钻井过程中的储层损害和储层保护技术研究现状_乐平

第11卷第5期重庆科技学院学报（自然科学版）2009年10月

收稿日期：2009-03-10

作者简介：乐平(1983-)，男，湖北随州人，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向为低渗透油气藏渗流规律、油藏数值模拟等。

1钻井过程中的储层损害

随着研究的深入，人们深刻地认识到保护储层

在油气勘探开发中的重要性。研究损害机理、储层保护技术也成为石油勘探开发过程中的重要措施之一。目前钻井过程中钻井液对储层的损害表现有以下几方面：

（1）压差对储层的损害

为了确保钻井安全，一般采用过平衡钻井，在钻井过程中钻井液液柱压力通常高于地层压力，钻井过程中可以通过调整钻井液的密度来调整钻井液液柱压力，从而配制与地层压力匹配的钻井液，高的钻井液密度虽然保证了钻井安全，但也易导致钻井液侵入地层。

（2）钻井液返速和钻具摩擦对储层的损害在钻井过程中循环钻井液对井壁的冲蚀和切削作用，会妨碍并破坏泥饼的形成，从而使钻井液大量侵入地层；当钻井液环空返速过大时，会冲蚀井壁造成井眼扩大，甚至脱落、坍塌，影响固井及后期射孔质量；同一钻井液，反速越大，钻井液对井底的压力越大；此外若井身或钻具弯曲，钻具与井壁的摩擦也会破坏井壁已形成的泥饼。

（3）起下钻对储层的损害

起下钻时引起的钻井液压力波动变化也会损害储层，快速起钻时会降低钻井液压力从而造成泥饼脱落，诱发溢流、甚至井喷；而下钻过快则会增大钻井液对井底的压力，加速钻井液侵入地层。

（4）钻井液浸泡作用对储层的损害

在钻井作业中钻井液滤失到地层中的数量随钻井液浸泡时间的增加而增加；钻井液中固体粒子侵入地层的数量及深度也随浸泡时间的增加而增加，从而造成更大的伤害。

（5）钻井液各成分对地层的损害

不同类型钻井液对不同储层损害的程度各异，油基钻井液损害比水基钻井液的损害要小，气体类型的钻井流体对地层损害最小。钻井液与地层水不配伍时常见的损害包括以下“五敏”:水敏、盐敏、碱敏、盐敏和速敏损害等。不配伍的滤液侵入储层后产生粘土水化膨胀、粘土颗粒及矿物颗粒的分散运移及微粒运移，导致储层有效渗透率下降而损害储层。

常规的钻井液处理剂，对改善钻井液性能、提高钻速、稳定井眼、保证井下安全均能起到一定作用，但对储层却有不同程度的损害。作为粘土增效剂的碱类物质有促进粘土分散膨胀的作用，这类物质进入地层易引起粘土水化膨胀、分散、运移，导致微粒运移而堵塞储层。碱类物质还会导致Ca 2+、Mg 2+等的化学沉淀。钻井液中的高分子处理剂在油层孔喉上吸附将缩小孔喉直径，从而造成处理剂吸附损害。钻井液中水相与储层中油相接触能形成乳状液，会对地层造成乳化堵塞损害。钻井液中液相与原油接触可能会引起沥青、蜡的析出和沉淀。酸液与地层流体岩石接触生成的不溶酸渣，以及微粒的脱落运移均会导致地层伤害。

钻井过程中的储层损害和储层保护技术研究现状

乐

平

杨

建

冯仁鹏

（西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都610500）

摘

要:储层保护技术直接关系到油田的勘探、开发和效益，其涉及钻井、固井、完井、油气开采、增产措施等从勘探到

开采结束的整个开发过程。分析了钻井过程中钻井液对储层的损害机理，介绍了保护储层的钻井液技术的研究现状和发展方向。

关键词:储层保护；钻井液屏蔽暂堵；欠平衡；无渗透中图分类号：TE258

文献标识码：A

文章编号：1673-1980（2009）05-0027-03

钻井液中不可避免地存在各类固相粒子，它们侵入储层后必然会在储层的喉道造成堵塞。此外钻井液中如果存在细菌，这些细菌可能会在地层孔隙中进行繁殖，繁殖的产物将会堵塞储层渗流通道。

2钻井过程中的储层保护

正是因为钻井液对储层存在上述损害，因此在钻井过程中，合理选用钻井液，使钻井液性能与储层岩石、流体相配伍，与地层压力相适应，显得尤其重要。目前国内钻井液分为：水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体、合成基钻井液四大体系。

2.1水基钻井液体系

水基钻井液是目前国内外各油田使用最普遍的一类，共同特点是:水为连续相，配制维护简单、来源广、配方多、性能容易控制和调节、保护储层的效果较好、成本低等优点。这类钻井液现已形成以下几种比较成熟的类型：改性钻井液、水包油钻井液、低膨润土聚合物钻井液、无膨润土聚合物暂堵型钻井液、屏蔽暂堵钻井液等。

2.2油基钻井液体系

油基钻井液体系是油为连续相、水为分散相，能有效地避免储层中的粘土矿物发生水化膨胀、分散运移，能有效防止水敏损害；同时，对于亲水储层，进入储层的油性滤液易反排，不易引起水锁损害，所以这类钻井液可以防止或减轻水基钻井液引起的水敏及水锁损害问题。如有代表性的油基钻井液、油包水乳化钻井液、抗高温高密度油包水乳化钻井液、低毒无荧光油包水乳化钻井液等，这类钻井液已在新疆、中原、大庆、二连、华北、胜利等油田应用，取得了比较好的储层保护效果。

2.3气体型钻井液流体

气体型钻井流体是指钻井流体中含有人为充入气体的一类钻井流体。这类钻井流体按含气比例和密度的不同又分为以下4种：气体钻井流体、雾化钻井流体、泡沫钻井流体和充气钻井液。

该类钻井流体密度小、近平衡或负压钻进滤失量小、不易发生漏失，保护储层效果好。其中的泡沫钻井流体是使用最成功和应用效果最好的一种气体型钻井流体。泡沫钻井流体主要由气相、液相、发泡剂和稳泡剂等组成。这类钻井液在低压裂缝性油气田、稠油油田、低压强水敏性储层、低压低渗透储层、易发生严重漏失的地层钻进表现良好，该体系已在新疆、长庆、二连、百色、胜利、冀东等油气田应用，在提高钻井效率和保护储层等方面取得了较好的效果。

2.4合成基钻井液

合成基钻井液是以醇类、醚类、合成烃类等人工合成化学品为基液的一类钻井液。合成基钻井液是为了克服油基钻井液、水基钻井液难以满足某些复杂条件和特殊要求下的钻井而发展起来的，保护储层的效果好，但成本相对较高。合成基钻井液体系的优点是:合成基液易于降解，毒性小，利于环保；热稳定性好，耐高温且低温可泵送性好；有较强的抑制性和井眼稳定性，润滑性和携屑性能较好，适合于水平井、大斜度井、大位移井和多底井的钻进。

3热点研究技术

针对储层的复杂情况，目前保护储层的钻井液研究热点主要是屏蔽式暂堵技术、欠平衡钻井技术和无渗透钻井液技术。

3.1屏蔽式暂堵技术

屏蔽式暂堵技术是当储层被钻开时，利用钻井液液柱压力与储层压力之间形成的压差，迫使钻井液中加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入储层孔喉，在井壁附近快速、浅层、有效地形成一个堵塞带［3］。此堵塞带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液浸入储层。由于屏蔽暂堵带很薄，通过射孔解堵，可以解决堵塞带对地层渗透率的影响。固相颗粒在孔喉中的堵塞，在一定的条件下遵循“选择性架桥，逐级填充”的过程。

