低渗透气藏水锁效应研究

低渗气藏普遍具有低孔、低渗的特点,气、水及少量的油流动的通道较窄,渗流阻力较大,液、固界面及液、气界面的表面张力较大,这样使得水锁效应和应力敏感性明显增强.水锁效应对低渗透储层会产生伤害,严重影响气藏的产能.本文分析了水锁伤害机理,并对各种解除水锁的方法进行了研究对比.     

气井储层水锁效应解除措施应用

低渗气藏的通道较窄，渗流阻力较大，液、固界面和液、气界面的表面张力较大。这使得气井在生产过程中，由于地层水或外来流体（尤其是钻井液、压井液、酸化液和压裂液等）未排干净，致使气井储层气相相对渗透率下降，从而造成储层水锁，严重地影响气井产能的发挥。储层气相相对渗透率取决于孔隙介质中的含水饱和度和在水存在的情况下气体的分相流动特点，因此通过降低近井地带储层含水饱和度，改变气体的分相流动特性可以解除水锁效应。室内评价实验及现场试验表明，使用由表面活性剂和低毛细管力酸液复配而成的气井解堵剂解除了气井储层的水锁效应，提高了产层气相渗透率，使气井的产气量得到明显提高。     

川西侏罗系蓬莱镇组浅层低渗气藏水锁损害研究

水锁损害是川西侏罗系蓬莱镇组浅层低渗砂岩气藏的主要储层损害类型之一。理论探讨和实验研究表明，毛管力在水锁形成中起着关键作用；采用甲醇混合液饱和风干法和毛管力自吸离心饱和法能够快速有效地建立低渗岩心含水饱和度；蓬莱镇组气层含水饱和度大于65％以后气体相对渗透率接近0，钻井液滤液造成的水锁损害大于模拟地层水。给出了避免和减轻该气藏水锁损害的措施。     

解除低渗砂岩气层钻井液伤害的洗井液研究与应用

钻井液对低渗砂岩气藏的伤害主要来自钻井液滤液,滤液产生的伤害主要为水锁,同时也有水敏膨胀及高分子聚合物在孔隙内壁的吸附滞留作用以及少量的固相微粒进入形成堵塞,导致产量降低。针对这一问题,主要从改变储层表面性质着手,研制出了洗井液NDF-1。该洗井液使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水,消除储层毛细管压力,溶解进入的部分固相,拆散堵塞,从而提高气驱水效率。室内实验表明,洗井液NDF-1可以使现场DIF伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,平均恢复率提高率达到133.45%。在CB3-3井进行了现场试验,通过试气结果表明,单井产量提高率达到35.71%。     

蒸发作用解除致密气井水锁伤害数值模型研究

致密气井普遍具有低孔、低渗、高含水饱和度的特点。气、水赖以流动的通道很窄，渗流阻力很大，液、固界面及液、气界面的表面张力较大，使水锁效应和应力敏感性明显增强。而水锁效应对致密气井产生严重伤害，严重阻碍致密气井的产能，因此，研究致密气井近井地层水锁伤害，对提高致密气井产能具有重要意义。文中利用气体的流动、压缩膨胀性，在含水孔隙岩石饱和有压缩性气体时，发生蒸发效应解除致密气井近井地层水锁伤害的原理。建立了近井地层水锁伤害解除数值模型，并对致密气井进行了数值模拟研究。     

CB3-3井低产分析及对策

长北气田本着安全环保的理念,近年来不断重复使用低伤害钻完井液(DIF),使得一些不易清除的黏土颗粒不断在钻井液中积累,导致钻井液中分散黏土含量(MBT)不断升高,在液柱的高压差下,使钻井液中分散很细的黏土微粒进入储层,使储层孔隙进一步缩小,水锁加剧,导致产量降低。针对这一难题,主要从改变储层表面性质着手,研制出了洗井液NDF-1,该洗井液使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水,消除储层毛管力,溶解进入部分固相,拆散堵塞,从而提高气驱水效率,消除固相伤害。室内试验表明,洗井液NDF-1可以使现场DIF伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,效果优于酸液,并且可以完全克服室内配制DIF钻井液给岩心造成的伤害。     

低渗透油藏的储层伤害/修复潜力的综合评价

在低渗油藏中,钻井液、完井液的液相侵入会造成油、气有效渗透率和相对渗透率的降低。毛管力会加大泥浆滤液侵入储层的程度,特别在储层存在水锁和相圈闭时,这也会造成渗透率的降低。泥浆滤液与储层流体和岩石矿物的不配伍会生成乳胶和沉淀。     

