第五章钻井过程中的保护油气层技术

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1、第五章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分析一、钻井过程中油气层损害原因钻井的目的是交给试油或采油部门一U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。钻开油气层吋，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，造成滲透率下降。固相颗粒堵塞油气层钻井过程中油气层损害原因乳化液谪堵塞油气层f水敏盐敏喊敏润湿反转表面吸附钻井液滤液与槠层淀体不配伍引起的損害钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的損害无机盐沉淀形成处理

2、剤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棹害一气层产生“液相圈闭负压差急剧变化造、成的油气层損害中途《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、诱发有机垢繃相含量,％钻并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）JOGooO864-.v/ev±3«cs苗堪25710121517?022岩心氐度，cm:ft面损吉位托）too砂岩1Q-—图6-1地层渗透率的损害比与压尨的关系1一Ap=0.7MP

3、ai2—Ap=9MPa；T=70V.vr=0.8m/s.t=Ih806C4020没沲时间.h1^16-2地Iz:•损奔比勺W泡时叫的又系An-5MPa.Z-70C；vr=0.8m/s120406080100120时间,nin64208642••••1•••1111OOOOq/I*觸水货捉LI>=250s12.央200s"13.1MWs一14.Z>=100s->5.I>=50s1稳定濾失区图5-4不同流速梯度下动滤失速率与时间的关系曲线第二节保护油气层的钻井液技术1008060%l;y/,:v^»36砂岩O1iA".7MPafI

4、627587xE-2坏空流速.m/sIII6-3地层损害与环空流速的关系T=70C;r=1h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；保护汕气层；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0前保护油气层钻井液技术己从初级阶段（仅控制钻井液密度、滤

5、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Y系列的保护油气层钻井液技术。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，是国内外钻开油气层常用的钻井液体系。按钻井液组分与使用范围分：1）无固相清洁盐水钻井液2）水包油钻井液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

6、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系的裂缝性油层或强水盐水液浓度/重量百分比3密度g/cm(21°C)KC1261.07NaCl261.17KBr391.20HCOONa451.34HCOOK761.60HKOOCS832.37CaCl9381.37NaBr451.39NaCl/NaBr—1.49CaCl/CaBr22601.50CaBr2621.81ZnBr/CaBr22—1.82CaCl

7、/CaBr/ZnBr222772.30表5-1各类盐水溶液所能达到的最大密度敏油层；广泛作为射孔液、压井液、修井液；②水包油钻井液定义：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。组成：油、水；水相增粘剂；主、辅乳化剂。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

8、组成：由水相、聚合物和暂