理想充填理论在大港油田的应用

依据颗粒紧密堆积原理,在理想充填理论基础上,以储层孔喉尺寸分布和暂堵剂的粒径分布匹配关系为依据,建立了一种更为科学、有效的优选暂堵剂颗粒尺寸和分布的复配暂堵新方法。介绍了利用理想充填理论及研制的软件开发的保护油层钻井液在大港油田的成功应用情况。试油报告等资料证明,试验井日产油量高于邻井,充分说明了建立起的理想充填暂堵新方法可有效地保护中、高渗储层。

理想充填理论在吐哈油田温西三区块的应用

在屏蔽暂堵技术基础上，引入“理想充填理论”，并根据暂堵颗粒与地层孔喉最佳匹配原则建立暂堵新方法。通过对温西三区块储层物性研究，使用暂堵方案优化设计软件对该区块主力储层进行暂堵方案优选，建立完整的暂堵剂粒径分布序列对各种尺寸孔喉实施暂堵和保护，现场在温西三区块应用40井次。现场应用表明，应用理想充填保护储层新技术可使油井初期产量提高13％以上，储层保护效果显著。

理想充填暂堵型钻井完井液的设计及室内评价

传统的暂堵方法主要是依据储层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,对具有较大尺寸的孔喉封堵效果较差。对根据储层孔喉尺寸分布确定暂堵剂颗粒粒度分布的理想充填暂堵新方法进行了阐述,并依据该方法设计出理想充填暂堵型钻井完井液,在室内对其进行了性能评价。实验结果表明,理想充填暂堵型钻井完井液可有效地封堵同一储层中不同粒径的孔喉,尤其是较大尺寸的孔喉。与传统方法相比,该方法设计的钻井完井液对储层岩样的侵入深度较浅,可获得更高的岩心渗透率恢复值及更低的突破压力梯度,具有显著的储层保护效果。

理想充填暂堵新方法在吐哈丘东低渗透气田的应用

传统的暂堵方法主要是依据储层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,但是对具有较大尺寸的孔喉封堵效果较差。根据吐哈丘东低渗气田储层孔喉尺寸分布规律确定钻井液体系中暂堵剂颗粒粒度分布,设计出理想充填暂堵型钻井液。室内性能评价结果表明,理想充填暂堵型钻井液流变性好,滤失量低。与传统方法相比,该方法设计的钻井液可有效封堵同一储层中不同粒径的孔喉,尤其是较大尺寸的孔喉,对储层岩样的侵入深度较浅,可获得更高的岩心渗透率恢复值及更低的突破压力梯度,降低钻井液污染。

钻井液中暂堵剂颗粒尺寸分布优选的新理论和新方法

应用颗粒堆积效率最大值原理 ,阐述了优选钻井液中暂堵剂颗粒尺寸的“理想充填”理论和d90 规则 ,提出了一种特别有利于对中、高渗透储层实施暂堵和保护的新方法。依据该方法研制和开发的配套软件能够根据相关地层参数 ,快速、准确地对具有不同粒径的暂堵剂产品按一定比例进行合理的复配组合。实验结果表明 ,优选出的复配暂堵方案能有效地使钻井液中的暂堵剂形成致密泥饼。与传统方法相比 ,岩心的渗透率恢复值明显提高 ,从而能有效地阻止钻井液中固相颗粒和滤液侵入油气层。

减轻深层低渗储层水锁损害的钻井液研究与应用

准噶尔盆地中部的深层低渗储层西山窑组具有含水饱和度高、孔喉细小、渗透性差、结构复杂、非均质性严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点。岩心流动实验结果表明，水锁损害是该低渗透孔隙型砂岩储集层的主要损害因素之一，渗透率损害率为49．3％～89．2％。研究了多元醇类处理剂降低滤液表／界面张力的特性，应用防液锁技术、理想充填理论及d90规则研发了具有侵入量低、防水锁和防塌能力强、润滑性好等特点的高性能多元醇钻井液。现场应用表明，该钻井液既能满足超深井安全快速钻井的需要，也有助于保护深层低渗油气藏，对其它区块超深井钻井完井液的设计有一定借鉴意义。

