钻、完井过程油层保护技术的研究与应用

大庆油田开发对象逐渐转向二、三次加密井的薄差油层,由于该类油层泥质含量高、油层物性差,因此注重钻完井全过程的油层保护工作就显得格外重要.以薄差油层天然岩心为实验载体,开展了储层敏感性评价、高聚物钻井液与A级固井水泥储层伤害程度评价及伤害原因分析、钻井液屏蔽暂堵剂的优化与评价、射孔完井液清洗剂防膨剂的优选评价以及油层复合保护技术开发等室内实验;在室内实验的基础上,以杏八～十二区过渡带二次加密井为试验区,开展了钻井液屏蔽暂堵剂、洗井液临界密度固井、射孔完井液、热泡沫气举、油层复合保护剂等钻完井全过程油层保护技术现场试验,生产和测试结果均见到了较好的效果.     

南堡油田东营组试验区作业入井液体系储层保护技术研究

根据南堡油田东营组试验区储层特征,分析了其潜在的储层损害因素,并对南堡油田常用的7种作业入井液基本理化性能进行了测试分析。在此基础上,对南堡油田东营组试验区不同类型的作业入井液体系的储层保护效果进行了评价。结果表明,密度为1.20g/cm^3的优质压井液/普通压井液、微泡修井液以及2%NH4Cl＋10%解水锁剂的储层保护效果好,污染后岩心的渗透率恢复值均大于90%;密度为1.05g/cm^3普通压井液污染岩心的渗透率恢复值为50%左右;活性水、2%NH4Cl、2%KCl储层保护性能偏差;单一使用固化水对岩心损害较为严重,建议与破胶液联合使用,用3%破胶剂JPC溶液进一步污染岩心后最终渗透率恢复值可大于95%。     

石南21井区低伤害防膨压井液的研究

针对石南井区储层的水敏、碱敏、盐敏性研制了由高分子聚合物、粘土稳定剂、破乳助排剂、除氧剂组成的油气井防膨压井液LU-2。此防膨压井液具有防膨效果好、对地层伤害低等特点，并成功进行了现场试验，效果良好。     

海上油田注水处理用粘土防膨剂的室内筛选

针对海上油田储层特点筛选粘土防膨剂,对控制储层水敏伤害和保障整个油田的持续高效开发有非常重要的意义。综合多种防膨剂评价方法的优点,采用静态与动态相结合的实验评价方法,筛选了适用于海上某油田注水开发的粘土防膨剂。优选出质量分数为l%的FP-3A粘土防膨剂,静态评价离心法其防膨率为79.1%,X-射线衍射法防膨率为54.6%,膨胀仪法防膨率为80.7%,岩心线性膨胀率为0.73%,每100g静态吸附量0.29g;动态评价渗透率保留率大于70%,最佳注入质量分数为0.5%～1.0%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定且作用时间长,适于海上某油田注水开发应用。     

强水敏低渗油藏酸化防膨研究及现场应用

针对石西油田低渗油藏强水敏性伤害储层,油井转注水初期,普遍存在注入压力高、注不进的实际问题,基于黏土矿物的防膨原理和现场防膨经验,为了提高XH-F3防膨剂的防膨效果,采用乙醇与注入水混配,其防膨率得到显著提高,满足了油田指标要求。静态实验结果表明,采用该防膨技术,岩心破碎率低、腐蚀率低,配伍性好。现场实验表明,注入该防膨型醇水配制的酸液,酸化后注入压力大大下降,注水量增加3~5倍,达到了防止黏土矿物膨胀、实现近井地带酸化解堵的目的。     

适配型修井液在渤海油田的应用

针对渤海油田不同的储层及原油特性,通过实验分别提出了广谱型修井液、防膨型修井液和高效修井液三种适配型修井液用于常规修井作业。室内实验评价的结果表明,以广谱型修井液为基液,可以配置防膨型修井液、高效修井液,对于不同类型的油井,可以收到较好的效果。经过在埕北油田多口井的现场应用表明,新型修井液不仅能够减少油井修井以后的恢复时间,也能增加油井产能,所优选的配方经现场应用验证效果良好。     

