保护储集层综合集成决策支持系统的研制与应用

本文介绍了新近研制的保护储集层智能化综合集成系统MDSSPF,把工程优化设计,信息分析与处理和施工监控与宏观管理相结合,建立了具有科学计算、智能分析和建模的储层损害识别、诊断、评价、预防与处理智能化计算机系统。该系统采用了并行分层的开放式集成化智能软件结构,具有集成化、智能化和自动化的特点。文中介绍了MDSSPF的整体结构、功能特征和数据与知识的组织与管理技术。并给出了应用实例。

保护储集层智能化计算机系统

本文介绍了一个保护储藏层的智能化计算机系统－－ＰＦＩＣＳ该系统集矿场和室内信念层分析技术，不同领域优秀专家的经验与现代人工智能专家系统新技术和仿真技术的新进展为一体，运用知识工程技术以及数据处理技术完成储集层的识别、评价、诊断、预防和处理等系统工程问题的决策与分析。本文着重描述了该系统的基本结构，功能特征及其知识、数据的组织与管理。

疏松砂岩复杂压力储集层保护技术

渤海某油田经过多年注水开发,疏松砂岩储集层呈现局部压力系数低、层间差异大的特点,储集层保护难度大。目前国内外针对疏松砂岩储集层出砂机理及防砂措施研究较多,而针对疏松砂岩复杂压力体系调整井钻井液及钻井优化技术研究不足。基于此,针对该油田开发情况,结合疏松砂岩和地层压力复杂的特点,开展了储集层伤害机理研究,利用室内实验进行了钻井液体系优化研究并优化设计了钻井施工工艺。结果表明:钻井阶段储集层损害的主要原因为黏土吸水膨胀、外部或内部固体颗粒运移堵塞孔喉或孔隙导致渗透率降低,以及施工工艺不完善等;使用胺基硅醇、LPF-ZP-HTC复配能提高钻井液的抑制性和封堵承压能力;并通过施工工艺的优化研究,形成了一套疏松砂岩复杂压力储集层保护技术。渤海油田现场试用情况表明,该技术的应用能够实现易造浆井段的流变稳定、提高起钻速率、缩短建井周期及提高单井产量。

姬塬油田麻黄山地区长4+5和长6储集层敏感性差异评价

为避免储集层敏感性伤害,提高油田采收率,进行姬塬油田麻黄山地区长4+5和长6储集层的敏感性差异研究。在对研究区岩石学特征、物性特征和孔喉结构特征研究的基础上,用岩心开展敏感性实验,对研究区长4+5和长6储集层的敏感性进行评价,并分析造成长4+5和长6储集层敏感性差异的原因。结果表明,姬塬油田麻黄山地区长4+5和长6储集层以岩屑长石砂岩为主;长4+5和长6储集层的平均孔隙度分别为10.6%和9.4%,平均渗透率分别为0.65 mD和0.25 mD,平均面孔率分别为6.84%和3.67%;研究区长4+5和长6储集层总体上均具有弱速敏、弱水敏、弱盐敏、强酸敏和强碱敏的特点;由于长4+5储集层长石和石英含量较高,高岭石含量较低,其碱敏性和水敏性较长6储集层强;长6储集层则因为黏土矿物含量较高,其盐敏性和酸敏性较长4+5储集层强。在后续的储集层改造中,应严格控制注入地层流体的pH值。

粘土矿物在油田保护中的潜在危害

文章系统地分析了储层中常见粘土矿物的结构、构造及其性质，描述了这些粘土矿物在储层中的产出状态，论述了它们在多种油田改造措施中造成储层伤害的共性与特殊性，详细分析了各自的伤害机理，并提出了油田储层保护的措施。

改性注入水对储层保护及注水状况的影响与分析

注入水改性技术是通过离子调整的方法 ,去除水中的CO2 和HCO-3 ,使水质由弱酸性变为碱性。改性处理后的水不仅提高了水质 ,减缓了腐蚀和结垢 ,降低了污水处理成本 ,减少了对环境的污染 ,而且还改善了注水井的吸水状况 ,增加了油田水驱动用储量。该文简要介绍了中原油田注入水质改性技术的现场应用情况 ,研究了改性注入水对油田注水开发的影响 ,对今后进一步提高和完善污水处理工艺 ,改善油田开发效果 ,具有重要意义。

弱凝胶无固相钻开液及完井工艺

弱凝胶无固相钻开液是一种近几年发展的新型钻开液体系。通过弱凝胶无固相钻井液体系抑制性、润滑性、低剪切速率下的粘度、破胶效果的系统评价，提出了相应的现场施工程序。试验结果表明，该体系具有良好的储集层保护效果，工艺简单，有广泛的应用前景。

