钾盐成膜封堵低侵入钻井液在南堡油田的应用

南堡油田各层系储层纵横向渗透率和孔隙度分布严重不均质,且储层物性、泥质含量纵横向变化较大.针对以上地层特性,优选出了加有KCOOH或KC1、高温高压降滤失剂、低荧光沥青、成膜剂、特种封堵剂等处理剂的钾盐成膜封堵低侵入钻井液.该钻井液能在极短时间内,在坍塌层、油层近井壁形成钻井液动滤失速率接近零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,并利用钾离子的强抑制性能抑制黏土膨胀,通过双重作用实现稳定井壁,保护储层的目的.分析了该钻井液的作用机理,提出了适用于南堡油田馆陶组、东一段储层的钾盐成膜封堵低侵入钻井液配方及现场施工措施.经现场使用证实,该钻井液能有效保护油气层,防止地层坍塌.     

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.     

文88块油层保护技术研究与现场应用

分析研究了文88块沙三中亚段5-6砂组储层的主要特性和钻完井过程中可能诱发的潜在储层损害因素,优选出适合文88块储层特点的钾盐聚磺钻井液和成膜封堵、防水锁油保技术配方与措施。经室内验证,储层的渗透率恢复值达到92%以上。在文88-55等几口井在钻进到开发储层前添加了该油层保护剂,现场应用取到了很好的油层保护效果。     

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。     

哈南油田保护储层钻井完井液新技术

针对二连地区哈南油田储层特性和使用钾铵基钻井完井液体系特点,研究出一种新的保护油封堵剂L－RP,加入L－RP后的钻井液能在一定深度内彻底封堵储层孔喉,减少钻井液及后续流体进入储层的量,降低外来流体对储层的污染,该封堵层经射孔后解堵,所以封堵层深度必须小于射孔深度,以便射孔后井筒与储有较完善的连通,达到保护油层的目的。L－RP主要成分为磺化沥青和惰性粒子,与储层特性与钾铵基钻井完井液体系配伍性好,同时提出2项评价保护储层效果的参数,封堵效率和封堵深度。封堵效率应大于90％,封堵深度应小于1cm,在哈南油田现场应用表明,保护油层封堵剂L－RP的保护油层效果良好,完善井达到了100％。     

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.     

雷公油田打调整井过程中油层保护技术

针对雷公油田打调整井过程中地层损害的问题,分析了该区常用钻井液造成地层损害的原因,提出用屏蔽暂堵技术改造钻井液,即在原钻井液中加入QS-2和FT-1分别做架桥粒子和填充软粒子。经室内试验和现场10口井应用表明,改造后的钻井液体系与钻井工艺相容性好,易在近井壁形成致密的屏蔽带,起到保护油气层的作用。     

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%.     

大情字井油田油层保护技术

针对大情字井油田储层具有非均质、低压、低孔、低渗、易漏、易塌、易卡、部分区域垂直裂缝发育的特征，进行了流速敏感性、水敏性、储层盐敏性和碱敏性的分析评价。根据试验井的大量数据，得出了钻井过程中储层损害的主要原因，揭示了储层潜在损害因素，评价出储层损害类型与程度，明确了储层损害机理。提出了开发过程储层保护的措施。即：①进行大情字井油田整体油层保护方案的研究及设计；②制定单井的油层保护方案，并引入钻井设计之中；③坚持每口井的油层保护措施检查及打开油层前的验收，检查不合格时，不准打开储层；④每口井坚持打开油层前、后及完井前的井浆粘度、钻井完井液性能及油层保护材料的化验分析并作为验收凭证；⑤采取监督住井制度，随时检查监督。经现场应用表明，采取油层保护措施的井，采油指数是未采取油层保护措施井的1．46倍，产油量提高了30．9％，取得了较好的经济效益。     

南堡油田先导试验水平井高效钻完井技术

南堡油田主力油气藏储集层横向变化大、地层倾角与断层不确定,地质跟踪困难,由于环境的限制,钻井井数少、实施高效开发难度大.基于井壁稳定性、3项压力(地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力)、玄武岩可钻性、储集层特性与物性、油藏构造形态与目的油层油气显示特点、储集层钻完井伤害、储集层出砂情况等分析,开展了海油陆采大位移水平井的井身剖面与井身结构优化设计、井眼轨迹控制、个性化钻头设计、钻井液体系优选与油气层保护和高效筛管完井等各项技术的优选研究与先导试验应用,并在实施过程中进行跟踪分析和完善.3口试验水平井投产均一次成功,初期日产油分别达505 t、736 t和1 058 t,在高产情况下未见出砂,生产正常,确立了南堡油田高效开发主导钻完井技术,达到了先导试验的目的.     

