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钻井完井过程中的油气层保护技术姓名：班级：序号：学号：摘要：钻井完井过程中降低油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节，其目的是交给试油或采油部门一口无损害或低损害、固井质量优良的油气井。
本文对钻井完井过程中油气层损害原因以及相应的油气层保护技术进行了简单的总结。
关键词：渗透率、近平衡、固井、保护油气层一、钻井完井过程中油气层损害原因当在油气层中钻进时，在正压差和毛管力的作用下，钻井完井液的固相进入油气层孔喉堵塞，其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，造成渗透率下降。
钻井过程中油气层损害原因可以归纳为四个方面：1、钻井完井液中分散相颗粒堵塞油气层1）固相颗粒堵塞油气层钻井完井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、钻屑和处理剂的不容物及高聚物鱼眼等。
钻井完井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井完井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层损害。
2）乳化液滴堵塞油气层2、钻井完井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害水敏损害、盐敏损害、碱敏损害、润湿反转、表面吸附3、相渗透率变化引起的损害钻井完井液滤液进入油气层，改变了井壁附近地带的油气层分布，导致油相渗透率下降，增加了油流阻力。
对于气层，液相侵入（油或水）能在储层渗流通道的表面吸附而减少气体渗流截面积，甚至使气体的渗流完全丧失，即导致“液相圈闭”。
4、负压差急剧变化造成的油气层损害中途测试或负压差钻进时，如选用的负压差过大，可诱发油气层速敏，引起油气层出砂。
对于裂缝性储层，过大的负压差还可能引起井壁附近的裂缝闭合，产生应力敏感损害。
此外，还会诱发有机垢、无机垢沉积。
二、保护油气层钻井完井液钻井完井液是石油工程中最先与油气层接触的工作液，其类型和性能好坏直接关系到对油气层的损害程度，因而保护油气层钻井完井液是搞好保护油气层工作的首要技术环节。
第五章钻井过程中的保护油气层技术重要性第一个工程环节油气层的损害具有叠加性主要内容钻井过程中造成油气层损害的原因保护油气层的钻井液技术保护油气层的钻井工艺技术保护油气层的固井技术1.钻井过程中造成油气层损害的原因钻开产层对近井壁地层的影响近井壁岩石应力变化、井壁岩石失稳，应力重新分布井眼形状、岩石物性、强度变化井筒液柱压力的影响钻井液：①平衡孔隙压力、循环钻屑；②抵消岩石侧向变形的作用；③作用于井底及周围岩石。
静液柱压力不能完全消除岩石的变形，使储层岩石力学性质产生变化，降低某些岩石的强度；密度过大，岩石被压裂，造成井漏。
孔隙压力大于液柱总压力，地层流体会涌入井筒，产生井涌，井喷事故液柱压力大于孔隙压力，流体和固相进入岩石孔隙，对产层造成污染。
岩石被压破，液体漏失。
1.钻井过程中造成油气层损害的原因钻井液与地层流体相互作用钻井液与地层流体接触，固/液相原始平衡破坏：化学组分不平衡：钻井液无法与原地层中流体化学性质配伍而产生化学变化，Ca++、M計+、Fe++、Fe+++等离子产生沉淀。
酸、碱物质对胶结物造成侵蚀，粘土脱落，堵塞孔道，产层出砂。
浓度不平衡：化学物质相互间的渗透，产生渗透压力，对岩石造成污染或伤害。
储层岩石性质的变化固、液两相物质进入产层：孔隙变形、孔隙度、渗透率、强度、产能下降两种液体间的化学反应结垢钻井液液相浸泡使胶结物破坏，强度降低，引起出砂。
（1）钻井过程中油气层损害的原因1）钻井液中分散相颗粒堵塞油气层①固相颗粒堵塞油气层（大小、含量、压差）②乳化液滴堵塞油气层（压差、润湿性）2）钻井液滤液与岩石不配伍水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、表面吸附3）钻井液滤液与油气层流体不配伍无机盐沉淀、形成处理剂不溶物、水锁、乳化堵塞、细菌堵塞4）相渗透率变化（液相圈闭）5）负压差急剧变化（速敏、裂缝闭合、有机垢）（2）钻井过程中影响油气层损害的工程因素l）压差在一定压差下，钻井液中的滤液和固相会渗入地层内，造成固相堵塞和粘土水化和水膜厚度增加等许多问题。
