镶嵌屏蔽钻井液研究及应用

针对油层非均质性强及油层孔径难以准确预知等特点,提出了镶嵌屏蔽保护油气层技术,该技术利用镶嵌屏蔽剂具有弹性可变性和直径大于储层孔隙直径的特点,使镶嵌屏蔽剂颗粒部分镶在孔隙入口处(不进入孔隙),对较宽孔径分布的油层具有很好的暂堵作用,且有利于反排和渗透率恢复。室内评价结果表明,以镶嵌屏蔽剂为主剂研发的镶嵌屏蔽钻井液具有低侵入、单向封堵、防塌性能好、抗污染能力强及润滑性好等特点,满足了钻井过程中快速钻进及保护油气层的要求,现场应用4口井的平均井眼扩大率仅为6.2%,远低于同区块油井的平均井眼扩大率(12.3%)。

大庆外围油田钻井过程中的油层保护技术

为了优选钻井过程中成本低效果好的油层保护技术,在大庆外围油田4个区块开展了钻井液损害评价室内试验和油层保护技术筛选试验。根据不同体系的钻井液对岩心的固相损害程度、液相损害程度和总体损害程度试验结果,搞清了目前外围油田常用的3种体系的钻井液对油层的损害程度,试验结果表明,钻井液对低渗透油层的损害较大,损害程度最高达64.54%,且以液相损害为主,因此,对于外围低或特低渗透油田油层保护重点是降低外来流体的滤失量。通过油层保护技术筛选试验可知,加入液体抑制剂的改性钻井液可使岩心损害程度减少20.04个百分点,采用超细碳酸钙屏蔽暂堵技术可使岩心损害程度减少5个百分点左右,说明这2种技术达到了保护油层的目的。

大港油田保护储层暂堵剂优化设计新方法

南部滩海地区是大港油田的重点勘探区域之一,经分析该地区储层为高孔、中高渗地层,储集性能优良,如果不进行有效的保护,很容易引起储层伤害。为此,针对大港油田南部滩海地区的储层特性,开展了储层保护技术研究。采用一种理想的充填新方法,对保护储层的钻井液暂堵方案进行了优化设计。实验结果表明,采用新方法能够提高储层岩心的渗透率恢复值,取得了较好的储层保护效果,作为一项储层保护的新技术,具有推广应用的价值。

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。

多级架桥暂堵技术在安岳地区的应用

目前采用的屏蔽暂堵技术适合于孔喉贡献率呈单峰状分布的储层。在对川东安岳地区须家河储层敏感性分析的基础上,通过对储层孔喉渗透率贡献率呈多峰状分布的分析,提出多级架桥暂堵技术,形成以两级架桥粒子为主的安岳地区须家河储层保护技术方案。经三口井的现场试验,多级架桥暂堵材料对原井浆性能影响小,所设计的多级架桥暂堵钻井完井液室内岩心渗透率恢复值达85%以上,具有较好的储层保护效果。

钻井液用新型广谱暂堵剂GPJ在大港油田的应用

新型广谱暂堵剂GPJ具有可油溶、可变形、带正电的特点,可通过其软化、变形及静电吸附作用快速地在近井壁处形成一层韧性强、渗透性低的“油膜”暂堵屏障,最大限度地阻止钻井液中的固相和液相侵入油气层,且应用时不需要GPJ与地层孔喉进行粒径匹配,所造成的深部堵塞可随油井投产自动解除。GPJ在大港油田已现场应用了8口井,其中3口应用井的测试结果表明,表皮系数均为负值;试验井的产量超过了地质配产,且每米采液指数超过了采用常规屏蔽暂堵技术的邻井,说明采用新型广谱暂堵技术能够进一步提高对油气层的保护效果。

秦皇岛32-6油田储层保护技术的研究

针对秦皇岛32-6油田目前钻开油层所用的3种钻井液体系,分析储层损害的程度,提出用屏蔽式暂堵技术改造钻井液以保护储层;室内研究结果表明,该项技术对秦皇岛32-6油田提高油井产量具有现实意义。

准格尔盆地中部钻井油气层保护技术

在对多种钻井液完井液储层保护剂相关性能损害评价的基础上,提出了准格尔盆地中部某区块保护油气层屏蔽暂堵钻井液完井液方案。同时为了快速钻井和保护储层,大幅度降低综合钻井成本,制定了配套的储层保护钻井液完井液技术措施。

