保护油气层钻井液技术研究
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低渗透凝析气藏储层损害特征及钻井液保护技术随着我国石油事业的蓬勃发展,在各领域取得了显著的成果,但随着石油开采研究的深入,开采的难度也日趋增大,这就需要采用相应的技术来对相关问题进行解决。
低渗透凝析气藏储层的开发价值非常高,但在开发的过程中很容易使储层受到损害,因此需要通过相关技术来进行解决,钻井液保护技术在这一方面发挥着较大的作用,但必须通过相应的方法来进行,本文主要对这些方面进行深入研究。
标签:低渗透凝析气藏储层;损害特征;钻井液保护技术低渗透凝析气藏储层的开发价值非常大,并且此储层具有黏土多、孔隙小、非均质性强以及渗透性较差等特点,因此,在入井工作进行的过程中,会使气藏储层造成各种损害,从而使油气资源的开采难度加大,如若不采取相应的解决方法,会形成非常严重的损失。
本文主要通过对低渗透凝析气藏储层损害的特征进行分析,并对钻井液的保护技术进行分析,以期能够对相应的问题进行解决。
1 低渗透凝析气藏储层主要的损害特征分析1.1低渗透凝析气藏储层的反凝析损害反凝析这种现象一般出现于低渗透凝析气藏储层的试井和试采过程中。
当这种现象出现的时候,会导致凝析气藏在开采的过程中受到相应的损害,从而使气藏储层的渗透能力得到降低。
反凝析受到一定程度的损害,尤其重要的作用机理,其作用机理主要表现在以下方面:首先,反凝析损害在压力降速最迅速的区域内发生,通常来讲近井筒较为容易出现,并且在油气开发的过程中,压力降速会降到露点之下,这个时候会开始形成液态物质析出,并且井底在流压方面也会得到下降,并且降低到小于露点压力;其次,这种情况形成之后,井筒区域就会存在凝析油的出现,当凝析油达到一定的饱和度时,会超过相应的临界值,这时地层中就形成了油气和油液混合渗流的这种现象,从而形成了附加的阻力,致使凝析气藏储层产生低渗透的效果,最后导致储层反凝析的损害。
1.2 低渗透凝析气藏储层的敏感性损害这种敏感性损害与储层地质的特性有着密切的联系。
大庆徐深气田保护储层压井液体系研究孙妍;王诗征;孙玉学【摘要】大庆油田徐家围子断陷区内的火山岩是最重要的储层,属低孔、特低渗储层.储层蕴涵着丰富的天然气资源,气藏损害所导致的实际产能下降往往比油藏损害导致的下降幅度更大;尤其是低孔、低渗气藏,比油藏更容易受到水锁、水敏和应力敏感等损害.对徐深气田营城组的储层敏感性进行了研究.针对徐深气田深层火山岩储层研制出了一种新型的甲酸盐压井液体系配方,确定了压井液密度达到1.30 g/cm3及1.41 g/cm3时,甲酸钠与甲酸钾的配比,并对该配方储层保护能力进行了评价.通过封堵效果和反排解堵效果评价实验证明,新型甲酸盐压井液体系对于徐深气田地区的火山岩储层具有很好的保护作用.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)025【总页数】4页(P7488-7491)【关键词】徐深气田;低渗透储层;储层保护;甲酸盐;密度可调【作者】孙妍;王诗征;孙玉学【作者单位】大庆钻探钻井工程技术研究院设计中心,大庆163318;大庆油田有限责任公司采油二厂,大庆163000;东北石油大学石油工程学院,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE357.14在气井井下作业过程中,需要向井内注入密度适当的压井液来平衡井底造成的回压与地层的压力。