保护油气层钻井和完井液现状与发展趋势摘要：石油钻探的目的就是发现大油田，合理开发油气藏资源，最大程度上将地下储层中的石油有效开采出来。
然而，油气钻井的过程中会对地层造成一些不可逆的损害，也就是常说的油气储层伤害，这就在一定程度上造成储层油气资源无法完全释放，使油气生产单位不能最大效率的利用油气资源，导致这部分油气资源不具备开发价值，造成实际可采储量低于实际储量的情况发生，给油气生产单位造成决策上的困难。
本文重点介绍了油气储层钻完井的过程和完井液的开发现状，综述了现有的钻完井技术体系和完井液对于储层的保护情况，及各种方法的优缺点。
在此基础上，提出了不同钻完井工艺及完井液的使用、搭配和未来的发展方向。
关键词：钻井液；完井液；油层保护引言：石油企业既是国家的经济命脉也是国家重点监管的企业，尤其是国家油气改革政策实施以后，石油企业更应该在新时代里做好必要的表率工作，应以环境保护、节约资源为切入点。
钻井和完井液作为油层保护的起始端通过了解钻完井体系和完井液的现状，总结现有技术的特点、适用范围以及优缺点，了解钻完井过程中添加剂、油层保护系统的应用实践，分析并研究油气层钻完井的未来发展趋势，主动承担社会责任，力求绿色生产、节约发展，推进环境保护、节能减排工作，真正地实现石油企业的“效益最大化”、“安全环保最大化”，从而成为全球瞩目、备受尊敬的优秀石油企业，具有重要意义。
1.钻井和完井液的优缺点及适用性1.1水基钻井和完井液体系水基钻井和完井液方法是目前国内应用最为广泛的油气钻完井工艺之一。
它所具有的特点是配方中水的比重占绝对的优势，这就使整个钻完井成本得到有效的降低，同时设备的使用较为简单方便，设备的维护性较好，添加剂的种类较多，选择的余地较大。
该种配方具有价格低廉、性能优异的特点，非常适合常规非敏感储层的钻完井施工。
第一，改造后的钻井和完井液。
针对常规钻完井工艺，在打开油气层之前，对于常规钻井液通过添加保护性添加剂成分，使得常规钻井液具有一定的油层保护成分。
保护油气层的钻完井液技术方案钻井与完井的最终目的在于钻开储层并形成油气流动的通道，建立油气井的良好的生产关系。
油气层损害将极大地影响油气井的产能。
主要表现为油气层渗透率的降低。
在钻完井过程中通过在钻完井液方面来减少对油气层的伤害，提高油气井的产量。
渤海油田已开发多年，随着开发的不断深入，油田各主力区块的储层物性及温度压力系统发生了变化，因此针对储层特性，进行钻井液油层保护现场实施性能优化研究，制定适合各区块开发井储层特性的钻井液油层保护现场实施技术措施。
针对国内外钻完井液技术特点，我们开发了CBF成膜封堵钻井液技术，CBF 成膜封堵钻井液技术是将超低渗透钻井液技术与广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术进行有机融合，是根据储层孔喉分布特点，选择适当粒径的油气层保护添加剂，调整钻井液的固相粒度分布，使之与油气层孔喉直径分布相符，实现有效暂堵。
同时利用成膜剂的膜结构特性，即参与油层孔喉的封堵，又堵塞刚性颗粒间的微孔隙，从而提高了封堵效果。
提高地层承压能力，扩大安全密度窗口，实现近零滤失保护油气层。
一、钻井液方面1．钻井液密度方面：钻油气层的过程中，在平衡地层压力的情况下，尽可能地降低钻井液的密度，控制泥浆密度在设计下限，降低泥浆正向液柱压差，降低固相、液相对储层的损害。
2. 泥浆失水方面：进入油气层之前，保持低的泥浆失水和高温高压失水，加入高效复合降失水剂ZJ-04，使之保持在4ml之内。
3. 井壁质量方面：在改善泥饼质量角度方面加入ZJ-01，来提高泥浆的整体造壁性，维护了良好的井壁质量，提高泥浆抗压强度。
改善压差粘卡情况的发生。
4．固相含量方面：最大限度应用好固控设备，保持泥浆中低的固相含量和搬土含量，降低泥浆中有害固相对储层的损害。
5．抑制和防塌方面：通过加入聚合醇ZJ-02和防塌剂ZJ-01增强泥浆体系的防塌和抑制能力，防之泥岩的水化分散。
