国外保护油气层钻井液技术新进展

在油气钻探过程中,钻井液作为第一种入井流体,在对储层实施保护的过程中起着至关重要的作用.在长期的钻井实践中,我国已总结出三大类、共11种保护油气层的钻井液体系[1],但随着时间的推移和钻井难度的增加,保护油气层钻井液技术正面临着进一步发展和更新.近年来,国外高度重视开展保护油气层钻井液技术的研究,并已取得了较大进展和成功应用.     

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。     

砂泥岩防塌及保护油气层钻井液技术

从防塌性能,保护油气层,润滑性及配伍性等方面介绍了新型硅防塌剂及硅基防塌钻井液的室内试验情况.在胜利油田5口井的现场应用表明,该型防塌剂能显著降低钻井液成本,而且对油气层的侵害很小,并对保护井眼稳定,防止井塌具有明显的作用 ,具有良好的发展应用前景.     

油气层损害的机理及处理

文中从油气层损害引起不同渗透率降低的角度划分地层损害的类型，综述地层损害的机理、表现及相应的处理方法。通常，微粒堵塞、油堵、垢堵、细菌堵塞造成地层绝对渗透率降低，乳状液堵塞、水堵、润湿性改变引起油相渗透率降低。     

对水平井油气层保护技术的探讨

在水平井钻井与完井过程中，由于水平井段易形成岩屑床，油气层受钻井液，完井液的浸泡时间长等原因，水平井油气层损害已成为影响其产能发挥的一个重要问题，从分析造成水平井油气层损害的主要因素出发，提出了减少水平井油气层损害的措施和技术，同时通过建立相应的理论分析模型并进行求解，分析计算了影响水平井产能的各种因素，分析对比了水平井与垂直井的产量降低幅度。分析结果表明：（１）油气层损害是影响水平井产能的一个重     

保护油气层射孔液在中原油田的研究与应用

研制出了防止油层损害的ZYNP－1射孔液。对该射孔液的抑制性、抗高温性、抗腐蚀性，与原油乳化能力和保护油气层效果进行了评价。结果表明，射孔液本身或射孔液与地层水混合后均无沉淀，与原油也不会形成稳定的乳状液。经现场100多口井应用表明，ZYNP－1射孔液性能稳定，不分层，与处理剂配伍性良好，并具有很高的渗透率恢复值，油气层增产显著。在濮城油田、文留油田、文卫马油田应用ZYNP－1射孔液的井，单井平均产量分别提高84.7%、60％、32.8%，地层压力系数分别下降了0、0.01、0.21。     

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℃。     

胜利油田保护油气层钻井液技术

油气层保护越来越引起人们的重视,其保护结果如何直接影响到油井产能、油气田的勘探开发,而钻井液是引起油气层损害的第一要素,因此,研究与开发保护油气层钻井液具有深远的意义,本文介绍了胜利油田保护油气层钻井液发展状况,类型,性能以及现场应用的效果。     

有机垢对地层损害机理研究

有机垢对地层的损害是引起产能下降的一个重要原因，通过室内实验研究了有机垢对地层损害的机理。实验结果表明，有机垢在多孔介质中形成后使部分孔喉受到堵塞，岩石渗透率明显下降，同时，有机垢还使岩石表面润湿性发生转变，其亲油性地产强，对亲水油藏，由于润湿性的转变，油、水两相在多孔介质中的分布发生变化，油上相对渗透率降低，采收率也受到影响。有机垢造成的损害在地层中很难彻底清除，因此，应以预防为主。     

保护油气层的钻井液,完井液体系研究

保护油气层，减小油层损害。方法：针对江汉油田江陵凹陷中央背斜带储层特征，分析其潜在损害因素，在研究常用处理剂的抗盐性和与地层水的配伍性的基础上，研制出了两种钻井液体系完井液体系。     

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%.     

大情字井地区储层损害机理及保护储层技术

大情字井地区储层损害问题是钻井完井液固相侵入微裂缝或漏失引起的固相堵塞损害，钻井完井液的滤液侵入储层引起的水敏、水锁和碱敏损害，注水速度过快引起的速敏性损害，以及含高价阳离子的完井液滤液侵入储层引起的无机垢损害。通过分析储层损害因素，制定了一套适合该地区钻井完井液技术。即：①增强钻井完井液滤液的抑制性，降低滤液表面张力；②降低钻井液完井液的滤失量；③配制完井液时，注意其离子含量和矿化度，必须接近地层水的矿化度和离子组成；④在钻井完井液中加入适当粒度的固相粒子，以便形成致密滤饼，降低钻井完井液体系的滤失量，同时对低渗透储层的微裂缝起到一定的封堵作用；⑤为了减轻碱敏损害的程度，钻井完井液的pH最好控制在10左右。该套钻井完井液技术在现场实验中取得了良好效果。     