草古100潜山水平井固井油气层保护技术

草古 100区块是草桥油田的 1个潜山稠油藏区块,计划钻 10口水平井以提高产量,采用筛管完井。在?2 44.5mm技术套管固井时,潜山油层已打开,水泥对油层污染严重,前 2口井固技术套管时未采取油气层保护措施,产量较直井提高不明显。为解决此问题,研究使用了?2 44.5mm技术套管固井油气层保护技术,使平均单井原油产量提高 142%,取得了较好的效果。文中介绍了潜山油藏特点及采用二级注水泥方法,采用连续打开式分级箍、水泥伞。一级固水泥,先固水泥伞以上 30m,凝固后再用打开式分级箍进行二级固水泥到井口。水泥伞的优点是,防止水泥浆直接冲击油层,达到防止压漏地层,起到保护油层的效果,在固的 8口井当中均取得较好的效果。     

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。     

水平井无固相甲酸盐保护储层钻井完井液技术

通过优选与研制环保型增黏剂、降滤失剂、润滑剂、防腐剂等产品,研制出一种水平井无固相甲酸盐保护储层钻井液.该钻井液所使用的聚合物类处理剂均能生物降解,且不使用原油类润滑剂.2007年该钻井液在水平井示范区块京11断块成功应用了6口井.结果表明,该钻井液携砂能力强、润滑性能好、具有优异的静结构特性和油层保护作用,是水平井钻井使用的优质的钻井完井液,为水平井油气层保护和安全钻进提供了技术保证.     

渤海湾埕海新区水平井固井配套油气层保护技术

渤海湾埕海新区沙河街组砂体是已探明的浅层稠油油藏,计划钻8口水平井,采用筛管完井,φ244.5 mm技术套管水平段已进入沙河街组储层。在前期勘探井作业过程中,高孔-高渗砂岩层漏失、水泥浆滤液渗透及套管偏心边底水窜流对储层污染严重。为保护油气层,优选应用密度1.50 g/cm3的纳米基低密度低失水水泥浆,游离液和密度差为0,水泥石24 h强度不小于17.9 MPa,失水量不大于38 mL,高于标准要求24%以上。优选应用φ244.5 mm新型一体式弹性扶正器,无应力薄弱点,较普通扶正器其复位力增加25%,起动力降低27%,使套管居中度提高57%以上。综合形成了适合埕海新区水平井固井的配套油气层保护技术,现场应用6口井,固井未发生漏失、水层窜流,固井质量优质,并获高产油流,有利于该区域油气资源的进一步生产开发。      

复杂断块油藏直井多段压裂工具研制

海拉尔盆地属于低孔低渗的复杂断块油藏,平面、层间物性差异大,非均质性强,有效动用程度低。采用常规压裂工艺,难以满足高温高压要求;加砂规模小,改造强度低,难以建立有效驱动体系。通过对节流损失计算、流态模拟、室内油浸耐温承压试验以及现场试验,研发出适合海拉尔地层条件的直井不动管柱多段压裂技术及配套工具,包括大通径封隔器及胶筒、大通径水力锚的研制,实现大砂量、大排量的大规模压裂。现场应用30口井,实现大规模加砂,大排量施工,压后增产明显。     

中东X区块U组致密砂岩压裂过程中的储层保护

中东X区块的主要目的层U组致密砂岩储层埋藏深(4500 m)、温度高(150℃)、压力高(67MPa)、地应力大(87MPa)、物性较差(渗透率仅为1.0×10－3μm2),因此,储层改造作业存在很大的困难,对改造过程中的储层保护技术也提出了很高的要求。在介绍中东X区块U组储层基本情况的基础上,分析了U层段的黏土矿物,评价、优选了支撑剂体系,进行了包括压裂液基液配制及性能测试、复合交联体系组成及交联性能测试、破胶剂体系组成及性能、压裂液滤失性能的压裂液体系优选评价试验,并基于储层保护进行了储层改造设计和工艺技术优化。该技术在中东X区块MR-0002S井的储层改造中进行了现场应用,结果表明,返排出的流体黏度逐渐降低,说明压裂液破胶顺利,作业增产达10倍左右。      

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4000~5600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4 000~5 600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

塔里木东河油田超深水平井固井技术

塔里木东河油田的水平井平均井深为6 350 m,目的层位为石炭系.该地区地质构造复杂、裂缝发育、井底温度高、地层压力系数低、井壁易垮塌掉块.这些水平井井斜,方位变化大,水平位移长,油层固井采用水平井复合套管双级注水泥工艺,封固段长,且间隙小.针对该地区特点,选用了兰德LANDY806L系列外加剂.油层一级固井水泥浆采用具有低失水、零析水、防气窜、早强等特性的加有硅粉和微硅的抗高温水泥浆;二级固井水泥浆采用添加微硅和漂珠的防漏低密度水泥浆,同时使用配套的水平段套管漂浮技术、套管扶正措施以及先导浆、冲洗液和加重隔离液多级前置液体系等综合固井技术措施.该套固井技术在DH1-H9等多口井中的应用效果良好,固井质量优质,成功地解决了东河油田超深水平井固井技术难题.     

HuaZ低渗透油田保护储层钻井液技术的研究与应用

分析了Huaz油田低渗透储层的损害因素,研究出一种满足HuaZ油田储层保护要求的新型超低渗透聚合醇钻井液.室内试验和现场应用表明,该钻井液具有良好的降滤失、防塌、保护储层等功能.该钻井液在HuaZ油田成功应用了21口井,它们均施工顺利,电测一次成功率由原来的40%上升至90%,平均钻井周期比对比井缩短10多天,油层井径扩大率均小于6%,钻井液密度从1.20 g/cm3降至1.18 g/cm3;加入超低渗透剂前后钻井液性能稳定,滤失量平均下降10%,有效地阻缓、降低了滤液对储层的伤害;同区块平均单井产量比使用该钻井液前的油井产量增加近10%,取得了良好的钻探效果.