川东北地区复合型储层保护技术研究

川东北地区海相储层多属低孔低渗、低孔致密型碳酸盐岩储层,存在地层温度高、压力高、高含硫化氢等难点,储层保护难度大。通过对非渗透处理剂、暂堵剂及复合储保剂相关参数的优选,结合压力返排解堵、酸化解堵等实验评价,形成了适合于川东北地区的"非渗透+暂堵"复合型储层保护技术。复合金属离子聚磺钻井液体系配合非渗透处理剂、屏蔽暂堵剂对储层进行封堵,形成屏蔽层,可阻止后续滤液和固相颗粒污染储层。实验结果表明,该复合储保剂具有良好的暂堵效果,其暂堵率达99%以上,压力返排解堵率达80%以上。复合型储层保护技术在川东北地区马1井、金溪1井现场应用后,储层表皮污染系数很低,起到了保护储层的作用。     

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文章针对现有屏蔽暂堵理论尚处于经验选择暂堵剂、定量化程度不够的情况，引入分形理论，对裂缝性储层屏蔽暂堵技术进行了定量化的研究。研究认为，裂缝性储层张开度分布具有分形特征,可以用裂缝张开度分布的分维数定量表征裂缝张开度分布的复杂程度；同样暂堵剂粒径尺寸和分布的分维数可定量表示暂堵剂粒径尺寸分布的复杂程度，所以可以两者分维数相近作为优选暂堵剂的原则，从而建立起了裂缝性储层屏蔽暂堵分形理论。取自新疆油田中拐隆起北东斜坡区克84井现场岩心和新疆油田常用的几种暂堵剂，进行了分维数的测定和计算，并利用此理论进行了暂堵剂优选和室内暂堵试验，取得了较好的效果，初步验证了理论的正确性。     

保护碳酸盐岩储层屏蔽暂堵技术研究进展

描述了深层碳酸盐岩储层工程地质特征及钻探该类储层对现有的储层保护技术提出的挑战,指出屏蔽暂堵技术是保护该类储层的有效措施.从暂堵材料、暂堵-解堵机理、暂堵预防储层漏失3个方面介绍了国内外屏蔽暂堵技术的发展及应用情况,认为一般低渗、中、高渗透孔隙型储层屏蔽暂堵技术已相当完善,而针对特低、超低渗透孔隙型及裂缝性碳酸盐岩储层的暂堵技术仍有相当大的发展空间.储层组系裂缝应力敏感性,多尺度裂缝动态宽度与暂堵剂理想匹配模型,高强度、高渗透率恢复率、具特殊功能的暂堵材料等方面的研究,将是屏蔽暂堵技术成功应用于裂缝性储层的基础.指出以屏蔽暂堵技术为指导思想的暂堵性防漏、堵漏和解除技术研究是储层保护技术发展的重要方向.     

用岩心流动实验方法优选飞仙关鲕滩储层暂堵剂

屏蔽暂堵技术是保护储层钻井完井技术的主要技术之一，应用屏蔽暂堵技术的关键选择合适的暂堵剂。用岩心流动实验的方法，针对飞仙关鲕滩储层，从暂堵剂的堵塞性及酸化解堵性方面对暂堵剂优选进行了研究。结果表明，暂堵剂岩心流动实验评价结果与粒子架桥原理相符性较好；粒径小于7μm的暂堵剂应用于渡口河飞仙关储层效果最佳EP—Ⅰ及CXB5—1、QHD32—6等暂堵剂的暂堵效果明显；现用几种暂堵剂暂堵后均能被酸化解堵，解堵后岩心渗透率可增大十几倍至上百倍。     

裂缝性岩心评价方法及储层保护技术

由于对地下裂缝的分布和裂缝开度难以准确把握,加上钻井完井液中的固相粒度分布缺乏广泛适用性,在钻遇裂缝性地层时往往无法形成有效封堵.为解决该问题,提出了较为准确测量裂缝开度的裂缝性岩心评价方法,并建立了裂缝开度与渗透率之间的对应关系,达到了系统评价裂缝渗流特性的目的.同时优选出了新型纤维状暂堵剂和多种粒径颗粒级配的复合封堵剂.岩心污染与流动实验结合技术的评价结果表明,新型钻井液纤维状暂堵剂和复合封堵剂可以有效防止钻井液在裂缝性地层的漏失,改善储层渗流能力,提高对裂缝性储层保护效果.     

多级架桥暂堵技术在安岳地区的应用

目前采用的屏蔽暂堵技术适合于孔喉贡献率呈单峰状分布的储层。在对川东安岳地区须家河储层敏感性分析的基础上,通过对储层孔喉渗透率贡献率呈多峰状分布的分析,提出多级架桥暂堵技术,形成以两级架桥粒子为主的安岳地区须家河储层保护技术方案。经三口井的现场试验,多级架桥暂堵材料对原井浆性能影响小,所设计的多级架桥暂堵钻井完井液室内岩心渗透率恢复值达85%以上,具有较好的储层保护效果。     

低压油藏储层保护钻井液研究与应用

陇东油田某些区块延安组物性较好,但产量较低,其主要的渗流通道是储层中的微裂缝,目前该区块使用的钻井液技术并不能很好的起到保护该储层的作用。为了达到有效保护长庆油田陇东地区延安组的目的,开展了新型储层保护钻井液技术的研究,采用了屏蔽暂堵技术,并结合油层保护剂PWTBA-Ⅱ,井壁表面形成封堵带薄且致密,能有效的暂堵储层,减少钻井液对储层的伤害。室内实验显示,钻井液体系的流变性、稳定性均较好,对储层的平均伤害率为10.61%。在陇东油田的31口井进行了成功的应用,试油结果表明实验井的日产油量明显高于非实验井的日产油量,取得了良好的应用效果。     

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.     