油气层伤害问题的实验室综合研究

分析了油水井生产过程中的油气层伤害问题，提出了用于判识油层伤害机理和油层保护措施的实验室综合评价方法。该方法将现场已经存在或可能出现的生产问题转换成实验室问题，可依次进行油气层伤害机理识别、伤害机理与伤害程度量化和油气层保护措施研究。     

碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势

碳酸盐岩是重要的储集岩，但是对其储层损害机理的认识及深入程度与碎屑岩的研究相比差距较大。笔者系统地介绍了碳酸盐岩储层的主要损害机理及屏蔽暂堵和酸化技术等碳酸盐岩储层的保护措施，认为碳酸盐岩油气层损害机理主要包括流体敏感性、应力敏感和水相圈闭；采用屏蔽暂堵技术时，应注意确保固相颗粒大小与裂缝宽度相匹配，这样才能形成致密的屏蔽层，达到保护油气层的目的；酸化技术成本低、效果好，酸液对碳酸盐岩缓速作用越强，酸化效果就越好，乳化酸是较优的缓速酸。同时指出了碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的发展趋势。     

利用平面夹砂模型研究调剖剂对非目的层的损害

采用平面玻璃夹砂模型直观形象地研究了黄胞胶／Ｃｒ＋３调剖剂对非目的层的污染情况，讨论了注入速度、地层渗透率级差对调剖效果的影响。     

固相颗粒损害储层机理研究

在钻井、完井、井下作业及油气田开发全过程中,存在很多损害储层的因素,其中,入井工作液中的固相颗粒是一个不容忽视的重要因素。固相颗粒侵入储层的孔隙喉道,在孔隙喉道内滞留、沉积,堵塞油气流动通道,造成储层绝对渗透率下降。入井工作液中固相颗粒的种类很多,大致分为三大类：刚性颗粒、可变形球状颗粒和可变形纤维状颗粒。颗粒类型不同．堵塞机理也不同,主要原因在于颗粒的受力状态。作用在流动悬浮颗粒上的力分为3类：与吸附机理有关的力、与分离机理有关的力和与传输机理有关的力。理论研究表明,固相颗粒在孔隙内滞留的备件是与吸附机理有关的力大于或等于与分离机理有关的力。为进一步探讨固相颗粒侵入造成储层损害的机理,在室内对含不同类型固相颗粒的钻井液对岩心的损害程度进行了模拟评价。实验结果表明,不同类型的固相颗粒对岩心造成的损害率不同,其中,刚性颗粒损害率较低,可变形球状颗粒损害率较高,而可变形纤维状颗粒损害率没有明显的规律,彼此差别较大。     

冀东油田绒囊修井液控制储层伤害应用研究

针对冀东油田在修井过程中出现漏失、含水恢复时间长、储层伤害严重等问题,在分析了绒囊暂堵机理的基础上,现场采用绒囊修井液体系,利用绒囊自匹配漏失通道实现全面封堵并可自动 返排的特性解决了这一难题。室内评价表明,绒囊修井液体系稳定时间15 d以上,封堵地层后可提高地层承压能力达到7 MPa,修井液侵入地层在8 cm以内,岩心渗透率恢复值达90%以上。在L12-6井和 NP23-X2409井进行了现场应用,L12-6井采用绒囊修井液暂堵检泵,含水恢复至正常水平仅需3 d,且日产油增加3 t多,含水率下降了30%;NP23-X2409井采用绒囊修井液暂堵后挤水泥,承压能力提高了 6~7.5 MPa,日产油增加了10 t多,含水率下降了5%。室内和现场应用表明,绒囊修井液封堵效果好,对储层伤害较小。     

大情字油田套管损坏机理认识及防控对策

吉林油田乾安地区目前已进入开发中后期,水井套管损坏现象突出,严重影响了油田注水开发效果。因此以乾安地区大情字油田为研究对象,分析了套损形态特征及套损分布统计规律,开展了套损段岩石物理力学性质实验研究,并进行了地应力及其它各类套损影响因素数模分析。研究结果表明,该地区套损主控因素为注水后泥岩吸水软化,套管周围形成椭圆形分布的非均匀地应力外载,导致套管抗挤强度大幅度降低。最后提出了针对性的套损防控技术对策。     

青海南翼山E_3~2凝析气藏储层伤害研究

青海南翼山E32气藏是柴达木盆地一非常规裂缝性气藏。储层岩石渗透率主要受岩石裂缝控制。粘土含量高,在钻井、完井和其他各种作业过程中容易受到伤害。通过薄片分析、X-衍射、扫描电镜、压汞和室内各种静态伤害试验,研究了储层的储集空间、孔隙结构、粘土矿物种类以及敏感性等基本特征,分析了储层污染的潜在因素及伤害机理。研究结果表明,储层粘土矿物以伊利石为主,含量高达71.3％;孔隙结构以晶间孔、溶蚀孔为主,粒间孔极不发育;碱敏和压力敏感性是储层主要损害因素,从而为保护储层提供了必要的科学依据。