成膜封堵低侵入保护油层钻井液技术的研讨

为使钻井过程所采用的钻井液对所钻遇的不同渗透率油层均能有效地阻止其固相与液相进入油气层,不诱发储层的潜在损害因素,防止对储层发生损害,提出了成膜封堵低侵入保护油气层钻井液技术的新构思.其核心是在钻开油气层钻井液中加入成膜剂、特种封堵剂和降滤失剂.在钻开油气层的极短时间内,此钻井液中的膨润土、加重剂、岩屑等固相在不同渗透率的油层表面架桥、填充形成内外泥饼,特种封堵剂和高温高压降滤失剂封堵近井壁油层内外泥饼的孔喉,成膜剂在井壁上成膜,封堵孔喉未被架桥粒子、填充粒子、降滤失剂封堵的空间,从而形成钻井液动滤失速率为零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,有效阻止钻井液固相和液相进入油气层.此项技术对钻遇的不同渗透率油层均能有效减少损害,通过室内实验证实了其可行性.     

保护油层堵漏钻井液的研究

钻井液在裂缝性油层的漏失。对油层的损害极大，江汉石油学院利用自制的油溶性堵漏剂ＳＰ与ＳＥＰ，研制了两种保护油层的钻井液体系。室内试验与现场应用表明，这两种钻井液体系能对０．２－４．０ｍｍ宽的裂缝实现有效封堵，并且很容易返排油溶解堵。     

钻井液快速封堵油层保护技术

华北油田在屏蔽暂堵技术基础上开发出了适用于砂岩油藏完井作业的快速封堵保护油层钻井液技术.该项技术的特点是封堵带薄且致密,渗透率趋于0,封堵深度小于1 cm,在一定负压差下不能反排解堵,易被射穿,在开采时通过射孔实现储层与井筒连通良好的目标.快速封堵保护油层钻井液技术可根据不同地区砂岩储层的特点和潜在损害因素,有针对性地研制油层保护剂,而且不用考虑油层保护材料的油溶性、酸溶性或水溶性,凡是能够起到快速封堵效果的材料,也包括钻井液中的处理剂均可考虑作为封堵材料.由于钻井液处理剂的引入,使快速封堵型油层保护剂既与现场钻井液有良好的配伍性,又同时发挥了钻井液处理剂的功效,走出了单一采用粒径匹配的固相颗粒进行封堵的思路,使封堵层更加致密,油层保护效果更佳.该项技术在二连油田231口开发井中进行了应用,完善井层百分率由37%提高到85%以上,储层严重损害百分率由36%降低到3.75%.     

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.     

钻井液油层保护技术在史深100油田的应用研究

针对史深１００油田的油层物性特点，根据油气层损害的机理，合理地选择了聚合物铵盐泥浆体系，采用颗粒半径约为１．６６μｍ的超细碳酸钙和单向压力封闭剂作为屏蔽暂堵剂，并通过对泥浆中固相颗粒，滤失量，ｐＨ值，密度的控制，实现油层保护，现场实施效果表明，实施油层保护的６口井比没有实施油层保护的６口井初始增产９６％，稳产增产５１．５％取得了明显的效果，钻井液油层保护技术对其它油田也具有一定的推广价值。     

赵46井保护油层完井液

针对赵46井裂缝性砾岩储层的特点,采用了以单向压力封闭剂DCL-1和低荧光油溶性暂堵剂YD-1为主处理剂的钻开油层完井液体系。现场应用表明,该屏蔽暂堵完井液性能稳定、流变参数合理、携砂能力强、润滑性好,密度始终小于1.18g/cm~3,暂堵率为98.84％,反排解堵率达94.57％,满足了赵46井油层钻井和保护油层的需要。     

钻井液油层保护技术在史深100油田的应用研究

针对史深１００油田的油层物性特点，根据油气层损害的机理，合理地选择了聚合物铵盐泥浆体系，采用颗粒半径约为１．６６μｍ的超细碳酸钙和单向压力封闭剂作为屏蔽暂堵剂，并通过对泥浆中固相颗粒、滤失量、ｐＨ值、密度的控制，实现油层保护。现场实施效果表明：实施油层保护的６口井比没有实施油层保护的６口井初始增产９６％，稳产增产５１．５％，取得了很明显的效果。钻井液油层保护技术对于其它油田也具有一定的推广价值。     

冀东南堡油田试验井组油层保护技术

储层岩性、物性和潜在敏感性评价结果表明,南堡油田试验井组馆陶组和东一段储层胶结疏松,胶结物以泥质为主,黏土矿物成分中蒙脱石含量较高;明化镇组和馆陶组属于高孔高渗储集层,东一段为中孔中渗储集层;东一段储层为中等偏强至极强水敏、强盐敏、中等偏强至强土酸敏.优选出了适合该区块的成膜封堵低侵入保护油层盐水钻井液,该钻井液滤失量低,高温高压滤失量低于10 mL;抑制性强,东一段岩屑的一次回收率大于95%,二次回收率大于93%;封堵性极强,高温高压砂床滤失量趋于零.通过与合理的井身结构、完善的钻井工艺措施相结合,使用该钻井液钻进的14口井实现了优快钻井,8口井深小于3600 m的井平均钻井周期为38.1 d,比邻井提高了35%,并很好地保护了油层,现场井浆的渗透率恢复值大干90%,应用井的表皮系数均为负数.     