（1）桥架粒子的架桥。单个架桥粒子随钻井液液相进入油层，在流经孔喉时:若粒子半径与空隙半径比小于1/3，则通过孔喉；若粒子半径大于空隙半径，则沉积在孔喉外；若粒子半径与空隙半径比介于1/3与2/3之间，则在孔喉处卡住，成为架桥。

（2）填充粒子的填充。架桥粒子架桥后，孔喉孔隙大量减小，钻井液中更小一级的粒子卡在更小喉道处，这一过程叫单粒逐级填充。

（3）变形粒子的作用。如果钻井液中仅有刚性颗粒作为架桥和填充粒子，仍会留下形状不规则的微间隙，堵塞带的渗透率不会为0。而变形粒子外形在一定温度压力条件下可软化变形，嵌入不规则的微间隙，从而使得堵塞带的渗透率可接近于0。

（4）屏蔽环的反排解堵。从目前研究成果来看，岩心试验显示，低渗透率岩心屏蔽带的反排良好，中高渗透率岩心屏蔽带的反排解堵能力较好，由于屏蔽带的突破压力一般都很低，有利于屏蔽环的解堵。

屏蔽暂堵技术是一种以较低的成本投入对油层进行有效保护的技术，暂堵深度浅，反排解堵渗透率恢复性好，完全可以通过射孔解堵，非常适合射孔完井的油气井。随着化学堵漏剂的发展，暂堵剂的种类也会越来越多，应根据所钻井的地层情况，在钻井设计中选用合适的屏蔽暂堵剂来保护油层。

3.2欠平衡钻井技术

欠平衡钻井技术是20世纪90年代初国际上再次兴起的钻井新技术。欠平衡钻井与屏蔽暂堵技术作为储层保护的两条路径，互为支持、互为补充，大大提高了储层保护技术的覆盖能力［4］。常规钻井一般都是过平衡钻井，由于钻井液液柱压力高于地层压力，不可避免地会造成钻井液滤液和有害固相进入储层，从而造成对储层的损害。而采用欠平衡钻井，由于井筒内钻井液液柱压力低于地层压力，钻井液滤液和有害固相的侵入就会减轻或消除，从而有效地保护储层。

欠平衡钻井技术可以合理地选用钻井液流体类型，使其密度低于地层压力系数，降低钻井液流体伤害产层的机率。下面介绍几种常见的欠平衡钻井技术:（1）泥浆欠平衡钻井。通过调节钻井液的密度，使其低于地层的压力系数，设计合适的负压值，使钻井液液柱与井底保持合适的负压差。

（2）泡沫钻井。泡沫流体主要分为硬质泡沫流体和稳定泡沫流体两大类。硬质泡沫流体是由水、气体、膨润土、发泡剂和稳泡剂组成的非常稳定的分散体系，其特点是泡沫寿命长，携砂能力强，且成本较低，可解决大直径井眼岩屑携带、防漏等问题，适用于矿化度较低的地层。稳定泡沫流体是由水、气体、发泡剂和稳泡剂配成的分散体系，适用于低压易漏地层和枯竭储层的欠平衡钻井，具有减少漏失和保护储层的功能。泡沫钻井液液柱压力低、负压钻进，且泡沫与油藏之间形成一条气相隔离带，可以大大减少钻井液侵入储层，起到保护储层的效果。

（3）充气液钻井。充气钻井液以聚合物泥浆为基础，加入泡沫剂，经高速喷射或空压机充气起泡而成。近几年来，充气液钻井在提高机械钻速和储层保护方面起到了重要的作用，它具有密度低、携岩能力强、防止和消除漏失、机械钻速高、地层损害小等优势。利用其低密度特性、特殊泥饼、泡沫封堵和屏蔽作用，成功地解决了严重漏失地层的钻井问题。

欠平衡钻井技术适用于如下地层:具有潜在钻井液侵害或井漏的地层；具有外来流体与储层岩石、流体敏感性的地层；油藏非均值性较高、水体活跃的地层。对于常规地层、受压力约束的地层、高压高渗地层，则不适用欠平衡钻井技术。

3.3无渗透钻井液技术

随着油气勘探开发领域的不断扩展，钻井过程中遇到的地层越来越复杂，当钻遇压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗透以及深井长裸眼段复杂泥页岩和多套压力层系等地层时，压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌以及地层损害等问题非常突出。长期实践表明，利用传统钻井液往往顾此失彼，难以同时解决上述难题［5］。为此，近年来国外学者提出并开发了超低渗透钻井液体系。

无渗透钻井液，又称无侵害或超低渗透钻井液，超低渗透封堵是通过特殊功能的聚合物聚结成可变形胶团或胶束，加上超低渗透混合剂中的惰性材料的作用，沉积、沉淀在泥页岩孔隙、裂隙甚至裂缝处形成低渗透屏蔽层，阻挡水和固体进入地层，保持井筒内外压力平衡。超低渗透封堵的本质是阻止压差作用下的漏失过程发生。由于超低渗透混合剂中既有可变形聚合物，又有惰性材料，因而同时具有随钻堵漏作用、储层保护作用和防塌作用。

尽管国内外针对超低渗透钻井液已经进行了许多研究工作，目前超低渗透剂组成与性能是否真实符合超低渗透钻井液的作用原理，并没有见到令人信服的实验依据。

4结语

（1）对损害机理的科学诊断，是优选钻井液的前提，优选对储层保护有利的钻井液配方是储层保护技术的核心内容之一。

（2）钻井液技术从满足单一钻井工程需要，发展为快速准确发现及评价储层、保护储层、增产增效、满足环保要求等多目标优化的技术。

（3）需进一步研究深井钻井液、大斜度大位移井和水平井钻井液、分支井钻井液等复杂特殊井钻井液体系的储层保护关键技术。

参考文献

[1]徐同台，赵忠举，袁春.国外钻井液和完井液技术的新进展

[J].钻井液与完井液，2004，21（2）：1-10.

[2]康毅力，罗平亚.储层保护系统工程:实践与认识[J].钻井液

与完井液，2007，24（1）：1-7.

[3]甄剑武，魏军，王栋材.中原油田钻井完井液屏蔽暂堵保护

储层技术[J].石油天然气学报，2006，28（1）：84-86.

(下转第115页)

邱密：大型实验仪器共享平台数据采集系统软件设计

设定USB 设备插入和拔出时的事件通知程序：

CH375SetDeviceNotify

（2）数据传输API

读取数据块（数据上传）：CH375ReadData 写出数据块（数据下传）：CH375WriteData

放弃数据块读操作：CH375AbortRead 放弃

数据块写操作：CH375AbortWrite

写出辅助数据

（辅助数据下传）：

CH375WriteAuxData

（3）中断处理API

读取中断数据：CH375ReadInter 放弃中

断数据读操作：CH375AbortInter

设定中断服务程序：CH375SetIntRoutine 经过上述介绍，设计的完整操作界面如图5所示。

3结语

大型实验仪器共享平台数据采集系统软件设计包括主程序设计、接口设计和服务器设计。整个软件实现模块化设计，提高了软件使用的通用性，利于系统的开发和再次升级。此软件在大型实验仪器共

享平台数据采集系统整体设计中已成功调试并且可

以下载应用，达到了整体设计的要求。

参考文献

[1]马忠梅.单片机的C 语言应用程序设计[M].北京：北京航

空航天大学出版社，2003.

[2]叶淦华.FPGA 嵌入式应用系统开发典型实例[M].北京：中

国电力出版社，2005.