钻井液屏蔽暂堵技术在陕北探区的应用试验

针对陕北探区储层地质特性，认为实施钻井液屏蔽暂堵技术有利于保护储层，为此开展了有关应用试验研究。首先在室内进行了屏蔽暂堵剂和储层保护剂的筛选和性能试验，然后将选定的保护剂应用于富古4井的现场试验中，取到了保护储层的良好效果。     

低渗透油藏清洁屏蔽暂堵体系评价

为避免洗井时入井流体大量漏失进入储层,造成油气层损害,以天然树脂与多元醇为主要原料,制备了暂堵剂颗粒,将其与十二烷基苯磺酸钠、分散互溶剂等添加剂复配制得清洁屏蔽暂堵剂体系。研究了暂堵剂颗粒的溶解性、配伍性、最优加量和暂堵剂体系对岩心的封堵解堵性能。结果表明,该暂堵剂能在油类溶剂中完全溶解,与地层水和水源水的配伍性良好,堵剂最佳加量为50%。暂堵剂体系对岩心的封堵率可达96.24%、解堵率为93.59%,且耐冲刷能力强。该暂堵剂体系在现场油井的应用效果较好,日均产油量从2.4 m³增至3.1 m³,含水率有一定程度降低,可实现保护油气储层的目的。     

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.     

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。      

钻井液高效暂堵技术在陇东延长组储层的应用

长庆油田陇东地区延长组下部组层物性差,开采难度大,其主要的渗流通道是储层中的微裂缝,目前该区块使用的钻井液技术并不能很好的起到保护该储层的作用。为了达到有效保护长庆油田陇东地区延长组下部储层的目的,开展了新型储层保护钻井液技术的研究。文中所应用的技术采用了小粒子和大粒子的相互结合,形成双峰粒径的封堵体系,可以有效的保护该储层。该项技术所形成的封堵带薄且致密,渗透率接近于0,封堵深度小于1cm,能有效的暂堵储层,减少钻井液对储层的伤害,再通过后期对储层的改造,释放储层产能达到保护储层的目的。室内实验显示,这种钻井液体系的流变性、抗温性、稳定性均较好,对储层的伤害率小于10%。该项技术在陇东油田的庆平38井和庆平40井进行了成功的应用,取得了良好的应用效果。     

碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究

顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究。依次注入压裂液和加有暂堵剂的压裂液,分析了注入暂堵剂前后的施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,使施工压力升高,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北油气田碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。      

保护高渗砂岩储层的钻井液技术

针对克拉玛依陆 9井区吐谷鲁群高渗砂岩油气藏的储层特点 ,在优选出钻井液基本配方的基础上 ,采用了将 3种类型暂堵剂复配的屏蔽暂堵技术。室内暂堵评价实验结果表明 ,采用这种暂堵技术可使岩心的渗透率恢复值明显提高 ,从而较好地解决了该地区高渗砂岩油气藏的储层保护问题。     

一种复合暂堵剂在重复压裂中的应用

文章通过室内实验和现场应用,证实一种复合暂堵剂能够更加有效的提高重复压裂效果,其关键技术是复合暂堵剂以及组合使用方式。复合暂堵剂由纤维状暂堵剂和颗粒状暂堵剂组成,其暂堵机理是首先利用纤维状暂堵剂实现裂缝缝口或缝内架桥,再利用颗粒状暂堵剂的可自身膨胀性形成有效封堵,达到裂缝重定向的净
压力,从而形成不同于老裂缝方向的新裂缝,更大范围的沟通原裂缝未波及区域的油气,同时两种暂堵剂均为可控降解材料,不会对储层造成新的伤害,进而能最大限度的提高油气产量。室内实验结果表明,通过“架桥+封堵”的暂堵技术可有效实现封堵,其封堵强度可达38Mpa, 现场施工压力分析表明“架桥+封堵”暂堵工艺有效,新裂缝起裂明显,压后增产效果显著,这种复合暂堵剂为提高重复压裂转向的可控性提供了手段,并能有效提高重复压裂成功率和改造效果。     

广谱暂堵技术在轮古地区的应用

塔里木轮古地区作为勘探开发的重要地区，油气层保护技术得到了高度的重视。轮古地区是典型的裂缝型碳酸盐岩油气藏，裂缝发育，缝洞间的连通较好。采用屏蔽暂堵技术进行油气层保护的过程中，发现如果只注重暂堵剂粒子的平均粒径与裂缝宽度的平均值之间的匹配，不能达到最好的保护油气层效果。通过对暂堵剂粒子的粒径分布与裂缝分布特征之间的匹配，将达到很好的保护油气层效果。针对轮古地区裂缝性地层的特点，总结该类地层的损害因素，从理论上研究得出了适合于该地区的暂堵剂，通过室内实验证明了该类暂堵剂在轮古地区的适应性，并提出了相应的现场应用工艺技术，取得了很好的保护油气层效果。     

保护高渗砂岩储层的钻井液技术

针对克拉玛依陆9井区吐谷鲁群高渗砂岩油气藏的储层特点，在优选出钻井液基本配方的基础上，采用了将3种类型暂堵剂复配的屏蔽暂堵技术，室内暂堵评价实验结果表明，采用这种暂堵技术可使岩心的渗透率恢复值明显提高。从而较好地解决了该地区高渗砂岩油气藏的储层保护问题。     

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。     

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。