解除牙哈低渗气藏水锁伤害室内研究

针对低渗气藏的储层特点,分析水锁伤害的机理,开展水锁伤害解除的室内研究。室内实验结果表明,筛选的表面活性剂复配体系,降低气E液表面张力能力强。玉东区块水锁伤害后注入0.6.~0.8pv解锁剂,岩心渗透率恢复率达到70%以上;羊塔区块水锁伤害后解锁剂的注入量在0.4~0.6pv时,岩心渗透率恢复率在90%以上,两种配方均可以有效的解除牙哈低渗气藏的水锁伤害,而油田提供的JLK解锁剂效果不及氟碳与双子磺酸盐复配的两个解锁体系。     

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盐城气田是江苏油田至今发现的储量最大的气田。该区上覆地层压力较高（上覆地层压力系数高达1．20），又不下技术套管，钻井液密度不能平衡地层压力，发生严重跨坍，损失时间长，最后不得已把钻井液密度提高，造成了大量漏失，对气层造成严重的损害（储层压力系数小于1），而且该区岩心、气层特性等资料都缺乏，如何利用有限的资料，快速预测气层损害机理和损害程度，采取有效保护气层技术，是非常关键的、必要的。文章通过对盐城地区气层的储层特征分析及实验研究，表明该气藏属低渗气藏，粘土矿物以绿泥石和伊利石为主、具有各层组渗流能力变化大、气层压力低等特性；初步探讨了该地区气层损害机理：含水饱和度较高、水敏性严重、水锁及液相聚集损害、入井液水锁严重、气藏应力敏感性较强；进行了气层保护技术的研究，提出了使用高抑制性的低界面张力型的水基钻井液、完井液及加速储层中入井流体的反排等预防措施；建议采用压裂和酸化对低渗气层改造，消除钻井及其它类型的损害。     

腰英台油田水锁损害影响因素及其减轻和解除方法研究

腰英台油田储层非均质性严重,属低孔、特低渗-超低渗、微细喉型储层,具有中等水锁性(平均损害程度40.4%)。水锁损害影响因素分析表明,油水界面张力越高,钻井液滤液等外来流体侵入储层后的含水饱和度越高,储层的渗透率越低,水锁损害程度越严重。由实验可知,提高返排速度,减小钻井液滤液等外来流体侵入的深度,在水驱过程中提高驱动压力梯度可减轻水锁损害;解除水锁损害较合适的途径可能是采用酸化或酸化与压裂相结合的方法增加储层的渗流能力,同时采用低毛管力工作液加强自身的返排,降低二次水锁损害。     

气体钻井高效开发致密砂岩气藏

致密砂岩气是一类非常重要的非常规油气资源，但该类气藏岩石致密、孔喉细小、孔渗低、黏土矿物改造作用强、强亲水并且原始水饱和度低。钻井完井过程中该类气藏易受损害并难以解除，主要的储层损害类型包括固相堵塞、与液相侵入相关的敏感性损害和水锁损害、应力敏感性损害，其中液相损害的影响要大于固相侵入堵塞。采用常规的过平衡和欠平衡钻井技术由于严重的储层损害而普遍效率低，难以形成对该类气藏的有效勘探开发。理论和现场试验均表明，气体钻井技术是一种高效开发致密砂岩气藏的钻井技术，它不仅从根本上避免了钻井液钻井中由固、液相侵入引起的储层损害，有效保护了储层；还极大地提高了钻速，减少了钻井事故，缩短了建井周期。     

低渗透无边、底水气水同产气藏产水原因分析

低渗透无边、底水气藏生产井出现气、水同产问题，产水的原因及其对开发的影响受到油藏工程师的关注。为此，分析了两个低渗透碳酸盐岩气、水同产气藏，通过对生产资料统计分析、理论分析和判断方法的研究，解释了无边、底水气藏的产水原因：孔隙毛细管力作用导致的气水同层，存在气水过渡带；在非均质条件下，气水界面并非水平界面或斜面，而是呈不规则起伏的界面，在此界面之下的气水过渡带高度不同，相同含水饱和度对应的高度也不同；处于低渗透气水过渡带的生产井在大生产压差作用下地层水开始流动，生产井产水量与产层部位水的饱和度有关。研究表明，尽管存在气、水同产，但产水规模不会对气田整体开发造成大的影响，应采取合理的措施避免生产井井底积液，以提高该类气藏的开发效果。     

低渗储层泥浆侵入特征与时移电阻率测井评价

东海盆地低渗油气资源丰富,但低渗储层又极其敏感,做好东海低渗储层保护是实现低渗油气资源良好开发的先决条件,为此东海盆地先后使用了两种钻井液体系,分别是反渗透水基泥浆和白油油基泥浆。为了明确两种泥浆体系对低渗储层的侵入特征,开展了（0.1～1）×10?3 μm2、（1～5）×10?3 μm2、（5～10）×10?3 μm2三种类型低渗岩心侵入实验,实验结果表明,水基泥浆和油基泥浆均对岩心存在侵入现象,随着泥浆对岩心的侵入,引起不同程度电阻率的“低侵”和“高侵”特征,利用不同泥浆的侵入特性结合时移电阻率测井可以有效分析泥浆的侵入深度、流体性质以及可动水情况,为低渗储层井筒保护、油气层选段射孔提供有效的技术支持。     