[3]王成儒，李英伟.USB 原理与工程开发(第一版)[M].北京：

国防工业出版社，2004.

[4]肖忠祥.数据采集原理(第一版)[M].西安：西北工业大学出

版社，2001.

Software Design of Data Acquisition System on Sharing Platform

for Large-scale Experimental Apparatus

QIU Mi

（Chongqing University ，Chongqing 400044）

Abstract:This paper introduces a kind of software design of data acquisition system on sharing platform for large-scale experimental apparatus.The key point design is software of data acquisition ，including figure ，processes and subroutines.Through compiling and debugging process ，it can download and run the embedded processor to meet the demand of software and hardware design.

Key words:experimental apparatus ；sharing platform ；software design ；VB [4]罗平亚，康毅力，孟英峰.我国储层保护技术实现跨越式发

展[J].天然气工业，2006，26(1)：84-87.

[5]刘霞.国内外无渗透钻井液的研究与应用[J].断块油气田,2006，13（3）：64-66.

Research Situation of Reservoir Damage and Reservoir Protection while Drilling

YUE Ping YANG Jian FENG Ren-peng

（State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation ，

Southwest Petroleum University ，Chengdu 610500）

Abstract ：Reservoir protection technology is directly related to oilfield ’s exploration ，development effectiveness and profit.Reservoir protection technology involves drilling ，cementing ，well completion ，oil and gas exploration ，production measures ，works through exploration to the end of the entire development process.This article focused on the mechanism of reservoir damage by the drilling fluid ，introduced the present research situation and development direction about drilling fluid technology of reservoir protection.

Key words ：reservoir protection ；drilling fluid with shielding and temporary plugging ；underbalance ；

non-filtration

(上接第29页)

屏蔽暂堵保护油气层钻井液技术1

屏蔽暂堵保护油气层钻井液技术(简称屏蔽暂堵技术)主要用来解决裸眼井段多压力层系地层保护油气层技术的难题，其原理是利用钻井液液柱压力与油气层孔隙压力之间的压差和钻井液中的固相处理剂，在油气层被钻开的极短时间内在井筒近井壁附近形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带，此屏蔽暂堵带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续侵入油气层，对油气层造成污染，而形成的屏蔽暂堵带能够通过射孔解堵。该技术已广泛应用于钻井实践中，取得了较好的效果。 屏蔽暂堵理论是针对孔隙型砂岩油气层提出的一种保护油气层理论，它的技术要点是：根据储层岩心压汞实验得到储层孔隙直径分布曲线，从而计算出储层平均孔喉直径，按1／2～2／3孔喉直径选择油气层保护添加剂的粒径。在进入油气层前加入油气层保护添加剂，调整钻井液中的固相粒径分布，从而将钻井液转化为保护油气层钻井完井液，达到保护油气层的目的。传统屏蔽暂堵保护油气层技术在计算储层平均孔喉直径时是将储层所有孔喉都参加了计算，它忽略了两个因素，一是不同的孔喉直径对储层渗透率的贡献是不同的，大的储层孔喉数量少，但它对储层渗透率的贡献大，微小孔喉数量大，但对储层渗透率的贡献小；二是由于储层的非均质性，在储层存在孔喉直径极小的微孔隙，这些孔隙中的流体在目前的开采条件下是不流动的，因此，封堵这些孔隙也是没有意义的。如果将这些孔喉用于计算平均孔喉直径，那么理论计算的平均孔喉直径将大大小于储层实际流动的平均孔喉直径，根据这样的计算结果选择的油气层保护剂其封堵效果较差，起不到堵塞主要流通孔道的作用。 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

储层保护

第十四章储层保护 14.1 基本概念 14.1.1 油气层损害的定义 任何阻碍油气从井眼周围流入井底的现象称为储层损害(国际上通用“Formation Damage”)或污染。 在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程中，造成油气层渗透率下降的现象通称为油气层损害。油气层损害的实质包括绝对渗透率下降和相对渗透率下降。 14.1.2 常用术语 a.孔隙度(Φ)： 岩石储集流体的度量，其中可分为有效孔隙度和无效孔隙度，%。 b.渗透率(K) 岩石允许流体通过的能力，其中可分为气体渗透率Ka、克氏渗透率K 、 ∞油相渗透率Ko、水相渗透率Kw等等，单位：10～3μm2。 c.饱和度(S) 岩石中某项流体所占的百分含量，可分为含油饱和度So、含水饱和度Sw等等，%。 d.渗透率恢复率(Ki/K) 某相流体流过岩心后所引起的渗透率变化情况，%。 e.表皮系数(S) 衡量井眼表皮污染程度的量纲，无因次；S＞1时为受污染，S＝0时为无污染，S＜1时为改善；S值可通过试井直接测得，但试井测得的S值为总表皮系数，它不仅包括钻井液、完井液对井底附近油气层污染的真表皮系数，而且还包括井的不完善程度、井斜、非达西流、射孔等引起的拟表皮系数。 14.1.3 常用计算公式 qμL a. 达西公式： K ＝×102 AΔp 式中：K─岩样渗透率，10－3μm2 Δp─岩样两端压差，MPa μ─流体粘度，mPa·s

L ─ 岩样长度，cm A ─ 岩样截面积，cm 2 q ─ 液体流量，cm 3/s 应用上述达西公式时有三个假设： 1) 岩心为单一流体饱和及流动； 2) 层流流动； 3) 流体不与岩心发生物理化学作用。 b. 表皮系数(S)计算公式： K o R d S = [ ____ - 1] ln( _____ ) K d R w 式中：S －表皮系数，无因次 K o 、K d －渗透率、污染区渗透率 10－3μm 2 R d 、R w －污染区半径、井眼半径 c. 产能比(PR)计算公式： d e w d d o w e d R R R R K K R R Q Q PR ln ln ln +== 式中：PR －产能比 Q － 油井未受损害的产量 Q d －油井受损害后的产量 K － 储层未受损透率 K d －储层受损害后的渗透率 R e －储层的泄油半径 R w －油井井眼半径 R d －储层被损害区域的半径 14.2 储层损害原因和类型 外来流体与油、气储层接触会带来不同程度的损害。其损害程度随储层特性和外来流体性质不同而异。根据目前的认识，一般认为储层损害可以规纳成两个方面的原因：一是外来流体（包括液体、固体甚至气体）侵入油层，产生各种不利的物理、化学作用，造成固体物的堵塞或液体性质的改变，降低了油气相渗透率；二是在钻开油层和采油过程中，由于温度、压力和流速的改变等因素，破坏了地层原有的平衡状态而引起岩石性质改变造成损害。地层损害的类型和原因如下：

水平井管理制度

第七采油厂水平井管理制度（试行） 为了科学合理管好水平井，提高水平井的总体开发水平和效益，实现水平井长期稳产、高产，提高采收率，结合我厂生产实际，特制定本管理办法。 第一章管理职责 第一条水平井实行“分级管理、层层负责”的管理模式，按照厂部、作业区和井区三级管理，厂部成立水平井管理领导小组，由采油工艺研究所具体负责各项技术政策的制定，各作业区成立由主要领导为组长的水平井管理领导小组，由主管领导和生产技术组组长具体负责各项技术政策的落实，各井区主要负责人及技术员负责各类政策的现场实施。 地质研究所：与公司相关部门结合制定水平井开发技术政策做好动态跟踪分析及效果评价 1、根据单井控制储量、油层物性及底水发育程度，科学制定开发政策，确定合理的开采速度、注采比及流压等开发参数。 2、负责日常含水、产量及测井资料录取的监督，确保资料的真实性，并做好资料的分析应用工作。 3、负责编制油藏动态监测方案，并协调组织实施。