低渗透储层多级架桥暂堵储层保护技术

水锁、水敏及碱敏等造成了低渗透砂岩储层渗透率难以恢复的伤害,成为了储层保护的技术瓶颈。为此,依据屏蔽暂堵技术原理,以岩心实验确定的对渗透率贡献最大的孔喉半径区间为依据,研制出了与储层孔喉渗透率贡献率分布相匹配的多级架桥暂堵油气层保护剂,它由多级架桥粒子FDPD和可变形粒子FEP组成,在钻井液中最佳加量分别为4%和2%～3%。室内对加入多级架桥暂堵油气层保护剂前后钻井液性能变化和岩心渗透率恢复值进行了实验评价。结果表明:①岩心渗透率恢复率达85%,能很好地保护低渗透储层;②多级桥架暂堵剂加入钻井液后,虽钻井液的黏度和切力有所上升,但波动不大,能够满足工程的要求;③中压滤失量和高温高压滤失量降低,更有利于储层保护。2口应用井与同区块其他井相比油气产量明显提高,起到了良好的储层保护作用。该技术具有低成本、施工方便等特点,是一种切实可行的低成本且安全可行的油气层保护方法。

狮子沟构造带裂缝储层保护钻井液配方

针对青海油田英西裂缝性碳酸盐岩储层在钻井过程中存在的储层损害问题,开展了储层裂缝特征、储层岩石成分、储层岩石的分散性和膨胀性能分析,完成了储层固相颗粒损害、水锁损害以及敏感性损害的评价,明确了储层受到损害的主要因素。评价7种现场储层保护剂的酸溶率、油溶率、粒径范围,其中XY-2和NFA-25的可溶解性(酸溶率和油溶率)大于90%,NFA-25的粒径较大且分布范围最广,可作为储层保护剂。评价了3套钻井液体系的动态渗透率恢复值,复合有机盐钻井液污染岩心后,渗透率恢复值为85.52%,储层保护效果最佳。在复合有机盐钻井液配方下,通过加入可酸溶纤维屏蔽暂堵剂,提高钻井液对裂缝的屏蔽暂堵率以及加入低聚有机硅防水锁剂减少钻井液对储层微裂缝造成的水锁伤害,将钻井液的渗透率恢复值从85.2%提高至92.24%,复合有机盐钻井液储层保护效果显著提高。

基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液

基于前期提出的自解堵屏蔽暂堵理论,研制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙,并在此基础上形成了疏水暂堵钻井液。室内评价结果表明,在屏蔽暂堵钻井液中加入1.5%疏水碳酸钙后,滤失量由2.6降为1.2 m L,泥饼厚度由0.4变为0.28 mm,证明疏水暂堵钻井液能够快速形成外泥饼,降低瞬时滤失量。该钻井液在温度低于140℃时滤失性能比较稳定;抗Ca Cl2能力为2.5%,抗一价盐浓度为9.0%,抗黏土含量为14.0%;抑制性能好,能在易坍塌地层使用;润滑效果好,极压膜强度超过190 MPa;形成的泥饼在长期油相浸泡下会产生大量裂纹,后期泥饼自行剥落,从而达到自解堵目的,初始渗透率为50×10-3~1 000×10-3μm2的岩心,其渗透率恢复值均大于90%;体系的毒性都很低,均达到了排放标准。

储层伤害分析与预防保护及解堵技术优化

为了预防储层伤害的发生,屏蔽暂堵技术已经在第1代的“1/3架桥规则”的基础上优化了暂堵剂颗粒的选择、物理化学膜的形成、降低表面张力的仿生超双疏剂的研发,解决了第1代暂堵技术暂堵剂颗粒选择困难的问题。对于在钻完井过程中已经受到损害的储层,酸化解堵技术以及物理解堵技术的出现,使得损害问题得到了一定的解决。研究对钻完井过程中储层伤害类型、储层伤害的预防以及解决已发生储层伤害的解堵技术方法进行了综述,为学者在研究解堵技术方面提供借鉴。

九龙山构造须家河组储层保护技术研究

目前采用的屏蔽暂堵技术适合于孔喉贡献率呈单峰状分布的储层。在对九龙山构造须家河组储层孔喉渗透率贡献率呈多峰状分布分析的基础上,提出多级架桥暂堵技术,形成以三级架桥粒子为主的九龙山构造须家河组储层保护技术方案。经龙113井的现场应用,多级架桥暂堵材料对原井浆性能影响小,所设计的多级架桥暂堵钻井完井液室内岩心渗透率恢复值达89%以上。