若压井液选择不当会造成地层堵塞,致使完井、修井后天然气产量增加不明显,甚至造成气层严重伤害[1—3]。
徐深气田兴城开发区主要发育营城组营一段火山岩,实验室对徐深1区块、徐深6~徐深6—105井区60块全直径岩心进行样品分析,孔隙度在2.42% ~13.7%之间,平均7.67%;渗透率在0.002×10-3~5.11×10-3μm2之间,平均为0.147 ×10-3μm2,属中孔、特低渗储层。
因此,针对徐深气田火山岩的储层保护技术进行了研究,研制出了不同密度的新型甲酸盐压井液配方,最大限度地减轻对气层的损害从而有效保护储层。
页岩气钻井工程中的钻井液技术页岩气是当前我国绿色可持续发展战略支撑下的,一项绿色能源热点开发工程。
我国贵州省遵义市正安县有着储量丰富的页岩气资源,是我国绿色能源开发的重要地点之一。
本文就围绕这一地区的页岩气钻井开发工程中的钻井液技术,展开了相关探讨和分析。
标签:页岩气;钻井工程;钻井液;技术分析引言钻井液技术是当前国际上开采页岩气的关键点,是保证页岩气开采过程中提高钻井效率和保障紧闭安全的重中之重。
随着我国绿色可持续发展战略对绿色能源开发的力度加大,钻井液技术在页岩气的开采中受到了越来越多的关注。
本文就贵州省遵义市正安在页岩气的开采过程中的钻井液技术进行了分析和探讨。
一、针对遵义正安页岩气钻井的简介随着我国新时期绿色可持续发展战略在社会发展中的不断实施,在极大程度上改变了我国工业发展和社会发展对能源类型的针对性,随着天然气等绿色能源在社会发展中的应用力度不断扩大,我国也加大了对该类能源的探索和开发程度。
而在这其中页岩气就是以多种形态汇聚并存在的一类天然气,为响应我国绿色可持续发展战略和促进经济发展的需求,存在广大面积页岩气的遵义正安县,对页岩气的钻井开发技术和储层压裂改造技术,以及水平井等多方面进行了重点开发和研究,而通过广泛的页岩气开发实践证明,水平井是当前形势下开发的主要方式。
但依托于当前科技的页岩气开发技术在实际操作中,仍有着一系列亟需解决的问题存在,其中地层污染、摩阻以及卡钻和井壁坍塌是其中的重点问题。
针对这些问题在施工过程中,工作人员可以利用欠平衡气体钻井技术和钻井液技术,来防止页岩水化和促进页岩气开发工程顺利进行。
其中钻井液技术在实际应用中对页岩气气钻井的实际效率和储层保护有着极大的影响[1]。
二、在页岩气开发过程中利用钻井液技术时应解决的相关问题(一)利用相关技术对岩屑进行清理在实际的页岩气开发过程中对水平井井眼进行清理是一项非常重要的工作,但是因为水平井井眼清理难度大,受岩屑重力影响和水平段页岩坍塌以及经验空间较小和泵压较高等众多因素的影响,导致这一工作环节在实际实施过程中增加了许多难度。
保护油气层钻井液技术研究
【摘要】外来的液体、固相侵入油气层时,致使油气层的固有状态发生变化,
使油气层的渗透率、孔隙度的物性参数下降,进而对油气藏的勘探开发产生不利
影响。凡是与油气层接触的任何液体、与油气层相关的任何施工作业都可能造成
油气层不同程度的伤害,因此,在钻井过程中,对油气层的保护是一个复杂的系
统工程。第一种侵入油气层的外来液体就是钻井液,其侵入油气层后,都会对油
气层产生一定的影响,因此,油气层保护的钻井液技术研究,是油气层保护系统
工程中的重中之重
【关键词】油气层 保护 钻井液 技术 研究
1 油气层保护技术介绍
1.1 广谱屏蔽暂堵保护油气层技术
