裂缝性油藏屏蔽暂堵方法

在钻井过程中,钻井液中的固相和液相沿裂缝侵入储层,造成储层渗透率损害。介绍了裂缝性油藏屏蔽暂堵方法,并对该方法的可行性和重复性进行了评价。结果表明,该屏蔽暂堵方法对裂缝宽度为1mm的油藏是切实可行的,试验数据重复性好。对其它裂缝宽度油藏的屏蔽暂堵方法还需要进一步研究。     

屏蔽暂堵技术在河南油田的应用

以河南下二门油田为研究对象,研究了泥浆处理剂及完井液对储层的损害程度,选择苛化泥(生产烧碱的副产物,粒径峰值13～35μm)、超细碳酸钙为架桥粒子和充填粒子,磺化沥青为可变形填充粒子,采用PAC或复合离子泥浆体系进行试验。结果发现,该技术暂堵效果好,渗透率恢复值高,施工简单,成本低,易于推广。在现场试验了10口井,效果明显。     

屏蔽暂堵钻井液在濮深15井的应用

探明中原油田东濮凹陷深层气储量相当丰富,但勘探开发工作一直没有取得新的突破。为找到后继资源,濮深15井在改进钻井液工艺的基础上采用屏蔽暂堵型钻井液体系保护储层。结果表明,储层平均渗透率恢复值为90．2％,损害半径小,表皮系数仅为0．073,屏蔽暂堵型钻井液在濮深15井应用达到了保护储层的目的。     

陕北富县探区天然气藏钻井液屏蔽暂堵技术

陕北富县探区上古生界储层属低孔、低渗的致密储层,下古生界主要储集空间为溶蚀孔洞和裂缝,孔洞多为1～3 mm的小孔,裂缝宽度为0.2～7.0 mm,油气主要聚集在裂缝中.优选出了由复合暂堵剂CXD、憎水性屏蔽剂DYC和表面活性剂ABA组成的屏蔽暂堵配方,其中CXD具有架桥作用并对裂缝性储层有独特暂堵效果,DYC有浊点效应、能在井壁上快速形成阻止滤液侵入的油膜,ABA能减少水锁损害.加入暂堵剂后的钻井完井液,抑制性增强,页岩回收率在90%以上;高温高压滤失量降低,滤饼薄而韧、光滑;岩心静态渗透率恢复值大于90%;滤饼摩阻系数降低.富古6井通过使用该完井液,堵塞比和表皮系数都在轻微污染范围内,井径扩大率比其它井有不同程度的降低,表明优选出的屏蔽暂堵钻井完井液,能很好地保护陕北探区天然气藏.     

川中地区保护裂缝性致密砂岩储层屏蔽暂堵技术室内研究

川中地区上三叠系致密砂岩气藏,粘土矿物含量高达15%,平均孔隙度为4.2%,平均渗透率为0.05×10-3μm2,其中50%的喉道半径在0.25μm以下,微裂缝一定程度发育,漏失严重,钻井液的侵入往往对储层造成不可挽救的永久损害,致使气藏开发效率极低。通过对气藏地质特征的深刻认识以及对原钻井液进行粒度分析、暂堵效果评价,提出原工作液粒径主要分布在60~110μm之间,粗颗粒含量已能达到屏蔽暂堵的要求,但是细颗粒和堵裂缝的纤维状粒子不够,因此形成的屏蔽环致密程度不够、渗透率高。对原钻井液进行了改性,加入了适当的架桥粒子、填充粒子以及变形粒子。评价实验结果表明,改性钻井完井液的自然返排恢复率可达89.02%,形成的屏蔽环能承受15 MPa以上的返排压差,因此能有效保护好储层。指出,采取对原钻井液改性来使其达到保护储层的要求的方法,可有效节约作业成本。     

集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的新型钻井完井液

超低渗透钻井完井液缺乏架桥的刚性粒子,形成的滤饼强度值低,在裂缝宽度大于50 μm时,滤饼强度不足5 MPa,且返排恢复率低,对裂缝性储层的保护具有一定局限性.选取四川盆地致密砂岩岩心,开展了集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的钻井完井液保护裂缝性储层能力的实验评价.结果表明,在3.5 MPa正压差下,该钻井完井液对500 μm以内不同宽度级别的裂缝均有很好的封堵效果,且滤饼强度均可承受15 MPa的压差,返排恢复率也有所提高,特别是酸洗后返排恢复率在80%以上.该钻井完井液充分利用超低渗透钻井液动态降滤失剂的降滤失性和较宽的封堵范围,并具有屏蔽暂堵技术的高强度、高返排恢复率的优点,拓展了利用固相颗粒保护裂缝性储层的能力.     

