性等特殊储层方面水平井的钻井液和储层保护技术。总结了水平井完井后清除钻井液泥饼、恢复储层产能的技术发展。最后提出了水平井钻井液及储层保护新的发展方向。     

硅酸盐钻井液防塌性能的室内研究

在一系列硅酸盐水溶液和泥浆中测定了页岩回收率和页岩稳定指数。结果表明，防塌钻井液所用的硅酸盐模数以２．８—３．２为好，加在２％—５％左右较好；当用于含ＫＣｌ的泥浆时，硅酸盐的钠钾比对防塌性能的影响不显著；适量的无机盐可与硅酸盐产生协同作用而提高防塌性能，但钙离子过量会破坏泥浆性能。有机处理剂和粘土主要影响硅酸盐钻井液的流变性和滤失性能，对防塌性能基本上无直接影响。     

“双保型”修井液的研究与应用（） 摘要: 关键词: 中图分类号:TE358

为降低修井液对储层的污染,提高修井作业后的产量恢复率,缩短产量恢复期,并保护环境,通过增黏剂、降滤失剂、抑制剂、助排剂、稳定剂等组分的优选、组合,研究了一种既保护油层又保护环境的“双保型”修井液。对该修井液进行了室内性能评价,室内试验表明,该修井液无固相,密度可调范围1.00~1.25 g/cm3,API滤失量低于15 mL/30min,防膨率超过90 %,界面张力低于3 mN/m,岩心渗透率恢复率大于90 %且无毒。现场应用表明,该技术能有效保护油气层,提高修井作业后的产量恢复效果。     

准噶尔盆地砂砾岩气层钻井中的储层保护技术

天然气钻井油气层保护常采用屏蔽暂堵技术配合防水锁剂的方法,但准噶尔盆地滴西、石南、莫北等气田钻井过程中采用的架桥粒子和可变形填充粒子颗粒粒径偏粗,在气层钻进过程中只有较少的超细颗粒能嵌入储层的井壁表面,致使屏蔽暂堵效果不理想。为此,通过分析该区储层的岩性、物性,结合目前气层保护技术及气层主要伤害因素研究成果,优选出了适合中国石油新疆油田公司目标区块气藏保护的架桥粒子、变形粒子及其粒子级配;同时,基于对气层储层岩石的润湿性、自吸现象,以及储层水锁效应伤害及抑制的研究成果,还开发出表面活性更高,适合该区现场常用的4种钻井液体系的防水锁助排剂,可使清水的表面张力降至22 mN/m,钻井完井液滤液的表面张力降低到35 mN/m以下。上述组合在滴西12井区的滴204、滴205、滴206等7口井的现场实际应用效果较好,储层岩心污染后渗透率恢复值均超过80%。     

超低渗透钻井液在H17油田的研究与应用

针对江苏油田花庄地区钻井过程中井壁不稳、钻井液滤失以及低压、低渗、强水敏性油藏容易伤害等情况,研究并应用了超低渗透钻井液。室内试验及现场应用表明,超低渗透钻井液具有很好的封堵能力,通过增强内滤饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力,达到降低滤失和保护储层的目的。     

高孔高渗储层保护修井液在海上油田的应用

渤海南部A油田明化镇储层岩性为含砾砂岩,平均孔隙度30.9%,渗透率1 551 mD,具有高孔高渗特征。随着地层能量的不断下降,油井在修井过程中出现了不同程度的修井工作液漏失现象,导致水敏、结垢等伤害。本文通过对X井储层伤害因素分析,开发了针对该高孔高渗储层保护的修井工作液。现场应用表明,使用该体系在投产后油井产能恢复周期短,产液含水下降快,具有良好的增油效果。表明该体系能有效减小黏土膨胀、微粒运移、原油乳化、水敏等伤害,增大油流通道,提高作业后油井产能。     

无固相钻井完井液的研究与应用

国内外石油钻井施工中,多使用含有膨润土和较高固相的钻井液,易对储层造成伤害,使储层渗透率大大降低。为满足储层保护的需要,优选增黏剂、降滤失剂、抑制剂、暂堵剂,开发出无固相钻井液体系,即:清水+0.3%Na2CO3+3%FL-1+1%Redu1+0.3%XC+0.3%CMC+1.5%Na-PAN+3%FT-1+2%SPNH+0.2%K-PAM+2%QCX-1。文章分析了无固相钻井完井液作用机理、室内实验及现场应用效果,指出该体系不仅具有良好的悬浮携带性、流变性、润滑性,而且油层保护性能也很好,能够满足低压油层水平井钻进和保护油层的要求。     

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。     

纳米乳化石蜡钻井液在延长低渗油田的应用

石蜡纳米乳液与延长低渗油藏常用聚合物钻井液体系有良好的配伍性,可改善体系的流变性,降低滤失量,具有明显的润滑效果和抑制粘土水化膨胀与分散的能力,对岩心损害程度低,油层保护效果好。石蜡纳米乳液在延长油田成功进行了5口井现场试验,结果证明,加入石蜡纳米乳液后,井壁无坍塌,起下钻畅通,完井电测及下套管作业顺利,钻井时效提高,油气产量高,环保效果好。石蜡纳米乳液钻井液适用于延长油田定向井的钻井施工,可在延长油田推广使用。     

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。     

川东储层保护的钻井完井液技术

针对四川气田主力产气层石炭系裂缝-孔隙型储集层的地质特点和钻井液对储集层的伤害机理,分析了高密度钻井液对储集层的潜在伤害,提出了保护储集层对钻井、完井液的要求。利用屏蔽暂堵技术与减轻水锁方法,优选组配出保护石炭系裂缝-孔隙型储集层的钻井、完井液配方。经11口井现场应用证明,酸化解堵后总产气量是酸化前的3.61倍,增产效果显著。     

延长油田保护储层射孔液的研究与应用

在延长油田低渗透油藏的完井过程中,由于外来流体的侵入,使储层孔隙被堵塞,导致油层伤害。为了降低外来流体对储层的伤害,研制了保护储层的射孔液。通过微波法对黄原胶进行改性,改性后黄原胶的表观粘度提高达80%以上,在质量分数为4%的盐水中动切力达27 Pa以上,同时耐温性和抗盐性均好于黄原胶,将其作为增粘剂,并与暂堵剂、稳定剂和表面活性剂等进行优选和组合复配。研制的射孔液由清水、质量分数为0.8%的改性黄原胶、质量分数为5%的暂堵剂HFY、质量分数为0.2%的分散剂HEC、质量分数为1%~2%的粘土稳定剂HCS-G、质量分数为0.3%的4号表面活性剂和质量分数为2%~5%的KCl复配而成。性能评价结果表明,研制的无固相射孔液API滤失量控制在8.2 mL,岩屑回收率为91.2%,具有良好的流变性、抗污染性和抗乳化性且易被生物降解等特点。动态伤害模拟实验结果表明,该射孔液对岩心的渗透率恢复率为88.5%~95.3%。截至2012年11月27日,新研制的射孔液在延长油田13口井成功应用,与周围邻井相比,新投产油井平均产油量提高了0.3~2.8倍,既有效保护了油气层,又易被生物降解。