该技术主要通过油气层的d流动50、大流动孔喉来确定不同渗透率条件下
的暂堵粒子的直径,不仅弥补了以往暂堵技术的缺陷,而且使屏蔽暂堵的理论更
具科学依据。
国内的大多数油田都是断块型的砂岩油气藏,油藏的纵向、层间、横向、层
内都存在着严重的不均质性,,各断块之间油藏特性差异很大,无规律可循。广
谱型屏蔽暂堵保护油气层技术提出了d流动50和油气层渗透率贡献值的概念,
在确定暂堵方案时,依据油气层的d流动50和最大流动孔喉直径来确定不同渗
透率段下的暂堵剂粒子的直径,克服了传统屏蔽暂堵技术确定暂堵剂粒径时存在
的不足,较好地解决了非均质砂岩油藏油气层保护难题。
1.2 理想充填屏蔽暂堵保护油气层技术
对于保护油气层的钻井液,必须加入具有连续粒径分布的暂堵剂颗粒来有效
地封堵油气层的各种孔喉,才能取得理想的油气层保护效果。30%的大孔隙对渗
透率的贡献大约为85%,因此,对大孔隙进行暂堵保护可以减轻油气层损害。单
一暂堵剂很难取得理想的暂堵效果,只有当暂堵剂颗粒累计体积百分数与d1/2
成正比时,可实现颗粒的理想充填,因此,将几种不同粒径的暂堵剂复配使用,
比较容易得到给定油气层的理想充填暂堵方案。
1.3 广谱成膜封堵油气层保护技术
利用特殊聚合物处理剂,在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠聚合物胶束或
胶粒界面吸力及其可变形性,能有效封堵岩石表面较大范围的孔喉,形成致密封
堵膜,封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层,钻井液及其滤液完全被隔离,
不会渗透到地层中,可以实现近零滤失钻井。它具有承压能力强,防漏堵漏效果
明显,保护油气层的特点。
由于钻井液含有的特殊聚合物聚集成可变形的胶束,这些胶束和复配暂堵剂
粒子单独或共同作用,迅速地封堵油气层孔隙,在孔喉处形成低渗透性的封堵带,
阻止了钻井液的进一步侵入。在近井壁形成致密的非渗透封堵薄层(膜),有效
封堵不同渗透性地层和泥页岩地层微裂缝,防止钻井液颗粒向油气层运移,钻井
液及其滤液完全不会渗透到地层中,实现近零滤失钻井,减小钻井液对油气层的
损害,从而保护油气层。
2 油气层保护采取的措施
2.1 钻井液体系及油气层保护技术确定原则
(1)非目的层井段所用钻井液体系必须适应地层特性,目的层井段钻井液
体系选择必须兼顾地层特性和水平井完井方式;
(2)钻井液性能稳定,易于维护处理,能满足各种钻井施工工况的要求;
(3)油气层保护技术的选择必须依据水平井完井方式需要而定。对于筛管
完井,推荐选择无固相钻井液体系配合非渗透油气层保护技术;对于射孔完井,
建议采用广谱成膜封堵油气层保护技术。
2.2 油气层保护措施
(1)采用石灰石粉等可酸溶材料或可溶盐作为加重剂,以利于完井后采取
压裂酸化解堵,从而提高原油产量。
(2)进入目的层前调整好各项钻井液性能参数,按照室内研究成果在体系
中逐渐加入油气层保护添加剂,进入油气层井段后及时补充,保证其在钻井液中
有效含量相对稳定。
(3)进入水平井段后控制钻井液API失水在3.0~4.0ml,高温高压失水小
于12ml,减少滤液对油气层的污染,同时保证固控设备二十四小时连续运转,
尽量降低钻井液中的有害固相含量,减少固相侵入。
(4)钻进过程中及时补充其它处理剂,保证钻井液性能稳定,避免事故复
杂的发生,加快钻井速度,从而缩短油气层浸泡时间。
(5)其它配合措施