宝力格油田保护油层钻井液技术

钻井液作为与油层首先接触的外来流体极易对油层造成损害,做好钻井液保护油层工作在整个油层保护系统工程中非常重要.针对华北油田宝力格油田的储层物性,室内从岩心的敏感性评价入手,开展了钻井液保护油层技术的研究.通过对油层封堵技术的研究,研制出了适合于该油田储层特征的油层保护剂,结合现场钻井液施工的特点,制定了便于现场操作的保护油层施工措施.该技术自2002年开始,在二连地区宝力格油田共实施162口井.采取油层保护措施的井,完善井为86%,说明该钻井液技术在宝力格油田应用效果较好.     

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.     

胜利油田油层保护技术现状及发展趋势

叙述了胜利油田开发过程中油层保护的研究现状,对采油工程入井液引起的油气层损害进行了分析,列举了近几年油层保护室内研究的部分成果,归纳了区块油层保护技术的研究方法和内容,提出了开发过程中油层保护技术今后的发展方向。     

巴48-5井区保护油层钻井液技术

巴48-5井区储层物性与邻近区块存在差异,而且压力异常,压力系数为0.38～1.01,属于低压裂缝性砾岩储层,先期完钻的巴48-5、巴48-46等井储层受到了严重污染.室内通过应用超低渗透钻井液技术中提出的砂床评价方法来评价油层保护剂的封堵效果,研制出了适用于巴48-5井区的油层保护剂RP-5.该剂的特点是:颗粒的粒度分布范围较宽(2.00～300 μm),以较大尺寸材料为主,保证钻井液中有足够多的架桥粒子;采用了纤维状、片状、颗粒状等不同类型的惰性材料;引入了特殊聚合物材料,它在形成泥饼时吸附粘结不同的封堵材料和钻井液中的固相颗粒,从而增强封堵层的致密度和强度.室内评价结果表明,该油层保护剂对现场井浆性能无不良影响,能有效降低钻井液的砂床滤失量,提高封堵效率.该油层保护剂先后在巴48-39等6口井中进行了现场应用,其中巴48-39井表皮系数为0.21,巴48-31井表皮系数为-1.56,可以看出应用井的油层保护效果获得了明显提高.     

井眼条件下钻井液对油层损害的室内试验研究

模拟井眼条件研究了不同剪切速梯、温度、压差条件下钻井液对油层的损害程度。结果表明,钻井液中的固相粒子在级配合理的情况下,对高渗透率的岩心损害深度浅,反排易于解除损害;而对透渗率的岩尽,细微粒子和液相进入油层深部后不易用反排方式解除,损害较严重;速梯增加以中高也会加大损害程度;随压差的增大,岩心渗透率值没有一定的规律。用动失水法评价钻井液对油层的损「害半 ,更接近于井下实际情况。     

DG-ZCW油层保护液在G104-5P48井的应用

为高效开发G104-5区块馆陶组12小层油藏剩余油,提高该区块产能,G104-5P48井在完钻后推后54 d投产.为保护该井储层,通过室内实验优选,该井选用甲酸盐无固相体系作钻井完井液,使用DG-ZCW油层保护液作井筒内滞留液.该井投产时基本无漏失,开井初期平均日产液量为391m3/d,日均产油量为23.8 t/d,取得了较好的生产效益,表明无固相钻井完井液以及油层保护液具有很好的储层保护作用,可以在相关油井进行推广使用.     

成膜强抑制纳米封堵钻井液的研究

针对胜利油田某些区块的东营组高孔高渗储层具有较强的水敏性和速敏性的特点,研究开发了成膜强抑制纳米封堵钻井液体系.该体系具有强抑制性和成膜特性,能够最大程度地减轻储层伤害,有利于发现和保护油气层;多种防塌抑制剂的协同作用,有利于稳定井壁,减少复杂情况的发生,保证快速钻进和安全钻井,为胜利油田有效开发该类区块提供了有效保障.     

大港油田水平井保护油层钻井液技术

水平井油层保护工作比普通开发井更为重要,其重要环节是钻井液的油层保护工作。大港油田集团钻井泥浆技术服务公司针对大港油田和冀东油田断块型砂岩油层特点,依据不同的完井方式,研究出适应不同区块、不同完井方式的水平井钻井液保护油层方案,在75口水平井进行了现场应用,取得了较好的油层保护效果,平均渗透率恢复值达到86.75%,试验井原油产量均超过配产指标。现场应用结果表明,广谱型屏蔽暂堵和理想充填保护油气层技术能实现有效暂堵,确保封堵效果,非常适用于非均质砂岩油藏的油层保护,其中理想充填保护油气层技术是借助计算机软件工作,操作更方便,它更适用于高孔高渗的砂岩油藏;低固相超低渗透保护油气层钻井液技术适应筛管完井的水平井油层保护,具有较高的现场应用价值;油层保护研究必须按区块、分层位进行,油层保护方案必须个性化,才能取得理想的效果。     

低伤害油层保护液性能试验评价

针对基山砂岩体储层特性,从防膨、防乳、低表(界)面张力等角度出发,研制了低伤害油层保护液配方体系,进行了降低返排压力试验、耐温性试验、防原油乳化试验、岩心伤害试验。结果表明,在低渗透砂岩油藏完井、洗压井等作业液中加入油层保护液,能够有效防止粘土矿物的膨胀,防止完井液与原油形成乳液,明显降低完井液返排压力,可以很好地防止水敏和水锁现象的发生,对地层渗透率基本无伤害。     

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℃。     

新型油层堵漏剂JQD系列的研制与应用

塔里木油田产层堵漏要求遵循“堵得住，解得开”的原则，以满足工程和油层保护的双重要需要，为此，在室内研制了ＪＱＤ系列新型油层堵漏剂。