钻井液屏蔽暂堵层强度的确定模拟实验研究

钻井液屏蔽暂堵层强度的确定是钻井工程设计中的关键内容之一，它为设计井身结构、钻井液密度、钻井液类型与屏蔽暂堵材料选择等提供科学依据。选取具代表性的岩心，利用高温高压动态损害评价仪和RTR—100三轴岩石力学测试系统，模拟不同钻井液在实际钻井过程中形成暂堵层，定量测定了钻井液屏蔽暂堵层的强度。这种测试系统具有快速、精确、工作压力高的特点，为今后暂堵层强度测定提供了一种新思路。实验结果表明，油基钻井液体系形成的暂堵层强度小于水基钻井液；对于同一种钻井液，高渗透岩心的暂堵层强度小于低渗透岩心。最后通过对实验结果的分析，认为钻井液中的暂堵颗粒粒径分布必需与储层主流喉道半径相匹配，才能获得更致密的暂堵层；为了更好地保护储层，建议钻井正压差应尽量小于室内测定的钻井液暂堵层强度。     

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℃。     

LYM油田东一段强敏感性储层保护技术

LYM油田东一段储层属中孔中渗储层,敏感性矿物含量高,油层保护技术难度大。因此优选出了架桥暂堵剂XB-1和油溶性充填暂堵剂YB-2,将它们复配使用后在地层形成内封堵层（内泥饼）,用CMJ-2成膜剂在地层形成外封堵层（外泥饼）,在内外封堵层的共同作用下,使钻井液API滤失量降至2mL,高温高压滤失量降至9mL;同时选用了0．35％KPAM、2％聚合醇和（3％～5％）KCI作为抑制剂,通过3种抑制剂的协同作用有效地抑制东一段储层黏土矿物的膨胀;用该钻井液污染后的岩心渗透率恢复值达到88％～100％。现场应用表明,该钻井液能有效地提高平均单井产量,使LYM油田东一段储层保护技术难题得到了较好的解决。     

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。     

组合裂缝储层保护暂堵评价新技术

通过对常规岩心流动仪的技术改造,新组建了一种裂缝岩样应力敏感性及其暂堵评价实验装置,并利用该装置对组合裂缝岩样进行暂堵评价,形成一套裂缝储层保护广谱暂堵型工作液评价新技术,该技术同样可用于深探井广谱型保护油气层钻井完井液研究     

塔河油田碳酸盐岩油藏水平井暂堵分段酸压技术

针对塔河油田裸眼水平井“封隔器+滑套”分段酸压费用高、作业周期长、分段工艺复杂、分段工具可靠性低、工具留井后处理难度大等问题,通过“纤维+颗粒”复合暂堵代替“封隔器+滑套”分段,完成单段酸压后注入“纤维+颗粒”复合段塞,在裂缝端口架桥形成具有一定封堵强度的暂堵层,迫使裂缝从下一段起裂,实现无工具分段酸压。通过室内试验优选出耐温120℃的暂堵纤维,120℃下其在清水及盐酸中2 h的溶解率小于40%,可保证持续暂堵效果,最终溶解率100%,不伤害储层;优化了纤维和颗粒的尺寸及质量分数,质量分数为1.0%～2.0%、长度为6～8 mm的纤维+质量分数为0.5%、直径为1.0 mm的颗粒其暂堵压力大于9 MPa。该技术在塔河油田应用8井次,施工暂堵压力6.6～9.0 MPa,单井改造后产能大幅度提高,施工费用降低,累计增油5.6×104 t。研究结果表明,水平井暂堵分段酸压技术无需分段工具,解决了塔河油田碳酸盐岩水平井酸压工具下入和后期处理困难等问题。      

修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术

在储层裂缝发育的油气井修井作业中,为了阻止工作液进入裂缝,避免裂缝被堵塞,实现储层保护,基于修井作业中裂缝性储层损害机理研究成果和利用特种材料在裂缝端部形成暂堵的思路,研制出了一种新型裂缝暂堵剂。该暂堵剂在室内性能测试中能够对缝宽为1～2mm的人造裂缝形成暂堵,暂堵材料在裂缝端部形成堆积而很少进入裂缝内部,容易解堵。大庆油田5口气井现场应用结果表明,该暂堵剂能够承受30 MPa的正压差和140℃的地层温度,暂堵形成后能够大幅度减少工作液进入储层,不仅实现了对储层的保护,还能够依靠负压顺利解堵,作业后气井产能基本保持了作业前的水平。这说明在修井作业中采用暂堵技术保护裂缝性储层是可行的。     

