屏蔽暂堵技术在新疆油田的应用

新疆石油管理局针对勘探开发中油气层保护、防止油气层污染的问题,同西南石油学院合作进行了屏蔽暂堵技术的研究工作。经现场1000多口井的实际应用表明,该项技术具有对钻井液污染小、屏蔽暂堵效果好、减少了对储层的损害、施工简单、成本低、便于推广等优点。     

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%.     

中原油田钻井完井液屏蔽暂堵保护储层技术

分析了中原油田储层损害的主要因素,有针对性地进行了油气层保护的研究。室内研究和现场应用效果表明,通过对钻井液进行屏蔽暂堵技术的改进,钻井液能够在很短的时间内在井壁附近内形成一个致密的屏蔽堵塞环,阻止有害的固相和液体进入产层内部,防止钻井液完井液对地层造成伤害。渗透率得到了提高,投产70d内比邻井产量有明显增加,且能有效保护油气层,为中原油田的勘探开发增储上产提供了保证。     

屏蔽暂堵保护油气层技术的现场应用

本文探讨了屏蔽暂堵技术保护油气层的原理、屏蔽暂堵颗粒的作用、屏蔽暂堵技术的优势以及通过实例运用分析屏蔽暂堵技术的现场使用效果,指出了屏蔽暂堵技术在油气层保护方面的重用作用和发展前景。     

保护油气层概念与技术

钻井液密度高了,能枪毙油气层,这种认识是没有科学根据的。大量的室内和现场试验表明:造成油气层损害的主要因素有2个,一是井内液柱压力大于地层压力,二者形成的压力差较大;二是选择的钻井液类型与油气层不配伍。文中从理论和实践上说明了油气层损害的因素,及如何保护好油气层,以加快新区勘探速度。     

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。     

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。     

江汉油田保护油气层泥浆技术浅析——兼谈江陵凹陷有关问题

保护油气层是一项庞大的系统工程，钻井泥浆是与油气层接触的第一种外来工作液，必须十分注意其与油气层的配伍性。江汉油田普遍存在的泥浆密度高、地层压力系数低的矛盾是可以通过实施屏蔽暂堵技术加以解决的。江陵凹陷勘探历程中的钻井及保护油气层经历了三个阶段，其中在以沙27井为起点的第三阶段中，通过使用不饱和盐水加重（堑堵型）泥浆体系，提高了泥浆与复杂地层及油层的配伍性，未损害油气层。在少下或不下技套的情况下，确保了井下顺利。     

跃西2平1井钻井液技术

介绍青海油田使用抑制性复合聚合物钻井液，以甲基硅油作润滑剂，并结合屏暂堵技术保护油气层，顺利钻成第一口水平井（跃西２平１井）的钻井液技术。现场应用结果表明该钻井液有优良的润滑性、较低的滤失量，携岩效果好，且有较好的油气层保护作用。     

川西南地区油气层保护的现状与未来

随着勘探领域的拓展,对低压低渗透油气藏的勘探逐渐增多,使保护油气层的工作日益显得重要,特别是对钻井液与完井液提出了更高的要求。川西南地区各油气田气层压力现已大大低于原始地层压力,极易受到勘探过程中各种流体的损害。对此应采取的措施是加强钻进过程中的油气层保护,改进处理气层井漏的方法,科学控制钻井液密度,减少产层的浸泡时间;同时还应加强对超低密度钻井液、完井液的研究、应用与试验工作,重视对油气层保护的人才培训。     

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

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。      

钻井过程中保护低渗特低渗油气层的必要性、重要性与发展趋势

钻井过程中钻井液对低渗特低渗油气层的损害程度通常较中、高渗油气层大得多,但多年来部分人认为,需压裂投产的低渗特低渗油气藏,因压裂可解除油气层损害而勿需在钻井过程中采取保护油气层措施,因而对油气井产量和经济效益带来不利影响。阐述了低渗特低渗油气层损害机理的特殊性以及损害程度的严重性;依据现场实际产量数据,充分说明了钻井过程中采用效果优良的保护油气层钻井液技术有助于大幅度提高压裂后单井日产量;结合国际趋势和中国油气工业发展战略需求,阐述了将来的发展方向和趋势。不仅对提高保护油气层效果、单井产量以及油田总体经济效益具有适用价值,而且对钻井液技术的发展和中国模式“页岩革命”的建立也具有一定指导意义。      

保护储层钻井液优化设计新方法及其应用

近年来,国内外均高度重视油气层保护技术的发展和领域的拓宽。暂堵技术是保护储层钻井完井技术的主要技术之一。针对中原油田特殊工艺井,开展了复杂地质条件下储层保护技术研究。采用一种理想充填新方法,对保护储层的钻井液暂堵方案进行了优化设计。实验结果表明,采用新方法可进一步提高储层岩心的渗透率恢复值,有利于更好的保护储层。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。     

中国致密砂岩气藏勘探开发关键工程技术现状与展望

中国致密砂岩气藏具有低孔低渗、裂缝发育、局部超低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。经过10多年持续攻关，已经形成了裂缝性致密砂岩气藏保护屏蔽暂堵技术系列、气体钻井及全过程欠平衡完井保护技术系列，成功试验了CO2泡沫压裂液体系、N2增能压裂液体系和低摩阻高黏度瓜胶有机硼冻胶压裂液大排量套管注入的大型压裂工艺。实践证明，贯彻储集层保护与改造并举的方针，实现全过程储集层保护是致密砂岩气藏及时发现、准确评价和经济开发的重要保证。建议加强致密砂岩岩石物理学基础研究，重视水平井及特殊工艺井的钻井及完井储集层保护配套技术应用，大力提高增产改造技术的适应性，形成针对不同类型致密砂岩气藏的配套技术系列。参42     

低渗透致密砂岩气藏保护技术研究与应用

分析了低渗致密气藏的损害机理与保护措施,认为低渗透致密砂岩气藏在钻井过程中的损害因素主要是水敏损害和水锁损害,其次为固相颗粒堵塞损害。为此,针对试验区块提出了“合理的屏蔽暂堵-强抑制-防水锁” 保护气层技术思路,进行了水锁损害机理与预防方法研究;以自行研制的气层专用保护剂为主剂,研制出了保护气层的钻井完井液配方,并进行了现场试验。实验表明,岩样被水侵之后,渗透率明显降低。因此,对于低渗透岩样,在钻井过程中,尽量避免滤液侵入储层;研制的保护气层钻井完井液配方抑制性强（页岩回收率为97.8%）,岩样气体渗透率恢复率高（大于80%）,能有效减小钻井液对气层的水敏和水锁损害。现场试验表明,该钻井完井液体系抑制能力强,气层保护效果较好。     

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。      

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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。