采油工艺研究所：采油工艺配套、井筒治理，负责水平井配套新工艺试验推广。 1、按照地质要求，确定合理泵深、泵径、冲程、冲次等生产制度。 2、负责水平采油井井筒及地面系统配套设计工作，优化水平井防蜡、防气、防偏磨等技术措施，确保防治效果，各种工具下井位置及其它技术参数符合水平井的井筒特点。 3、负责各种增产、增注措施方案的制定，并根据地层特点，对各种入井液配方进行优选，防止对地层造成伤害。 4、负责水平井配套技术攻关及新工艺新技术现场试验、推广。 井下作业科： 1、负责水平井大修打捞、各类增产增注措施施工所需工具油管、各类施工工具的引进及管理。 2、负责水平井井下作业操作规程制定，负责水平井各类措施施工方案的制定和组织实施、技术指导。 3、负责水平井井下作业配套技术攻关及新工艺新技术现场试验、推广。 采油作业区： 1、负责水平井的日常维护及“六小措施”的落实工作，按照

保护油气层技术

保护油气层技术 （徐同台、赵敏、熊友明等编） 目录 第一章绪论……………………………………………………（１） 第一节保护油气层的重要性及主要内容…………………（２） 第二节保护油气层技术的特点与思路……………………（６） 第二章岩心分析……………………………………………（１０） 第一节岩心分析概述……………………………………（１０） 第二节岩心分析技术及应用……………………………（１４） 第三章油气层损害的室内评价……………………………（２９） 第一节概述………………………………………………（２９） 第二节油气层敏感性评价………………………………（３０） 第三节工作液对油气层的损害评价……………………（４０） 第四节储层敏感性预测技术……………………………（４４） 第四章油气层损害机理……………………………………（４９） 第一节油气层潜在损害因素……………………………（５０） 第二节外因作用下引起的油气层损害…………………（５５） 第五章钻井过程中的保护油气层技术……………………（６８） 第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析…………（６８） 第二节保护油气层的钻井液技术………………………（７３） 第三节保护油气层的钻井工艺技术……………………（９０） 第四节保护油气层的固井技术……………… ………（１００） 第六章完井过程中的保护油气层技术……………………（１０７） 第一节完井方式概述……………………………………（１０７） 第二节射孔完井的保护油气层技术……………………（１１１） 第三节防砂完井的保护油气层技术……………………（１２５） 第四节试油过程中的保护油气层技术…………………（１４０） 第七章油气田开发生产中的保护油气层技术……………（１４３） 第一节概述………………………………………………（１４３） 第二节采油过程中的保护油气层技术…………………（１４７） 第三节注水中的保护油气层技术………………………（１４９） 第四节增产作业中的保护油气层技术…………………（１５６） 第五节修井作业中保护油气层技术……………………（１６４） 第六节提高采收率中的保护油气层技术………………（１６８） 第八章油气层损害的矿场评价技术………………………（１７５） 第一节油气层损害的矿场评价方法……………………（１７５） 第二节油气层损害的评价参数…………………………（１８１） 第三节油气层损害的测井评价…………………………（１８６） 第九章国外保护油气层技术发展动向……………………（１９８） 参考文献………………………………………………………（２１３） 张绍槐，罗平亚．保护储集层技术．北京：石油工业出 钟松定，张人和，樊世忠．油气层保护技术及其矿场管理实例．北京：石油工业出版社，1999

保护储层技术作业

十项原则 1.以经济效益为中心，以提高油气产能和采收率为目标； Focus on economic efficiency, focus on enhancing and improving oil recovery. 2.技术进步、经济效益和环境保护要统筹考虑； Take into consideration technological progress, economic effect and environmental protection. 3.任何保护技术都应有利于及时发现、有利于准确评价、有利于高效开发； Any reservoir protection technology should be helpful to timely find, accurately evaluate and efficiently develop the oil reservoir. 4.立足以预防损害为主，解除损害为辅； Give priority to damage prevention, damage removal is awarded for complementary, 5.各作业环节的保护技术要前后照应，做到系统整体优化，实现全过程保护； Protection technology of each operation link must be well organized, achieve the overall systematical optimization, realize the whole process of protection. 6.在保护中开发油气藏，在开发中保护油气藏； Develop in protection, and protect in development. 7.不该进入储层的工作液要尽量避免进入，至少要少进入； Try our best to avoid or at least reduce working fluid which leaks into the reservoir. 8.凡进入储层的固相和液相都能够通过物理、化学和生物化学方法予以解除； The liquid and solid phase entering the reservoir can be removed through physical, chemical and biochemical methods. 9.不可避免要进入的工作液，应该与油气层配伍，且不含固相； The working fluid inevitable to enter the reservoir should be compatible with it, and doesn’t contain any solid phase. 10.力争减少井下事故，避免各种复杂情况发生，否则前功尽弃。 Try our best to reduce the number of downhole accidents, avoid all kinds of complicated conditions, lest all the efforts are wasted.