泡沫封堵能力影响因素实验研究

按照均匀设计的实验方法进行了12组室内泡沫封堵实验,利用回归分析法,得到了泡沫的阻力因子和残余阻力因子与地层渗透率、气液比、注入量、注入速度和稳泡剂质量浓度5个因素的经验公式。研究结果表明,该公式具有较高的准确性,误差小于13%;渗透率和气液比是影响泡沫封堵能力的最主要因素,随着渗透率和气液比的增加,泡沫的封堵能力均呈现先增加后减小的趋势;泡沫封堵窜流通道的能力较弱,在气液比为1:1时可达到最好的封堵效果;泡沫注入后,岩心中气相饱和度迅速升高,在后续注水阶段,气相饱和度降低,但存在一定幅度的波动,注入6倍孔隙体积的水后,岩心中气相饱和度仍维持在45%左右。     

大庆油田气体钻井配套技术及应用

针对深部地层机械钻速慢、中浅层"三低"储层开发动用难等问题,大庆油田开展了气体钻井配套技术研究及实践。通过配套湿度和注气参数等监测装备、判别水层、计算地层出水量、优化钻具组合及钻井参数、采用"内喷外侵"气液转换工艺,解决了地层出水引起的复杂情况、易发生井斜、井壁失稳等问题,形成了一套适用于大庆油田深层泥页岩地层的气体钻井配套技术,实现了在泥页岩地层出水情况下安全钻进。大庆油田27口深井应用该配套技术后,钻井速度提高4倍以上,钻井周期缩短15 d以上;8口中浅井应用该配套技术,在不采取压裂增产措施的情况下,单井产量提高2 t/d以上。这表明气体钻井技术是深层提速及中浅储层保护可行的技术,为大庆油田加快勘探开发进程提供了新的技术手段。      

减轻深层低渗储层水锁损害的钻井液研究与应用

准噶尔盆地中部的深层低渗储层西山窑组具有含水饱和度高、孔喉细小、渗透性差、结构复杂、非均质性严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点.岩心流动实验结果表明,水锁损害是该低渗透孔隙型砂岩储集层的主要损害因素之一,渗透率损害率为49.3%～89.2%.研究了多元醇类处理剂降低滤液表/界面张力的特性,应用防液锁技术、理想充填理论及d<,90>规则研发了具有侵入量低、防水锁和防塌能力强、润滑性好等特点的高性能多元醇钻井液.现场应用表明,该钻井液既能满足超深井安全快速钻井的需要,也有助于保护深层低渗油气藏,对其它区块超深井钻井完井液的设计有一定借鉴意义.     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区盒8段储层微观孔隙结构及渗流特征

临兴地区盒8段储层属于陆相河道沉积,是该地区的主力气层之一。为了达到高效开发,解决在生产过程中出现的后期产水量较大、井筒积液严重等问题,本文通过铸体薄片、扫描电镜、核磁共振T 2谱、高压压汞等方法,研究临兴地区盒8段储层微观孔隙结构和渗流特征。研究认为:①盒8段砂岩储层束缚水饱和度为55.88%,含水饱和度为60.60%,等渗点相对渗透率值平均为0.034 mD,气相相对渗透率随着含水饱和度增加而快速下降。②盒8层气相渗透率对含水饱和度的敏感程度较高,容易受到水相圈闭伤害。该研究对在气井生产过程中避免气井水锁、加强排水采气措施具有指导意义。     

致密砂岩气藏长岩心压力损失及渗透率损害评价实验

致密砂岩气藏具有低孔、低渗、孔隙结构复杂、孔隙连通性差等特点,易受到水锁效应严重损害.为此,根据致密砂岩气藏的水锁机理以及储层条件,选择对应储层的长岩心,开展了不同储层条件、不同水锁程度下的压力损失评价和渗透率损害评价实验,并提出了压力损失和渗透率损害率2个概念,表征水锁效应对压力传播过程和储层渗透率的损害程度.结果表...     

川东储层保护的钻井完井液技术

针对四川气田主力产气层石炭系裂缝-孔隙型储集层的地质特点和钻井液对储集层的伤害机理,分析了高密度钻井液对储集层的潜在伤害,提出了保护储集层对钻井、完井液的要求。利用屏蔽暂堵技术与减轻水锁方法,优选组配出保护石炭系裂缝-孔隙型储集层的钻井、完井液配方。经11口井现场应用证明,酸化解堵后总产气量是酸化前的3.61倍,增产效果显著。     

欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。