且聚和醇具有一定的表面活性，能降低钻井液滤液的滤失量，并增加其抑制性，具有浊点效应，即当温度高于浊点时，吸附在井壁上形成油膜，减少进入储层的侵入量，保护油气层，具有排水作用，它的加入可使地层泥页岩中的水排出，页岩硬度增加，减少对储层的损害。
完井过程中的保护油气层技术完井过程中的保护油气层技术完井作业是油气田开发总体工程的重要组成部分。
和钻井作业一样，在完井作业过程中也会造成对油气层的损害。
如果完井作业处理不当，就有可能严重降低油气井的产能。
使钻井过程中的保护油气层措施功亏一篑。
因此，了解完井过程对油气层损害的特点，了解各种保护油气层的完井技术，了解如何根据油气藏的类型和特性选择最适宜的完井方式显得十分重要。
第一节完井方式概述一、各种完井方式的特点及其适用条件目前国内外主要采用的完井方式有：射孔完井、裸眼完井、砾石充填完井等，由于各种完井方式都有其各自的适用条件和局限性，因此应根据所在地区油气藏的特性慎重地加以选择。
许多的油气井在生产过程中要出砂，为了保证生产的顺利，必须实施防砂完井。
目前，不论是在裸眼井内还是在射孔套管内均可实施有效的防砂，所以按照完井方式是否具备防砂的功能来分，可分成防砂型完井和非防砂型完井两大类，见表6-1。
表6-1 完井方式按防砂型完井和非防砂型完井分类表*注：在砂岩地层中，割缝衬管完井也具备一定的防砂能力。
**注：管内井下砾石充填完井包括常规井下砾石充填完井、高速水井下砾石充填完井和压裂砾石充填完井等三类。
下面介绍几种主要的完井方式。
1．射孔完井射孔完井方式能有效地封隔含水夹层，易塌夹层、气顶和底水；能完全分隔和选择性地射开不同压力、不同物性的油气层，避免层间干扰；能具备实施分层注、采和选择性增产措施的条件，此外也可防止井壁垮塌。
由于我国主要是陆相沉积的层状油气藏，其特点是层系多、薄互层多、层间差异大，加之油层压力普遍偏低，大多采用早期分层注水开发和多套层系同井开采。
因此，一般都采用射孔完井方式。
需要注意的是，采用射孔完井方式时，油气层除了受钻井过程中的钻井液和水泥浆损害以外，还将蒙受射孔作业本身对油气层的损害。
因此，应采用保护油气层的射孔完井技术以提高油气井的产能。
2．裸眼完井裸眼完井最主要的特点是油气层完全裸露，因而具有最大的渗流面积，油气井的产能较高，但这种完井方式不能阻挡油层出砂、不能避免层间干扰、也不能有效地实施分层注水和分层措施等作业。
第六节油气层保护及完井液一、储层损害的主要原因及防止措施1．外来流体中的固体颗粒对储层的损害在压差的作用下，外来流体中粒径极小的固体颗粒(粘土、岩屑、加重材料等)在滤饼形成前会侵入储层，造成储层油气流通道堵塞，储层渗透性降低。
防止措施：（1）实施屏蔽暂堵技术选择与储层孔喉直径相匹配的架桥粒子（如酸溶性超细碳酸钙、油溶树脂等，直径为储层平均孔径的1/2～2/3，加入量一般大于3％。
），再配用充填粒子（如磺化沥青、氧化沥青、石蜡、树脂等）封堵孔喉。
（2）使用无固相清洁盐水做完井液2．储层内部微粒运移造成的损害流体在油气层孔隙通道流动时，带动地层中的微粒移动，大于孔喉直径的微粒便被捕集而沉积下来，对孔喉造成堵塞，也可能几个微粒同时聚集在孔喉处形成桥堵。
防止微粒运移的方法：（1）控制流体在地层内流速低于临界流速；（2）加入粘土微粒防运移剂，阳离子型聚合物和非离子型聚合物，通过静电引力或者化学键合力，将微粒桥接到地层表面，增强对粘土微粒的束缚力。
预防措施:（1）减少入井流体的滤夫量，提高滤液的矿化度（提高滤液的抑制性）（2）粘土防膨剂，防膨机理分为三大类：减小粘土表面负电性：盐（KCl、NH4Cl）、阳离子聚合物、阳离子型表面活性剂；3．储层内粘土水化膨胀引起孔喉堵塞使粘土表面羟基化：变粘土表面为亲油性和增强晶层间联结。
羟基氯代硅烷等。
转变粘土矿物类型：如硅酸钾、氢氧化钾等可将蒙脱石转化为非膨胀型钾硅铝酸盐。
4.流体的不配伍性对储层的损害流体的不配伍是指不同流体相遇后会产生沉淀物，这些沉淀物会堵塞储层孔隙喉道，造成储层损害。
（1）入井流体彼此不配伍，如钻井液与水泥浆常不配伍，生成钙盐沉淀；2－（2）入井流体与地层水不配伍，如Ca2+与CO3相遇，生成白色碳酸钙沉淀；（3）入井流体造成储层原油乳化，生成油包水乳状液，粘度增大，引起渗透率降低。
5. 水锁效应油流中的水滴在通过狭窄的孔隙喉道时，孔喉两侧须有一定的压差水滴才能通过，否则孔喉就被水滴堵塞。