低伤害低腐蚀的无固相修井液体系研制与性能评价

在南海西部油田修井作业过程中,修井液滤失进入地层造成储层伤害。为解决现场修井液对管材腐蚀严重、易引发黏土水化膨胀、降低储层渗透率等问题,研制了一种低伤害低腐蚀的新型无固相修井液,对黏土防膨剂、助排剂和弱酸MHA进行了筛选,确定了修井液体系的最佳配方,研究了修井液的缓蚀性和对岩心渗透率的影响。结果表明,修井液体系组成为过滤海水、5%有机盐黏土防膨剂TFB-2、0.5%黏土防膨剂HAS、1%MHA、0.5%助排剂FC310时可有效抑制黏土水化膨胀,其黏土防膨率(约90%)大于现场修井液(70%);对管材的腐蚀速率低,70℃下对钢片的腐蚀速率为1.2361 g/(m~2·h),仅为现场修井液的43.8%;新型修井液可提高岩心渗透率,处理岩心后的岩心渗透率恢复率约为110%,大于现场修井液的70%。新型修井液油水界面张力低、易于返排,可有效提高近井地带的储层渗透率,性能优于现场修井液。     

昆北油田切12区低产液井洗井方法研究

昆北油田切12区压力系数低于1,特别是低产液井洗井时必然会造成地层污染。洗井后向地层挤入缩膨剂,有效抑制了粘土膨胀,对于前期因洗井造成地层污染的井或由于工作参数变化造成污染的井,挤注缩膨剂后,产液量也能恢复。     

油层保护措施效果分析

文章介绍了大庆油田采油五厂采取油层保护措施的几种方法，并利用注、产出剖面资料对油层保护措施的效果进行综合分析，阐述了不论在完井过程采用PTA保护液，还是注水井注水前先注入清洗剂 防膨剂，对提高储层的功用厚度和功用强度都有较好的效果。同时，也指出了在油田的三次加密调整过程中，采取有效的油层保护措施是确保油气产量的重要技术措施之一。     

吉7井区水敏储层酸化预处理工艺研究及应用

吉7井区是采用常规注水开发的深层稠油砂岩油藏,储层粘土矿物含量较高且为中等偏强-强水敏。注入水会使粘土矿物膨胀,注水压力快速上升导致水井欠注或注不进,加剧注采矛盾。为吉7井区长期稳定的注水开发和动用,根据储层敏感性评价结果,开展室内粘土防膨试验,对粘土使用不同酸液体系和防膨剂进行多轮次浸泡和冲刷,实验表明粘土酸化后再用水浸泡冲刷几乎不发生膨胀和运移,防膨效果远高于后期酸化或同步防膨,因此引入注水前酸化预处理的治理思路,并筛选出缓速酸酸液体系配方。在现场选择物性较差的31口井进行应用,酸化预处理井的注水压力明显低于未酸化的井,压力上升梯度也低于未酸化井,该技术对敏感储层注水开发具有较好的借鉴意义。     

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。     

酸化液配伍性评价研究

为评价区块储层自身的敏感性及酸化液对储层的损害程度,通过对区块储层地质资料进行分析,利用室内酸化液配伍性评价手段,结合使用X-衍射、扫描电镜、多功能显微镜等分析仪器,从2区块储层地质特征入手,进行了室内配伍性评价试验.试验结果表明,锦607块是一个速敏、酸敏程度均较弱的储层,锦99块是一个速敏较弱、酸敏程度中等偏弱的储层;土酸可以在锦607块兴隆台油层使用,15%盐酸在锦607块于楼油层使用效果较好,10%和15%盐酸在锦99块酸化效果也较好,但由于其储层黏土矿物总量高,水敏性强,酸化前应在前置液中加入黏土稳定剂,抑制黏土膨胀.     

HCM酸液添加剂的研制

对油田酸化改造过程中使用的酸液添加剂进行了研究,它主要包括粘土稳定剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等。对合成的粘土稳定剂PCM进行了防膨实验和地层伤害评价,筛选并评价了缓蚀剂(H2),它在缓速酸中具有较好的配伍性和很低的腐蚀性能。还评价了各种铁离子稳定剂,选出合适的铁离子稳定剂。研制的酸液添加剂在酸体系中配伍性能好,地层伤害程度小,综合性能完全满足酸化液在油田中的要求。     

准噶尔盆地砂砾岩储层压裂液损害及保护措施

针对准噶尔盆地玛湖凹陷区上乌尔禾组砾岩储集层压裂开采过程中储层损害等问题,在分析准噶尔盆地砂砾岩上乌尔禾组玛湖1井区储集层基本特征的基础上,开展了压裂液破胶液与地层水流体配伍性及固相颗粒堵塞评价、储层敏感性评价、毛细管自吸及黏土矿物水化膨胀评价实验,分析了储层损害的主要因素;对防膨抑制剂,仿生双疏压裂液助排剂进行了优选;此外,还建立了储层敏感性损害智能化定量预测技术。研究结果表明,准噶尔盆地砂砾岩上乌尔禾组玛湖1井区储层损害主要因素是蒙脱石吸水膨胀损害、强毛细管自吸损害、固相颗粒堵塞损害、水敏和弱酸敏性损害。优选出的4%聚醚胺抑制剂膨胀量在1.28 mm,2%仿生双疏助排剂的助排效率在88.54%以上; 2%聚醚胺和2%双疏压裂液体系的岩心自吸量为1.38 mL,膨胀量为1.42 mm,返排率达到86.2%;建立的储层敏感性损害智能化定量预测技术的预测精度在85%以上,形成了一套适合准噶尔盆地玛湖砾岩储集层保护体系。      