关于水平井钻井过程中油气层保护技术研究

关于水平井钻井过程中油气层保护技术研究 发表时间：2019-09-04T16:21:02.300Z 来源：《工程管理前沿》2019年第13期作者：于小亮廖华林 [导读] 从水平井钻井过程中对油气层损害机理和特点出发，分析油气层保护措施，探讨相关保护技术应用情况。 中国石油大学（华东）石油工程学院山东青岛 266000 摘要：水平井是油田开发后期的一项重要技术手段，在钻井施工过程中会对油气层造成不同程度的伤害。本文主要是从水平井钻井过程中对油气层损害机理和特点出发，分析油气层保护措施，探讨相关保护技术应用情况。 关键词：水平井；油气层；保护 水平井是油气田在开发过程中形成的新技术,其成熟性、适用性,已经在全世界推广应用。水平井钻井过程油气层保护技术经历了科研、攻关、推广阶段，也取得了一定成效，特别是近年来得到了迅速发展，为水平井油气层保护起到了重要作用。本文主要是水平井钻井的保护措施及应用情况展开分析 1、水平井钻井过程中油气层损害机理、特点 1.1水平井钻井过程中油气层损害机理 国内外已有多项研究表明，钻井导致的储层损害已经成为影响水平井产能的主要因素。对于水平井来说，油气层损害机理和直井相同，只是程度上和污染带位置上的差异。损害机理有以下几点：钻井液中固相颗粒堵塞；滤液和储层流体不配伍；聚合物堵塞；润湿反转；微粒运移和粘土膨胀；水锁；地层压力改变等。其中固相和液相侵入油气层是造成油气层损害的主要原因。 1.2水平井钻井过程中油气层损害特点 水平井钻井施工与常规的直井钻井相比较其实际产生污染更加严重，而两者的造成污染的层位也不一样。水平井造成的油水层位污染损害主要有以下一些特点 在水平井钻井施工过程中，油气层的钻穿长度要远远超过直井，由此会导致钻井液与油水层直接接触时间急剧增加，而在油气层钻进过程中也会消耗大量时间，因此，产生油气层污染的概率也会相应增加。水平井钻井施工过程中非常容易形成岩屑床，在钻井过程中会导致钻柱与岩屑床的磨损加剧，造成油气层中进入了大量的亚微粒子，从而损害了油气层。水平井在完井的时候通常情况下都不会采用射孔完井，从而使得对地层的污染加重。 在水平井钻穿油气层的时候，压差要远远超过直井钻井。而油气层内的孔隙压力是一定的，在水平井钻进油气层过程中，钻井液流动受到的阻力也在不断增加，由此产生的压力会直接作用在油气层上，从而使得钻穿油气层时压差会随着钻进不断增加，使得油气层受到的伤害也进一步增加。与直井钻井相比较，油气层中单位长度方向产生的压力降相对要低，从而使得其返排效果变差，造成油气层内孔隙等堵塞情况更加严重。 水平井与直井钻井过程中产生损害的层位存在较大的差异。对钻井施工来说，水平井钻井比直井钻井过程中的钻井液产生污染带的位置要深一些，而且在水平段的末端会产生更加严重污染。其实际侵害油气层形状为一个椭圆形的锥体，而因为钻井液在水平段以及垂直段上实际渗透率KH、Kv值也有很大的差别，因此，污染带实际的分布也呈现不均匀状。由此也造成了水平井钻井过程中钻井液对油气层的损害与直井钻井出现较大差异的现象。 2、水平井钻井过程中的油气层保护措施 油气层的有效保护要从以下几个方面进行,首先要充分结合油气藏本身的岩性结构、矿物质成分、地层胶结等情况，研究是否还存在一些潜在的对地层有较大影响的因素。其次要是根据油气藏的具体特征，来合理地选择钻穿油气层时的具体措施以及相关完井方式，结合水平井损害实际机理以及具体的损害特点，并在现有的工艺技术基础上，可以从以下几个方面着手采取油气层保护措施： （1）针对油气层钻进实施油气层专打，在钻开油气藏的时候实施平衡压力，这样就能有效控制钻井液进入油气层的强度。（2）实施优快钻井技术来完成水平段的钻进，这样就能充分降低油气层被钻井液浸泡的时间。（3）为了进一步减少水平井钻井过程中的滤失作用，可以选择无固相优质钻井液体系。这样就可以最大程度避免固相造成油气层损害。（4）在采取无固相优质钻井液的基础上进一步实施暂堵技术，这样就能最大程度地减少钻井液进入地层，有效起到地层保护作用。（5）要尽量为水平井钻井配备完善的固控设备，这样才能最大程度减少钻井液中的固相颗粒。（6）在水平井完井施工过程中，要尽量选择合理的滤饼处理技术，这样才能最大程度保持油气层通道的通畅。只有按照上述几种措施实施严格的管理，才能进一步强化对油气层的保护，有效提升水平井的产量。 3、水平井钻井过程油气层保护技术效果 3.1 油层暂堵保护技术 传统屏蔽暂堵技术。采用传统屏蔽暂堵技术后,钻井液的渗透率恢复率有了明显提高。与不用屏蔽暂堵技术相比,渗透率恢复率提高了20%,平均堵塞比下降了74%,显示出良好的油层保护效果。 广谱屏蔽暂堵技术。采用广谱屏蔽暂堵技术后,钻井液平均动失水量减少了45.6%,平均渗透率恢复率达到了85.8%,相对于传统屏蔽暂堵技术提高了7.1个百分点。 超低渗透保护油气层技术。采用超低渗透保护油气层技术后,不同钻井液体系的渗透率恢复率均在90%以上,而且暂堵带的承压能力平均提高了69%。 广谱屏蔽暂堵+超低渗透保护油气层技术。广谱屏蔽暂堵+超低渗透保护油气层技术在最终动失水量、渗透率恢复率上明显优于单一的广谱保护油气层技术和超低渗透保护油气层技术。目前已成为了大港油田水平井主要的保 3.2 滤饼处理技术 再好的钻井液体系、再先进的钻井工艺技术,也不可避免地会对油气层造成一定程度的伤害,只是好的体系和工艺伤害会更小一些。水平井储集层损害机理研究结果表明:其主要机理是颗粒运移、固相堵塞,因此,水平井在完井后一般面临解除污染,减轻完井液对储层的损害及对井下工具的堵塞,恢复地层天然产能的任务。(l)物理解堵包括高温热处理、水力振荡、水力旋转喷射等是常用的物理解堵方法,高温热处理的作用机理为:通过使粘土脱水和破坏粘土晶格,补救与粘土相关的损害,使堵塞水蒸发;热导应力在近井区域产生微裂,增大近井地层渗透率。(2)化学解堵包括氧化型解堵剂和非氧化型解堵剂及酸液解堵剂。 氧化型解堵剂的解堵效果要好于非氧化型解堵剂。如二氧化氯、双氧水等,其解堵机理为:强氧化剂通过氧化作用使聚合物分子变小,使