钻井过程中暂堵剂颗粒尺寸优选研究

如果钻井液能够在井壁上形成渗透率近于零的泥饼,则具有更好的储层保护效果,因此需要依据暂堵剂粒径与储层孔隙尺寸之间的最佳匹配关系,寻找一种更合理的暂堵剂优选方法。应用颗粒堆积效率最大值原理,提出了一种利于储层保护的暂堵剂优选新方法,能够更加快速、准确地得出不同粒径的暂堵剂产品之间的最佳配比组合。结果表明:与传统方法相比,新方法具有更高的岩芯渗透率恢复值,能够更有效地阻止固相颗粒和滤液侵入油气层,利于保护储层。现场试验证实,利用新方法可取得理想的储层保护效果。

新型防塌钻井液体系在苏丹六区储层的应用

针对苏丹油田六区储层钻井过程中易于发生井壁失稳、扩径、缩径、取心效率低及起下钻阻卡等井下事故问题,结合苏丹六区储层岩性、孔隙、孔喉及渗透率的特点,基于"理想充填理论"和成膜技术,对具有不同粒径的暂堵剂产品按一定比例进行合理的复配组合,形成了1种新型低伤害防塌钻井液体系,并应用于苏丹六区。实验结果表明,原用钻井液对岩心损害较为严重,新型钻井液所用处理剂均对环境无污染,处理剂没有荧光,钻屑具较好代表性,且容易清洗,能明显提高岩心渗透率恢复值,且可降低钻井液的动滤失量,能有效阻止钻井液中固相颗粒和滤液侵入油气层,满足苏丹六区安全、快速、经济钻井的要求,在钻遇Aradeiba页岩地层过程中得到了成功的应用,具有十分理想的储层保护效果。

中原油田特殊工艺井钻井液的研究与应用

针对中原油田地层高温(140～180℃)、高压(1.5～1.9g/cm3)、高矿化度(14×104～25×104mg/L)和低渗透率的实际特点,开展了特殊工艺井水基钻井液在流变性、润滑防卡、井壁防塌、储层保护以及现场工艺等方面的技术研究。通过钻井液弱凝胶聚合物流型调节剂、纳米润滑乳化剂、油膜形成剂以及油气层保护暂堵方法的优选,研制开发出了一套性能优良的特殊工艺井钻井液体系。该钻井液在复杂地质条件下具有较强的携岩、润滑和防塌性能及好的储层保护效果,是一种综合性能优良的特殊工艺井钻井液。中原油田10多口井的应用表明,平均钻井周期为50d,比对比井降低了10%,日进尺为84.6m/d,比对比井提高了12.6%,钻井综合成本明显降低。其中桥69平1井是中原油田第一口以开发天然气为目的的三靶水平井,该井水平段岩心渗透率恢复值均大于85%,全井施工顺利,井径规则,生产时效达97.28%,纯钻时效为38.32%,电测均1次成功,产量是对比井的8倍。

低渗凝析气藏防液锁成膜两性离子聚磺钻井液

为了有效降低钻、完井过程中钻井液对储层造成的液锁损害,根据吐哈低渗凝析气藏储层特征,对液锁损害产生的机理和影响因素进行系统分析。应用界面张力仪法,评价了8种常用表面活性剂的表面张力,优选出降低表面张力能力较强的OP-10和ABSN;应用可视砂床压滤仪,研究了2种常用成膜剂对钻井液性能的影响和降滤失效果;应用防液锁、理想充填及成膜技术研制了适用于研究区块的防液锁成膜两性离子聚磺钻井液体系,体系中3种超细碳酸钙的复配比例为10%,40%,50%,总加量为4%。评价结果显示,该钻井液体系的API滤失量小于5 mL,高温高压滤失量小于10 mL,泥饼摩擦系数小于0.141,渗透率恢复率大于81%。