氮气欠平衡安全钻井技术探讨

氮气欠平衡钻井技术目前广泛运用于我国各油田开发当中，欠平衡钻井技术最大化的保护储集层。由于欠平衡井段地层压力是参考邻井或预测得来，再是欠平衡钻井工艺所致，钻进时井筒只有氮气和少量的原油及岩屑，井底处于负压状态，井口处于压力极低状态，井壁在高速流体的冲刷条件下也会带来一系列的井下安全问题。所以，在实行氮气欠平衡钻井时，考虑其特殊性将会给钻井工程带来一系列安全问题，本文主要从井控问题、井下安全问题、防火防爆问题进行探讨。

PF-PRD钻开液在文昌13-1油田的现场应用

PF-PRD无固相钻开液是一种新型弱凝胶钻开液体系,形成的弱凝胶具有低剪切速率黏度高的特点,即使在高温的情况下,也具有优异的悬浮性、润滑性和抑制性;失水小,滤饼薄,易于清除,对储层的损害小;抗温、抗盐、抗剪切,对环境的适应能力较强。结合室内研究结果,介绍了PF-PRD无固相钻开液体系在南海西部文昌13-1油田的三口水平井WC13-1-A6、WC13-1-A8和WC13-1-A3井的应用情况。从应用效果来看,PF-PRD无固相钻开液体系适应于文昌13-1油田的地质构造,具有较强的推广价值和应用前景。

中国致密砂岩气藏勘探开发关键工程技术现状与展望

中国致密砂岩气藏具有低孔低渗、裂缝发育、局部超低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。经过10多年持续攻关,已经形成了裂缝性致密砂岩气藏保护屏蔽暂堵技术系列、气体钻井及全过程欠平衡完井保护技术系列,成功试验了CO2泡沫压裂液体系、N2增能压裂液体系和低摩阻高黏度瓜胶有机硼冻胶压裂液大排量套管注入的大型压裂工艺。实践证明,贯彻储集层保护与改造并举的方针,实现全过程储集层保护是致密砂岩气藏及时发现、准确评价和经济开发的重要保证。建议加强致密砂岩岩石物理学基础研究,重视水平井及特殊工艺井的钻井及完井储集层保护配套技术应用,大力提高增产改造技术的适应性,形成针对不同类型致密砂岩气藏的配套技术系列。

裂缝封堵层结构形成与演化机制

采用耦合计算流体力学-离散元(CFD-DEM)方法模拟了裂缝封堵层结构形成过程,采用自主研制的表征封堵层细观力链网络的光弹实验系统模拟了裂缝封堵层结构承压演化过程,揭示了裂缝封堵层结构形成与演化机制,形成了堵漏材料优选与堵漏配方设计新方法,为提高裂缝性储集层漏失控制效果提供理论依据。CFD-DEM模拟结果表明,架桥概率是决定封堵层结构形成和裂缝封堵效率的关键因素。提出了临界架桥与绝对架桥加量指标,作为架桥材料加量设计的依据。随着绝对架桥加量的增加,架桥模式由材料粒径主导向粒径-摩擦力共同主导转变。光弹实验结果表明,细观力链网络是裂缝封堵层结构承压演化的内在机制并决定宏观封堵层强度,堵漏材料性能参数影响力链网络结构和强力链占比,进而影响封堵层承压稳定性。根据研究结果优选了新型高封堵强滞留堵漏材料、优化了堵漏配方,室内裂缝封堵实验结果表明可有效提高裂缝封堵效率与封堵强度。

理想充填暂堵钻井液室内研究

钻井过程中,传统的暂堵方法主要是依据储集层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,因此难以有效封堵对油气层渗透率贡献很大的那部分较大尺寸的孔喉。中高渗砂岩储集层一般具有渗透率分布范围广、孔隙度大和孔喉尺寸分布范围大的特点,且常以泥质胶结为主。中高渗砂岩储集层损害的主要机理是钻井液中固相颗粒和滤液的侵入以及黏土的水化膨胀和分散。在优化聚合物钻井液的基础上,采用了理想充填暂堵技术,用动态岩心污染实验仪进行了评价。实验结果表明,原有钻井液对岩心损害较为严重,优化后钻井液能明显提高岩心渗透率恢复值,进一步采用理想充填暂堵技术可以明显降低钻井液的动滤失量和最大突破压差,提高岩心渗透率恢复值,从而减轻储集层损害。

川渝地区碳酸盐岩气层钻井碱敏性实验研究

通常认为碳酸盐岩储层由于粘土矿物含量少,其碱敏性弱,但未考虑碱与碳酸盐岩矿物白云石反应生成水镁石这一情况,反应使矿物颗粒分散/运移至细小孔喉处堵塞,从而造成储层损害。文章以川渝地区碳酸盐岩气层为对象,通过实验及相应的标准评价了储层碱敏程度。实验结果表明,该气层碱敏程度强,且损害是不可恢复的。敏感机理包括:碱与白云石相互作用生成水镁石,反应使矿物颗粒分散;碱性介质诱发粘土矿物失稳;阳离子交换吸附;碱液与地层水相互作用生成无机垢等。