①用原油配合润滑剂解决水平井的润滑问题。定向前混油,钻进时及时补充,
保证原油含量达到6-8%,根据施工状况补充其它润滑剂,使钻井液的润滑性满
足现场施工需要。在大斜度井段滑动钻进时如果发生拖压,可在钻井液中补充膨
化石墨或加入塑料微珠。
②采用适当的钻井液密度配合防塌剂解决井壁稳定问题。施工中根据邻井资
料和地层坍塌压力控制合理的钻井液密度,保证井壁处于力学稳定。同时根据每
口井所用钻井液体系加入相应的防塌材料,提高钻井液的抑制性,防止地层粘土
水化膨胀而坍塌。
③采用合理的钻井液流变参数配合适当的工程措施解决井眼净化问题。
a.在定向井段和水平井段钻井过程中,聚合物钻井液和有机正电胶钻井液体
系的粘度控制在50s 左右,其它钻井液体系的粘度必须大于50s,钻井液的动切
力必须大于8Pa,动塑比大于0.40。
b.对于∮215.9mm井眼,泵排量应大于30l/s,降低岩屑床的形成速度。
c.正常钻进时,每钻进100~200m搞一次短起下钻,如果钻进速度慢,连续
钻进24h必须进行一次短起下钻,以便及时破坏和清除岩屑床。
d.当钻井速度较快时,接单根前必须进行技术划眼一至两次,以便新钻屑及
时离开钻头,防止沉砂卡钻。
e.用好四级固控设备,尤其是离心机,保持钻井液中含砂量低于0.3%,保证
入井钻井液清洁。
3 油气层保护技术规范
(1)对油气层特性和完成井资料进行调研,包括地质分层、岩性描述等,
为优选钻井液体系提供依据。
(2)油气层特性分析研究,包括岩矿物征、油气层物性、储渗空间、流体
性质、油气层敏感性分析等,以确定针对油气层优选的钻井液体系及复配暂堵剂
方案等。
(3)确定钻井液体系及保护油气层技术方案,并对方案进行实验评价,针
对评价的结果进行方案调整,直到达到最优保护油气层效果。
(4)进入目的层前50~100m调整好钻井液各项性能参数,按照室内优选
的油气层方案逐渐加入与油气层配伍的复配暂堵剂,超低渗成膜剂等油气层保护
添加剂,进入目的层后根据需要及时补充,保证其在钻井液中的有效含量相对稳
定。
(5)对于水平井,在确定入窗后按照室内优选的油气层方案逐渐加入油保
材料。
(6)普通井控制API滤失量为5~6ml,HTHP滤失量为小于15ml;水平井
控制API滤失量为3~4ml,HTHP滤失量为小于12ml,以减少滤液对油气层的
污染。
(7)保持四级固控设备连续使用,尽量降低钻井液中的有害固相含量,减
少固相对油气层的伤害。
(8)钻进过程中及时补充其它钻井液处理剂,保证钻井液性能稳定,使之
满足井下施工的需要,避免事故复杂的发生,加快钻井速度,从而缩短油气层浸
泡时间。
4 结论与认识
(1)油气层保护工作是一个系统工程,它贯穿于油藏开发的全过程,只有
当涉及油藏开发的各个环节都进行油气层保护时,才能取得理想的保护效果。
(2)钻井施工中的油气层保护要以保证安全、快速施工为前提,目的层井
段钻井液体系的选择应遵循适应地层特性、保障安全钻井、满足完井需要的原则。
(3)钻井过程中油气层保护方案必须在取全取准油气层各项特性参数、深
刻分析其潜在损害因素的基础上通过实验研究来确定。
(4)对于各向异性的断块型油藏,油气层保护方案必须依据断块特性进行
个性化研究,才能取得较理想的油气层保护效果。
参考文献
[1] 徐同台,等.保护油气层技术[M].北京 石油工业出版社,2003
[2] 袁建强.保护油层钻井液技术在宝浪油田的应用[J].钻井液与完井液,
2004