苏里格气田保护储集层钻井液技术.研究

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1、两安石油大学硕f：学位论文20年，储层保护逐渐成为油气勘探开发全过程的关键技术领域之一，防止储层损害的思想与保护技术理念已渗透到各个作业环节。“七五"期间(1986--一1990年)，国家科委把“保护储集层钻井液技术”列为国家重点科技攻关项目[31。保护储集层钻井液及钻井液添加处理剂历经80年代的发展高潮以后，逐渐进入稳定期，亦即技术成熟期。从90年代后期钻井液的主要功能己从维护井壁稳定，保证安全钻进，发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油气的目的。到目前，由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择。因此现代钻井液技术

2、己不再研究和开发一般钻井液及钻井液添加处理剂产品，而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究，以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的保护储集层的钻井液及钻井液处理剂。1．2．1国内外保护储集层钻井液技术油气层保护工作在国外起步较早，20世纪30年代，油气层损害的问题就引起了美国等一些产油大国石油公司的注意。50年代开始损害机理研究，至70年代中期，油气层保护影响加大。1974年，美国石油工程师学会(SPE)召开了第一届“控制地层损害国际会议”，此后每两年召开一次，国际油气层保护研究工作从此纳入了正规化的发

3、展轨道。我国通过“七五”攻关和“八五”、“九五"推广应用和发展，保护油气井钻井液技术已从初级阶段(仅控制进入油气层的钻井液密度、滤失量和浸泡时间)进入到比较高级的阶段。目前国内外主要研发与应用的保护油气层的钻井完井液体系主要有：无侵入、甲酸盐、硅酸盐、甲基葡萄糖甙、硬葡聚糖、微泡沫、正电胶、聚合醇、合成基和全油基钻井完井液体系等。1)无侵入钻井液无侵入钻井液是目前国外开发的一种新型钻井液体系，无侵入的意思是无液相侵入损害。无侵入钻井液(简称NIF钻井液)【4】，是由美国环保钻井技术公司(EDTI)生产的一种钻井液。该钻井液主要由DWC2000

4、(增粘剂)、FLC2000(动态降滤失剂)、KFA2000(润滑剂)组成，是一种可以在超低固相含量下，使所钻储层损害接近于零的钻井液。这种钻井液依靠表面化学原理在井壁岩石表面产生可以密封孔隙的超低渗透膜，实现同一种组分的钻井液封闭不同孔隙尺寸分布地层的目的，从而实现钻井液对储层岩石孔隙的超低渗透。无侵入钻井完井液技术的核心是一种聚合物，它具有广泛的HLB值，能有效封堵孔隙吼道。当加入水基液中时，该聚合物形成可变形的聚合体或膜，在井眼内液体的压力下，这些膜迅速的封闭储层孔隙吼道，进一步降低了渗透率。无侵入钻井液主要有以下优点：(1)防止钻井液侵

5、人储层，造成储层伤害，可有效保护储集层；第一章绪论(2)防止压差卡钻；(3)防止钻井液漏失；(4)该钻井液体系配制简单，维护方便。Reid等人【51利用渗透率不同的2种人工合成岩心，初始渗透率分别为1050×10书um2和385×10’3um2，分别在无同相水基钻井液中加入17．2和22．89／1成膜添加剂，测得损害后岩心渗透率回复率分别为95％和93％。可见，无论是低渗透率储层还是高渗透率储层，无侵入钻井完井液体系均能有效防止储层损害。无侵入钻井液体系滤失量接近于零，具有封堵作用，抑制性强，能有效保护油气层。2)甲酸盐钻井液甲酸盐钻井液是适

6、应钻井新技术的发展，于20世纪80年代末90年代初由Shell公司开发研制的一种新型钻井液体系。组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯。较之以前常用的卤盐无固相钻井液具有更优越的特性，作为其换代品种主要用于大斜度井、水平井、多分支侧钻井、小井眼深井和高温环境下的钻井和完井作业中。其中甲酸铯为钻井液提供适当的密度，可以在1．0～2．39／cm3之间自由调节钻井液密度。用生物聚合物黄原胶来控制流变性，用低相对分子质量丙烯酸聚合物和超低相对分子质量丙烯酸聚合物混合物或淀粉类产品来控制滤失量，加入碳酸钙用来形成滤饼，降低钻井液的滤失量。1990

7、年初Shell公司的钻井液研究小组研究出适用于高温高压油气井的甲酸盐钻井液，发现甲酸盐钻井液性能优异：(1)甲酸盐溶液与地层水接触时不会形成任何沉淀物，能很好的保护油气层；(2)可生物降解，不污染环境；(3)浓的甲酸盐溶液可使近井筒地带发生脱水和孔隙压力降低，增加储层强度和近井筒有效应力而稳定泥页岩；(4)pH值易于调节，不易引起金属腐蚀；(5)凝固点与结晶温度均较低；(6)黏度低、循环压降小和摩阻压力损失小，可用于小井眼和易漏失地层钻进；甲酸盐钻井液在国内、外多口高温高压油气井中的应用实例表明，其配方简单，具有优良的水力性能和流变性能，不仅

8、能很好地满足钻井、完井需要，而且能很好地保护储层，对于解决国内目前高温高压井中存在的问题具有非常好的借鉴作用。甲酸盐钻井液从20世纪80年代末以来，世界各国和地区用