国内外钻井液技术新进展

为全面了解国内外钻井液技术研究现状、明确钻井液技术的发展趋势与方向,在调研大量相关文献及报道的基础上,对近年来国内外出现的钻井液新技术进行了分类归纳总结,从新型钻井液体系、储层保护技术、防漏堵漏技术、新型钻井液处理剂、钻井液泥饼清除技术等5个方面对其进行了介绍。其中,新型钻井液体系涉及各种水基钻井液体系、油基钻井液体系、合成基钻井液体系和成膜钻井液体系等;介绍了裂缝性碳酸盐岩储层保护技术;防漏堵漏技术主要介绍了可溶粒子降滤失剂、超低渗透添加剂、微凝胶聚合物降滤失剂等;新型钻井液处理剂包括快钻进KSAJ、Mn3O4加重剂、季铵盐表面活性剂、页岩抑制剂(乙基葡萄糖苷和SIAT)和高温保护剂GHB等;还对钻井液泥饼清除技术作了简要介绍。

分形几何理论在屏蔽暂堵剂优选中的应用

针对现有暂堵剂优选理论精确化、定量化程度不足的情况 ,在继承传统屏蔽暂堵剂优选理论的基础上引入分形几何理论 ,提出用分维数来定量描述储层岩心孔隙尺寸分布和暂堵剂粒度分布特征。以岩心孔隙尺寸分布与暂堵剂粒度分布分维数相近作为优选暂堵剂的原则 ,从而在继承传统理论的基础上建立起了屏蔽暂堵分形理论。利用此理论对新疆莫北地区储层岩心进行了暂堵剂优选和室内暂堵试验 ,取得了较好的效果 ,初步验证了理论的正确性。

复杂气藏开发中后期调整挖潜对策研究

卫11块砂岩气藏在开发中暴露出稳产期短、产量递减快、开发动态与地质认识不符等问题,通过分析气藏产能递减快的原因,采取井网调整、气层改造、排液采气以及储集层保护等一系列调整挖潜措施,明显改善了气藏开发效果,实现了气藏持续高速开采。

千米桥潜山凝析气藏低密度水包油压井液研究

大港油田千米桥潜山常压凝析气藏已进入中期开采阶段,由于使用的水基压井液密度均大于1.0g/cm3,洗井时经常有压井液漏失,对储集层损害严重,严重降低产能.室内岩心研究表明,在净压力作用下,储集层的压力敏感性较强,气体流速敏感性损害程度很弱,地层水损害程度中偏严重.在模拟储集层高温条件下,对现场使用的压井液损害储集层的情况进行评价,结果显示对渗透率小于10mD的气层渗透率的损害平均为53%,这主要是压井液的滤液进入岩心的细小孔喉引起水锁伤害所致.根据不同伤害机理理研制出一种效果较好的低密度(0.84～0.90g/cm3)水包油压井液,抗温168℃,抗水、油污染容量10%,渗透率恢复值平均为90.06%,最低在87.6%以上.

超双疏强自洁高效能水基钻井液

基于井下岩石表面双疏理论,研发出可在岩石、滤饼和钻具等表面形成纳—微米乳突物理结构并降低表面自由能,具有'防塌、保护储集层、润滑、提速'功能的聚合物超双疏剂并对其进行性能评价。以该超双疏剂为核心,结合钻遇的地层概况,配套其他处理剂形成了超双疏强自洁高效能水基钻井液体系,并与现场用高性能水基钻井液和典型油基钻井液的性能进行对比。结果表明:超双疏强自洁高效能水基钻井液流变性更佳且高温高压滤失量与油基钻井液相当;超双疏强自洁高效能水基钻井液的抑制性和润滑性接近油基钻井液水平;体系无毒且安全环保。现场试验证明,利用该体系解决了钻井过程中井壁失稳、储集层损害和阻卡卡钻严重、钻速慢、成本高等技术难题,满足了安全、高效、经济、环保的钻井需要,与其他钻井液技术相比,同区块井下复杂情况减少82.9%,钻速提高32.8%,钻井液综合成本降低39.3%,日产量提高1.5倍以上。

卫11块沙三下^(1-3)复杂断块气藏开发调整实践

卫 1 1块沙三下1 - 3气藏是一个复杂断块砂岩气藏 ,在开发中反映出稳产期短、产量递减快、开发动态与地质认识不符等问题 ,为此开展了气藏精细描述工作 ,研究了剩余气分布状况 ,在此基础上分析了气藏产能递减快的原因 ,采取了井网调整、气层改造、排液采气、储集层保护、集输系统优化等一系列调整挖潜措施 ,明显改善了气藏开发效果 ,实现了气藏的持续高速开采。