储层损害与保护技术

储层伤害评价及保护技术的研究是油气田勘探开发过程中重要的技术，也是提高油气勘探和开发质量的重要环节。在勘探中，有利于对油气储层的发现，和对储层的正确评价；在生产过程中，有利于提高油气产量及油气田开发的经济效益，和储层的稳产和增产及最大限度的利用油气资源，也关系到油气田勘探开发的成效。近些年来，随着油气勘探开发的进步，油气储层的保护技术越来越受到石油公司的重视，并已形成了从储层特征和潜在伤害分析、预测技术，储集层敏感性分析评价技术，储集层伤害指标建立和分级，钻井、完井、投产到压裂酸化及井下作业过程中保护油气层等配套实用技术，通过实际应用，取得了巨大的成效和经济效益。在油（气）井钻井、完井、生产、增产、提高采收率等全过程中的任一作业环节，储层与外来液体以及所携带的固体微粒接触，由于这些液体与地层流体不匹配而产生沉淀，或造成储层中粘土矿物的膨胀或产生微粒运移，它们往往堵塞了孔隙通道，使得渗透率降低，从而不同程度地损害了储层的生产能力，即储层伤害。 （１）油气田勘探开发生产中的储层伤害原理与特点。国内外大量的研究发现，油气储层一般都具有高应力敏感性、高毛细管压力、高含水饱和度和高水敏性的特点。而低渗透储层还具有低孔隙度、低渗透率和高含水饱和度的特征。一般研究认为，储层损害是一个复杂的系统工程，它是由于内伤害源（储层内固有的）、外伤害源（外来的）和复合伤害源（内、外伤害源相互作用）导致的结果。具体损害形式有：①固相微粒（外来和内部的）运移造成的储层损害；②外来流体与储层岩石、流体不配伍造成的损害：如水敏性损害、碱敏性损害和无机垢、有机垢堵塞等；③润湿性、毛管现象引起的储层损害（水锁、润湿反转、乳头液堵塞、气泡堵塞）；④地层湿度、压力变化引起的储层损害；⑤微生物对储层的损害。 油气田勘探开发生产过程中的储层损害具有如下特点：①损害周期长。几乎贯穿于油气田勘探开发生产的整个生命期，损害具有累积效应；②损害涉及到储层的深部而不仅仅局限于近井地带，即由井口到整个储层；③更具有复杂性。井的寿命不等，先期损害程度各异，经历了各种作业，损害类型和程度更为复杂，地面设备多、流程长，工艺措施种类多而复杂，极易造成二次损害；④更具叠加性。每一个作业环节都是在前面一系列作业的基础上叠加进行的，加之作业频率比钻井、完井次数高，因此，损害的叠加性更为突出。 （２）储层伤害评价方法。储层伤害评价技术包括室内评价和矿场评价，室内评价的目的是研究油气层敏感性，配合进行机理研究，同时对可采用的保护技术进行可行性和判定性评价，为现场提供室内依据（见图１）。矿场评价则是在现场开展有针对性的试验，分析判断室内试验效果，选择合理的方法、技术。 从室内进行储层损害研究的方法上讲，常规的室内研究方法主要是在模拟储层现场条件的情况下，进行岩心流动试验，在观察和分析所取得试验结果的基础上，研究岩心损害的机理。主要实验内容包括：Ｘ－－衍射分析；扫描电镜分析；薄片分析；岩心薄片和铸体薄片；储层敏感性试验，包括流速敏感性试验，水敏性和盐敏性试验，酸敏性试验，碱敏性试验以及压力敏感性试验。 （３）矿场评价技术方法。试井评价技术方法，主要包括稳定试 井法、不稳定试井法、重复电缆地层测试（ＲＦＴ）和钻柱测试（ＤＳＴ）。测井评价技术方法，包括电阻率测井法、深度探测测井法和时间推移测井法。 用其他资料评价伤害的方法，包括用试油后排液量的资料评价伤害程度、用各阶段（中途、完井和投产）测试资料评价伤害程度和用投产后采油指数等生产参数的变化情况评价伤害程度（表１）。 ２０世纪９０年代以来，国外很多油气田和国内一些油气田已经形成了从伤害机理研究到现场施工一整套系统保护油气的研究思路和工作方法，并取得了丰硕的成果和较好的经济效益。 （１）钻井保护油气层技术。重视钻井过程中的油气层保护技术，有利于发现油气层，准确评价储层性质，提高油井产量。主要包括探井岩性、物性、敏感性、地层孔隙压力、破裂压力钻前预测、随钻监测技术，裂缝性油气藏损害机理及屏蔽暂堵保护技术，油气层保护射孔与矿场评价技术，欠平衡钻井储层保护技术。 （２）开发注水中的储层改造技术。油田开发过程中，由于储层孔喉小，经常堵塞，导致注水压力高，甚至注不进水，无法完成配注任务。因此油田注水过程中储层保护技术研究显得越来越重要。通过研究注入水与油藏配伍性、孔喉内粘土矿物损害、有机垢和无机垢形成趋势，确定了注水开发油层物性的界限，建立注入水水质标准、水质控制与保障体系。在此基础上优选注水精细过滤技术、粘土稳定技术、细菌控制技术等，有效提高注水效率。 （３）增产改造储层保护技术。储层增产改造可以解除、弱化钻井完井及生产作业造成的损害，然而增产改造作业本身还有可能带来损害，如何减小储层损害就成为增产改造的重要的发展方向。主要研究使用优质入井液、压裂液，防漏失管柱、抽砂泵捞砂等技术，解决了配伍性差、液相和固相侵入损害问题。采用空心杆清蜡、防蜡管、自动清蜡器及强磁防蜡技术避免了压（修）井作业的漏失损害。应用自生热油清蜡技术，并与化学清蜡相结合，使清蜡速度大幅度提高。大量的实践表明，油气田的高效开发离不开储层保护，防止储层损害已经成为油气井（注入井）作业及油气田开发优化的重要目标，是开发效益最大化的基本途径。从开发井钻井、完井、油气生产、直至提高采收率的全过程，实施以系统工程观点建立起来的油气层保护技术是大幅度提高采收率的保障，也是增加产量、降低生产成本的必由之路。 １ 油气储层伤害机理 ２储层保护技术 ３ 认识与展望 参考文献 ［１］ ［２］ ［３］［４］ 表１储层伤害评价指标 （转１１８页） 油气储层伤害评价与保护技术 王胜利 （中国地质大学） 摘要关键词储层伤害评价及保护技术的研究是油气田勘探开发过程中重要的技术，也是提高油气勘探和开发质量的重要环节。本文探讨了油气储层伤害的机理，评价油气储层伤害的主要方法和标准。并根据不同的油藏类型，总结了国内外的油气储层保护方法。 储层伤害储层保护储层敏感性

国外保护油气层钻井液技术新进展

2002Ο12Ο26收到　2003Ο01Ο16改回 国外保护油气层钻井液技术新进展 吴诗平　鄢捷年 (石油大学　北京　102200) 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,液技术的研究,并已取得了较大进展和成功应用。 1　暂堵型钻井液、完井液体系的对比评价 由于储层具有高渗、天然裂缝发育等特性以及储层衰竭等原因,许多井在钻井、完井和修井过程中都会出现非常大的滤液漏失。J.Dorman 等人[2]分别对通过调整钻井液组分来控制滤失量的方法进行了研究。实验所用的主要仪器为颗粒堵塞测试仪(简称PPA )。该仪器在选择钻井液组分来降低滤失、评价颗粒堵塞情况方面十分有效。 用于室内评价的暂堵型钻井液、完井液体系有:①含有超细盐粒的聚合物体系(SSPF );②含有超细盐粒并加入合成聚合物的抗高温改性钻井液体系(SSPT ΟHT );③含有超细CaCO 3颗粒的聚合物体系(SCPF );④含有微细纤维素固相的聚合物体系(MCPF );⑤含有微细纤维素固相和抑制膨胀的天然聚合物的聚合物体系(MCPF ΟNDSP );⑥增效型聚合物凝胶体系(P GP );⑦增效型交联聚合物凝胶体系(XP GP );⑧抑制膨胀的稳定聚合物凝胶体系(DSP GP )。其对比评价内容包括高温热滚后钻井液滤失量的变化、用PPA 装置评价钻井液的滤失特性(包括瞬时滤失量以及时间与滤失量的变化关系)、正压差与滤失量的关系、动态滤失量等。 对于MCPF 体系,其组分包括黄原胶生物聚合物、PAC ΟHV 、改性淀粉(降滤失剂)、p H 缓冲剂以及微细纤维素。实验表明,该体系的瞬时失水量相对较高,但当泥饼形成后其滤失量能够有效地得以控制。不同的实验压力对SSPF 和SCPF 体系的动滤失量有很大影响,但泥饼厚度均很小。P GP 、XP GP 以及DSP GP 体系也能在不同压力下表现出良好的控制滤失和储层损害的能力,并且聚合物凝胶几乎可以完全阻止钻井液固相和滤液进入储层而造成损害。 在考虑对钻井液体系进行滤失量控制的同时,还必须考虑其流变性,尤其是高温下的流变性是否满足要求。使用Fan Ο50C 高温高压流变仪对SSPF 、SCPF 以及MCPF 体系在不同温度下的流变特性进行了评价。结果表明,随着温度升高,SSPF 和SCPF 体系比MCPF 体系具有更好的假塑性流体特征和低剪切流变特性。 通过实验研究结果的对比分析,得出以下几点认识: (1)对于高渗储层,使用含有超细盐粒(作为架桥粒子)的聚合物钻井液以及含有超细CaCO 3颗粒的聚合物钻井液,在静态和动态条件下均能有效地控制滤失; (2)在上述各种钻井液、完井液体系中,SSPF 和SCPF 体系的动滤失量相对较低; (3)在135℃(275υ)以上的高温下,建议使用具有良好抗高温性的SSPF ΟHT 体系; (4)MCPF 体系有较高的瞬时滤失量,但在泥饼形成之后滤失性可得到有效控制,而MCPF ΟNDSP 体系能有效地控制瞬时滤失量和高温高压滤失量; (5)SSPF 和SCPF 体系对于孔隙性储层能有效地控制滤失量,但对于滤失量很高的裂缝性储层,建议在体系中添加微细纤维素(MC )固相粒子进行改进。 2003年 中国海上油气(地质) CHINA OFFSHORE OIL AND G AS (GEOLO GY ) 第17卷　第4期