评价粘土膨胀与微粒运移对储层渗透率影响的数值方法

钻井过程对储层的损害,主要是粘土膨胀和微粒运移造成的。本文提出了一个比较实用又便于数值化的数学模型,它综合考虑了粘士膨胀、微粒运移以及岩石对微粒的吸附作用等因素对渗透率的影响,运用这种数值方法可以预测钻井完井液对储层的损害,对保护油气层具有重要的实际意义。     

高矿化度盐水钻井完井液损害气层防治方法

盐水钻井液完井液对防止地层中盐层溶解、粘土水化膨胀分散而导致井壁不稳定和储层产生水敏损害具有很好的作用。室内试验结果表明，高矿化度盐水钻井完井液对气层的渗透率产生严重损害，损害率在90％以上；无固相的高矿化度盐水压井液对气层渗透率的损害率达80％左右。通过研究其损害机理，损害的主要原因是高矿化度盐水钻井液完井液中的盐组分在干气返排过程中的结晶堵塞问题。提出了防治高矿化度盐水钻井完井液和射孔压井液损害气层的技术对策，即，调整井身结构，用套管将盐膏层封隔，将钻井液矿化度降低到气层的临界矿化度再钻开储层，能有效地防止钻井液的盐结晶损害；现场施工中，可以在射孔压井液前打入一段盐结晶溶解液作为前置液，投产返排时，天然气驱替前置液，前置液驱替进入储层的射孔液，这样在射孔液还没有析出盐结晶前，就被驱出了气层，从而消除了高密度盐水射孔液盐结晶损害气层问题，达到保护气层的目的。     

锦州9—3油田注入水适应性试验研究

用静态和动态方法研究了锦州9－3油田注入水与油层的适应性。结果表明,该油田以馆陶组地层水作为注入水水源时,注入水与油层水的相容性较好,与地层原油的配伍性较好,与岩石的配伍性不好。体积流量过量试验结果显示,当注入150倍孔隙体积注入水时,因粘土膨胀,渗透率下降达28％,若将馆陶组地层水作为入水水源,必须在注入水中加入膨剂以防止由于粘土水化膨胀而造成的地层伤害。     

保护储层的新型工作液配方的实验研究

油气井从完井到投产要经过许多施工环节，其中洗井和压井是必不可少的重要环节。洗井液和压井液质量的优劣会给油气井的产量和开采时间带来一定影响。从储层保护出发，提供两种新型工作液-压井液（YL）与洗井液（XL）配方。机理研究与室内实验研究表明，XL洗井液与YL压井液均具有对地层伤害小、表面张力低、滤失小、有适当的密度变化范围和低毒、污染小等优点。     

PCM粘土稳定剂的合成及评价

以非离子型单体B和阳离子单体DAC合成了PCM阳离子聚合物粘土稳定剂 ,进行了粘土抑制性静态试验和岩芯流动试验。结果表明 ,PCM粘土稳定剂具有很强的抑制粘土水化膨胀能力 ,可用于油田开发中注水井或采油井的注入水、酸化液、压裂液、射孔液等工作液中     

准噶尔南缘水基钻井液多元协同抑制机理

准噶尔南缘地区泥岩井段地层易水化膨胀、分散或剥落掉块,钻井液抑制剂采用无机-有机的多元组合方案。室内实验评价了常用抑制剂单剂及多元复配后对安集海组泥页岩水化分散、膨胀的抑制能力,形成了多元协同抑制性钻井液体系,并对其性能进行评价。通过开展多元抑制剂作用下的黏土矿物晶层间距、Zeta电位、粒度分布、水活度及抑制剂吸附量等测试实验,揭示了该地区水基钻井液多元抑制剂的作用机理。结果表明,无机盐KCl具有明显的晶格固定、压缩双电层及促进聚合物吸附的作用;复合有机盐具有一定的晶格固定作用、明显的压缩双电层及调节活度的作用;改性聚合醇具有吸附包被且可与KCl协同增效吸附的作用。多元抑制剂同时具有晶格固定-压缩双电层-活度调节-吸附包被及协同促进吸附的多元一体的协同作用机理。