顺北一区裂缝性碳酸盐岩储层抗高温可酸溶暂堵技术

顺北油气田一区超深裂缝性碳酸盐岩储层具有高温、高压和天然裂缝发育的特点,钻井过程中易发生漏失。为了解决地层漏失及漏失后带来的储层损害问题,基于岩石矿物组成、微观结构特征和损害因素等研究,提出了“钻井液性能控制+可酸溶暂堵体系”的储层保护对策,研制了主要由可酸溶纤维、可酸溶填充材料及弹性石墨组成的抗高温可酸溶暂堵体系。试验结果表明,该暂堵体系抗温180 ℃,酸溶率大于85.0%,渗透率恢复率大于87.0%,适用于缝宽1.0 mm以下的裂缝性储层。SHB1-10H井的现场试验表明,其目的层钻进中采用抗高温可酸溶暂堵技术后,储层保护效果明显,投产后产油量达到90.0 m3/d,较邻井产油量大幅提高,实现了“堵得住、解得开”,为类似油田的裂缝性储层高效钻进提供了一种新的技术途径。      

裂缝性储层屏蔽暂堵技术与解堵技术研究

根据对碳酸盐岩储层岩性、物性和敏感性的分析 ,室内优化了保护裂缝性碳酸盐岩储层的钻井完井液的性能参数 ,并对碳酸盐岩储层的水锁效应及应力敏感性进行了评价。并且对封堵的地层进行成功的解堵。所以对裂缝性油藏暂堵并不是关键 ,关键是成功的封堵之后成功的解堵。     

裂缝-孔洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏机理研究

针对裂缝-孔洞型储层从数十微米级至毫米级别漏失通道并存的储层漏失控制问题,提出漏失控制及储层保护的关键是又好又快地封堵裂缝。进行了塔河油田12区钻井液、完井液动态损害评价试验,结果表明,该钻井液、完井液难以满足裂缝-孔洞型储层的漏失控制及储层保护的需要。根据暂堵性堵漏思路改进了该钻井液、完井液,改进后约在3 min内形成暂堵率在99.999%以上的致密封堵层,且60 min累积滤失量不超过0.5 mL,较改进前裂缝封堵能力提高2.3倍,酸溶返排恢复率提高60%,证明暂堵性堵漏思路是可行的。暂堵性堵漏具有堵漏材料粒度范围大、架桥快速、封堵层致密、侵入适度、双向承压和酸溶解除等特点,暂堵性堵漏与屏蔽暂堵技术的差异主要体现在封堵对象、封堵层形成时间、封堵层承压能力、封堵层厚度、封堵层解除方法等方面。      

缝洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏配方研究

暂堵性堵漏是针对缝洞型储层漏失控制提出的新技术,具有堵漏剂粒度分布广、固相粒子架桥快速、形成的封堵层致密并可以双向承压等特点。人工制成了缝宽为150 μm的缝洞岩样,在暂堵性堵漏机理的基础上,优选了封堵150 μm缝宽裂缝的暂堵性堵漏材料,进行了"架桥粒子粒径"、"架桥粒子加量"和"变形粒子加量"的3因素3水平正交试验。试验结果表明,架桥粒子与裂缝宽度匹配关系为1∶1、架桥粒子体积分数为2.0%、变形粒子体积分数为1.5%是最佳复配组合。用端面为缝和端面为洞两类缝宽150 μm的缝洞人工岩样,进行了动态损害评价试验和酸溶解除滤饼试验。试验结果表明,优化配方均在3 min内形成暂堵率达99.999 9%的滤饼,其承压能力至少为12 MPa,自然返排恢复率大于65%,酸溶助排恢复率达85%以上,较好地实现了暂堵性堵漏目的。      

威荣页岩气田水平井套变段暂堵分段压裂工艺技术研究

威荣页岩气田页岩气井套变频发,2017～2020年采用泵送桥塞分段压裂19口水平井,有9口井发生不同程度套变,导致桥塞不能被泵送到设计位置,严重影响改造的充分程度和压后产能,为此急需开展新技术攻关,解决套变后的分段改造难题.文章通过一系列技术攻关形成了暂堵分段压裂工艺技术,该技术将套变段一次性全部射开,采用多次暂堵工艺...     

碳酸盐储层酸化解堵配方优化及解堵机理

为了解除碳酸盐岩超低渗透储层钻井泥浆污染,通过响应面回归模拟分析解堵剂对泥饼和岩心溶蚀率差值来评价复配酸组分对泥饼和岩心的溶蚀效果,确定了适宜的解堵剂配方,考察了复配酸对岩心的解堵效果,分析了解堵机理。结果表明,在泥饼溶蚀中各组分的影响大小顺序为H_2O_2HClHFHAc,在碳酸盐岩岩心溶蚀中各组分的影响大小顺序为HClHAcHFH_2O_2;解堵剂配方为9.2%HCl+1.3%HF+5%H_2O_2+15%HAc时,解堵后的岩心渗透率恢复率达到130%;该复配酸具有缓速性能,在解堵的同时能将岩心的伤害降到最低,能有效保护地层结构,达到深部酸化的目的。