水平井要求

关于水平井地质录井调整建议及资料报送要求目前碎屑岩油藏开发力度加大，大批三叠系等层位碎屑岩油藏开发水平井部署上钻，使得中新生界（三叠系、白垩系）碎屑岩地层划分、对比（包括小层的精细对比）、目的层深度的预测、轨迹调整与控制等工作十分重要，部分录井队伍在实际工作中出现了许多质量问题。针对出现的问题，结合水平井地质录井实际情况，需改进和加强以下几方面的工作： 一、重点控制工作 在现有工程技术条件下，跟踪预测目的层顶深、及时指导入靶角度和轨迹，以保证避水高度及井眼平滑稳定，满足后期下套管、筛管等完井要求，达到最佳采油气效果。在整个钻井施工过程中由录井、钻井、定向技术服务、泥浆等多家单位配合完成，其中录井是主导，这是录井队必须明确且坚持的工作信念，并切实履行自己的职责；同时要求钻井队、定向技术服务方等施工队伍应积极配合，以确保上述目的的实现。 二、调整建议及资料报送格式 1、调整建议报送时间及内容： A、直导眼完钻后。及时收集校深后的测井曲线、测井解释数据表（测井所配合提供，录井队在现场完井资料验收后交回测井所）等资料做好实钻地层（段）、油气层、油水界面、与设计及邻井的对比表，分析它们的深浅、厚度变化规律并结合构造（构造图、地震剖面图）变化趋势进行分析预测斜井段钻遇地层井深；若与设计出入较大，则提出轨迹调整建议，由现场监督签字确认后，上报主管部门、勘探开发研究院，经主管部门批复后按批复意见进行轨迹调整设计和下步施工。 B、斜井段重要层段揭开后。及时做好实钻地层（段）、油气层、油水界面、与设计及邻井的对比表，分析它们的深浅、厚度变化规律并结合构造（构造图、地震剖面图）变化趋势进行分析预测目的砂层顶深、以软着陆最佳井斜角进入目的砂层为目标（进入砂层后能以最

非常规油气藏储层保护机理

煤储层保护技术 煤层损害的机理 地层损害通常是由于固体微粒的运移和堵塞，或者是由于化学反应和热动力因素，以 及两者同时发生作用。由于煤层许多化学成分与油气层相似，决定了其损害机理与油 层及天燃气层有相同之处。煤层在结构构造上与油气层又有显著不同，所以在损害机 理上又有其特殊性。 $ # % 微粒运移、粘土膨胀造成的储层损害:膨胀微粒的运移、粘土膨胀是导致地层渗透率降低的最主要原因。煤本身具有吸收液体和气体而产生膨胀的性质，同时会导致储层孔 隙率和渗透率大幅度降低，且煤吸收液体并导致基质膨胀和渗透率降低的过程是近乎 不可逆的。 外来流体与储层岩石、储层流体不配伍所造成的 损害:钻进过程中属于这种损害类型的有"储层的水敏性损害。当进入储层的外来液体 如泥浆%的矿化度与储层中的粘土矿物不配伍时，将会引起粘土矿物水化膨胀、分散 及絮凝沉淀，导致储层渗透率降低。 储层的碱敏性损害:碱液进入储层，有利于粘土水化膨胀与分散，还可能与储层流体中的无机离子形成盐垢。 无机垢、有机垢堵塞:无机垢堵塞主要是由于外来流体与储层流体不配伍生成无机垢所造成的，有机垢一般以煤中的煤焦油沉淀而成，这些垢既可能形成于储层的孔隙、裂 隙里，也可能沉积集输装置与管汇中，由此，除引起气产量下降外，还是造成设备早 期损坏的重要因素。 水锁损害:煤层的裂隙是地层中流体流动的基本空间，总的来说这些天然裂隙内径很小，因此可将其看作是无数大小不等，形状各异，彼此曲折的毛细管，当外来流体侵入裂 隙通道后，会将通道中原有的气推向储层深部，并在气水界面形成一个凹向水相的弯 液面。由于表面张力作用，任何弯液面都存在一附加压力，即毛细管压力。如果储层 的能量不足以克服这附加的毛细管压力，气就不能将水段塞驱开而流向井筒，从而形 成水锁损害，导致气层渗透率下降。!" ! 储层保护的技术措施 煤层渗透率大小是决定煤层气产量的决定性因素。因为煤层渗透率的大小，很大程度 上决定于煤层中裂隙的形态。所以，煤层保护的中心任务就是保护裂隙免受损害。合

储层专打钻井液

渤海钻探泥浆公司储层专打钻井液扬威海南 8月23日，渤海钻探泥浆公司BH—FDC储层专打钻井液体系首次在海南市场成功应用。由这个公司提供钻井液服务的花东9—3x井已顺利完井。 花东9—3x井是海南福山油田的一口开发定向井，设计井深3871米，位于福山凹陷花场构造。由于福山凹陷地质地层条件复杂，泥浆公司负责人曾到福山油田现场考察，组织技术力量对海南高温深井井壁稳定和油层保护问题进行立项攻关研究，与福山油田公司开展技术交流，试验应用公司特色技术BH—FDC储层专打钻井液解决施工难题。 BH—FDC储层专打钻井液体系有强抑制、强封堵等特性，有利于井壁稳定和储层保护。福山油田决定在这口井三开目的层使用这种钻井液体系。 施工中，这种钻井液体系充分发挥了强抑制和封堵作用，抑制了泥岩的水化分散，保持了井眼稳定，完井电测、下套管均一次成功。施工过程中，定向不托压、起下钻畅通，井径扩大率仅为8.3%，创造了机械钻速达到每小时10.7米的区块纪录，不仅实现了钻井安全提速，而且解决了井壁稳定与油气层保护之间的矛盾，受到井队及甲方的一致好评。

BH—FDC储层专打钻井液成为泥浆公司特色技术，为海南市场后续井施工提供了技术借鉴，成功塑造了泥浆公司特色技术服务品牌。 本文来自: 全球石油化工网详细出处参考https://www.wendangku.net/doc/8d6903351.html,/news/html/201109/54653.html 本文来自: 全球石油化工网详细出处参考https://www.wendangku.net/doc/8d6903351.html,/news/html/201109/54653.html 西部钻探抗塑性泥岩技术哈国应用成功 中国石油网消息（特约记者吕晶通讯员马廷彦张琛）5月16日，西部钻探国际钻井公司50679队承钻的哈萨克斯坦阿克纠宾项目2607井顺利钻至三开井段250米处。这标志着抗塑性泥岩技术在该国市场得到成功应用。 2 607井是一口生产井，设计井深3820米，二开中完于2311米。该井在二开设计中有两段塑性泥岩，措施不到位会造成卡钻具、填实井眼等事故。国际钻井公司阿克纠宾项目经理张琛和平台经理吕积斌在二开期间紧盯现场，监管每道工序，组织技术人员制定塑性泥岩段钻进技术措施，现场操作控制钻压，以进一退二的短拉形式修正井壁，确保井下通畅，同时按遇阻程度，逐步提高泥浆密度。最终，该井以1.95克/立方厘米的最佳密度直至中完。由于甲方运送加厚套管推迟了25个小时，井下情况变得复杂，50679队细

