钻井过程中的保护油气层技术

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1、钻井过程中的保护油气层技术第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析第二节保护油气层的钻井液技术第三节保护油气层的钻井工艺技术第四节保护油气层的固井技术第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析一、钻井过程中油气层损害原因钻开油气层时，在正压差、毛管力作用下，钻井液固相进入油气层造成孔喉堵塞，液相进入油气层与油气层岩石和流体作用，破坏油气层原有的平衡，从而诱发油气层潜在损害因素，造成渗透率下降。钻井的目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害的油气井。钻井中对油气层的损害不仅影响油气层的发现和油气井的产量。钻井液中分散相颗粒堵塞油气层固相颗粒堵塞油气层

2、乳化液滴堵塞油气层钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害水敏盐敏碱敏涧湿反转表面吸附钻井过程中油气层损害原因钻井液滤液与储层流体不配伍引起的损害无机盐沉淀形成处理剂不溶物发生水锁效应形成乳化堵塞细菌堵塞相渗透率变化引起的损害—气层产生“液相圈闭”负压差急剧变化造成的油气层损害中途测试或负压差钻井时，负压差过大可诱发油气层速敏、引起裂缝闭合产生应力敏感、诱发有机垢钻井液中固相对地层渗透率的影响二、钻井过程中影响油气层损害程度的工程因素影响油气层损害程度的工程因素压差浸泡时间环空返速钻井液性能与固相、滤液和泥饼质量密切相关第二节保护油气层的钻井液技

3、术一、钻井液在钻井中的主要作用钻井液的作用冲洗井底和携带岩屑破岩作用平衡地层压力冷却与润滑钻头稳定井壁保护油气层获取地层信息传递功率二、保护油气层对钻井液的要求1.钻井液密度可调，满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要2.钻井液中固相颗粒与油气层渗流通道匹配3.钻井液必须与油气层岩石相配伍4.钻井液滤液组分必须与油气层中流体相配伍5.钻井液的组分与性能都能满足保护油气层的需要三、钻开油气层的钻井液类型1.水基钻井液由于水基钻井液具有成本低、配置处理维护较简单、处理剂来源广、可供选择的类型多、性能容易控制等优点，并具有较好的保护油气层效果，是国内

4、外钻开油气层常用的钻井液体系。目前保护油气层钻井液技术已从初级阶段(仅控制钻井液密度、滤失量和浸泡时间)进入到比较高级的阶段。针对不同类型油气藏形成了系列的保护油气层钻井液技术。按钻井液组分与使用范围分2)水包油钻井液1)无固相清洁盐水钻井液3)无膨润土暂堵型聚合物钻井液4)低膨润土聚合物钻井液5)改性钻井液6)正电胶钻井液7)甲酸盐钻井液8)聚合醇(多聚醇)钻井液9)屏蔽暂堵钻井液①无固相清洁盐水钻井液表5-1各类盐水溶液所能达到的最大密度盐水液浓度/重量百分比密度g/cm3(21℃)KCl261.07NaCl261.17KBr391.20H

5、COONa451.34HCOOK761.60HKOOCS832.37CaCl2381.37NaBr451.39NaCl/NaBr—1.49CaCl2/CaBr2601.50CaBr2621.81ZnBr2/CaBr2—1.82CaCl2/CaBr2/ZnBr2772.30密度可在1.0~2.30g/cm3范围内调整。滤失量和粘度控制：加入对油气层无（低）伤害的聚合物来控制腐蚀控制：加入缓蚀剂特点：大大降低固相和水敏损害缺点：成本高、工艺复杂、对处理剂和固控设备要求高、腐蚀较严重、易发生漏失，很少用做钻井液；使用范围：套管下至油层顶部的单一压力体

6、系的裂缝性油层或强水敏油层；广泛作为射孔液、压井液、修井液；②水包油钻井液水包油钻井液是将一定量油分散于水或不同矿化度盐水中，形成以水为分散介质、油为分散相的无固相水包油钻井液。油、水水相增粘剂主、辅乳化剂。定义：组成：密度控制方法：调节油水比加入不同数量和种类的盐最低密度可达0.89g/cm3滤失量和流变性控制：由油相或水相中加入的油气层低伤害处理剂来控制。特点：大大降低固相损害；可以实现低密度。使用范围：特别适用于套管下至油层顶部的低压、裂缝发育、易发生漏失的油气层。③无膨润土暂堵型聚合物钻井液通过加入各种与油气层孔喉直径相匹配的暂堵剂来控

7、制，这些暂堵剂在油气层中形成内泥饼，阻止钻井液中固相或滤液继续侵入由水相、聚合物和暂堵剂固相粒子配制而成。组成：密度：采用不同种类和加量的可溶性盐来调节(需注意不要诱发盐敏)流变性能控制：通过加入低损害聚合物和高价金属离子来调控。滤失量控制：暂堵剂种类和作用原理酸溶性暂堵剂水溶性暂堵剂油溶性暂堵剂单向压力暂堵剂细目或超细目碳酸钙、碳酸铁等细目或超细目氯化钠、硼酸盐等树脂、石蜡、沥青类产品等改性纤维素、果壳、木屑等脆性油溶性树脂-架桥粒子。聚苯乙烯、酚醛树脂、二聚松香酸等。塑性油溶性树脂-填充粒子。乙烯-醋酸乙烯树脂、乙烯-丙烯酸脂、石蜡、磺化沥

8、青、氧化沥青缺点成本高使用条件苛刻使用不多使用范围套管下至油层顶部单一压力体系的油层④低膨润土聚合物钻井液配伍性及所必须的流变性能与滤失性能可通过选用