花岗岩储层损害机理及保护技术

·199· 花岗岩大部分都是分布在盆地的底部，但规模一般较大，且埋藏较深，因此开采的程度较低，从现在的研究状况来看，花岗岩中一般储存的油气较少一般难以达到成藏条件。但花岗岩若达到了成藏条件就会形成规模较大的油气藏，从而具备很好的开发前景。 1　花岗岩储层特征 1.1　岩性特征 花岗岩的基本组成成分是长石、石英、黑云母等，有时还含有一些灰石[1]。矿物成分中石英约20%~30%，斜长石约50%~60%，钾长石约10%~20%，黑云母为5.39%~31.24%,由此可以看出花岗岩储层的矿物主要以长石为主。1.2　物性特征 花岗岩岩体内部各类裂缝沟通孔隙在上部形成了较好的储集空间，孔隙度为0.1%~27.5%，平均4.2%，其中<5%的样品占66%，渗透率最小值<0.01mD，最大为93.2mD，平均1.8mD。不含较大孔缝。从以上数据就能明显的得出一个结论，岩石致密、渗透性差，花岗岩储层的储量主要取决于其孔隙，裂隙主要影响其渗透性，所以裂缝就成了主要的渗流通道。1.3　孔隙结构特征 花岗岩储层的储集空间和渗流通道可以分为一下几类：1）孔隙。花岗岩中原生孔隙不发育，溶蚀孔隙属于次生孔隙，主要由于水流沿着断裂或裂缝渗入而形成，多为矿物溶孔，溶蚀矿物主要为斜长石和角闪石。2）裂缝。有岩心观察可以看出花岗岩中的裂缝类型有构造裂隙和构造-溶蚀裂隙两种，裂缝的宽度一般为0.1~0.5mm，还可以由测井资料看出宏观裂缝不发育，大多数为构造—溶蚀裂缝。3）溶洞。花岗岩油藏中的溶洞相对而言不是很多，但是在一些特殊的情况下也会有很多的溶洞。4）微裂隙。花岗岩油藏中溶洞不是很多，但裂缝是比较发育的，这些裂缝在岩石应力的影响下又会进一步形成微裂缝。 2　花岗岩储层潜在损害机理 2.1　固相侵入 花岗岩储层的裂缝微裂缝占了很大一部分，所以裂缝微裂缝对它的渗流能力起到的非常大的作用，花岗岩储层中的油大部分都是通过裂缝来进行流动的。钻井液一般由膨润土、加重剂和混入钻井液的地层微粒组成，同时固体颗粒的粒径是在一定范围内分布。 2.2　应力敏感性损害 由前面分析可知，花岗岩储层中的裂缝微裂缝比较发育，这样的储层中裂缝在导流能力方面就起着重要的作用，如果花岗岩储层中发生应力敏感损害这样的话，储层中的微裂缝就会在压差作用下合在一起，储层中油流就会很难通过甚至无法通过。2.3　水锁损害 有前面的研究可以看出，花岗岩储层中溶洞不是很发育，孔隙也相对不发育，但是储层中的裂缝微裂缝是比较发育的，经研究表明水锁对花岗岩储层的损害就是对其中大量发育的裂缝的损害。 3　花岗岩储层保护技术 3.1　欠平衡钻井技术 目前欠平衡钻井技术是保护花岗岩储层的最好的方式，如果能把非直井开采技术和欠平衡钻井技术相结合，这样以来就可以穿过更多的储层来更好的提高单井的产量。3.2　低压屏蔽暂堵技术 由于各个地区的地层特征不尽相同，所以要根据现场的情况选择最佳的钻井方式来达到保护储层的目的。如果要选择欠平衡钻井，就要在全部的开采过程中都使用欠平衡钻井开采，钻完井后要采用裸眼完井方式完井，完井后就可以投入生产；同样如果要采用低压屏蔽封堵技术，最好使用套管射孔完井方式完井，这样有利于后期的酸化压裂等增产措施。 4　结论 1）由以上的研究可以得出，花岗岩储层岩性致密、低孔低渗、裂缝发育且为储层中主要的渗流通道，花岗岩储层类型主要是裂缝型。2）钻井液固体颗粒侵入损害、储层岩石应力敏感的伤害、储层中的流体和酸性液体造成的损害、钻井液流速过快造成的损害为花岗岩储层的主要损害类型。3）欠平衡钻井技术和低压屏蔽暂堵技术为保护花岗岩储层的主要技术，相对而言欠平衡钻井技术对花岗岩储层更好，但是还要根据现场情况和地层特征选择最佳的钻井方式。 参考文献： [1] 邱树立.D块稠油油藏兴隆台油层兴Ⅱ组储层物性特征[EB/ OL].云南化工,2017(12). 收稿日期：2017-11-29 作者简介：张磊，西安石油大学。 花岗岩储层损害机理及保护技术 张　磊 （西安石油大学，陕西　西安　710065） 摘　要：通过扫描电镜、铸体薄片等技术，对花岗岩储层的岩性特征、物性特征和它的损害机理等做了系统 全面的分析，探讨了花岗岩油藏的保护方法。 关键词：花岗岩储层；储层损害；欠平衡钻井 中图分类号：TE258 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）01-199-01

油气层保护新技术模板

油气田开发新技术论文 学号: 姓名: 何毅 专业: 石油工程 中国地质大学( 北京) 能源学院 12月

油气层保护新技术 摘要: 储层损造成油气井产量下降和注入能力减弱, 当前还没有一种能够解决一切储层损害问题的通用技术。但要保护储层, 首先要选择钻井完井液体系, 其次要采取一系列工程技术措施。针对油气井产量下降、注入能力减弱、注入压力的增加等问题, 采取相应的油气层保护技术是提高油井产量的重要途径。本文主要从钻井液新技术和防砂完井技术两个方面系统介绍当前国内保护油气层新技术。 1.钻井液油气层保护新技术 当前国内对于油田的油气层保护研究与应用, 形成了配套成熟强抑制性纳米封堵钻井液完井液、无固相钻井液完井液、渗透压成膜钻井液完井液、生物酶可解堵钻井液完井液技术。 1) 强抑制性纳米封堵钻井液完井液 此技术屏蔽暂堵技术、钻井液抑制技术、纳米防塌技术、钻井液成膜技术, 主要是由物理作用的惰性材料与化学作用的活性矿物综合作用来保护油气层, 适用地层高、中渗储层及强水敏的油气层。 2) 生物酶可解堵钻井液体系 这种新型解堵钻井液体系能自动降解, 其解堵的速度和时间能够经过配方的调整人为控制, 对地层低污染、低伤害, 地层的渗透性恢复值达到90％以上, 相对于常规钻井液, 能明显地提高油气井

的产量。 其特点是钻进时: 生物酶可解堵钻井液在近井壁形成一个渗透率几乎为零的封堵层, 稳定井壁和保护油气层; 钻进结束后: 钻井液在生物酶催化作用下发生生物降解, 粘度逐渐下降, 先前形成的泥饼自动破除, 产层孔隙中的阻塞物消除, 从而使地下流体通道畅通, 恢复储层渗透率 3) 渗透压成膜钻井液技术 ①渗透压成膜钻井液技术特色 这种技术使钻井液具有半透膜性能, 在井壁的外围形成保护层, 提高泥页岩的膜效率; 阻止水及钻井液进入地层引起水化膨胀, 封堵地层层理裂隙; 防止地层内粘土颗粒的运移; 防止井壁坍塌, 保护油气层。 ②施工技术措施 钻井液在井壁周围形成封闭圈, 防止有害物质侵入油气层, 减少对油气层的污染。严格控制钻井液密度, 实现近平衡钻井, 减少固相损害油气层。储层段控制钻井液的API失水≤3mL, 减少钻井液滤液对油气层损害。全井采用超细碳酸钙、非渗透处理剂等对油层起保护作用的材料, 防止有害物质侵入油气层 4) 无固相钻井液、完井液技术 此类钻井液技术特色主要表现在密度范围宽、页岩抑制能力强、热稳定性好、与地层配伍、不损害产层、无毒无污染根据不同盐类的溶解度和密度, 确定并完善了不同密度下无固

煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施标准范本

解决方案编号：LX-FS-A96712 煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施标准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施标准范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 摘要：煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保 护储层的手段，被国外油田广泛采用。气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。通 过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析，结合我国煤层气特点及 气体钻井技术现状，探讨了在我国煤层气开发中