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《石油化工應(yīng)用雜志》2014年第五期

1儲層保護的基本思路

1．1復(fù)合屏蔽暫堵技術(shù)國內(nèi)外解決鉆井正壓差作業(yè)與固相、液相侵入矛盾的方法，是實施有效的屏蔽暫堵技術(shù)，盡量防止和減少固相和液相的侵入；同時要盡量采用低濾失量的工作液，進一步減少在屏蔽暫堵作用下液相侵人地層的數(shù)量和深度，使損害程度和損害深度盡量小，以便在射孔作業(yè)及投產(chǎn)反排下實現(xiàn)解堵，減少污染。近年無滲透屏蔽暫堵保護油氣層技術(shù)取得了很好的使用效果，該技術(shù)通過在鉆井液中引入特殊的無滲透劑來實現(xiàn)屏蔽暫堵作用。在壓差的作用下，無滲透劑在井壁巖石表面濃集而形成活性劑膠束，膠束可依靠其界面吸力及其可變形性，自適應(yīng)封堵巖石表面較大范圍的孔喉，在井壁巖石表面形成致密的封堵薄層，有效封堵不同滲透性地層。無滲透劑屏蔽暫堵技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)的架橋充填理論的束縛，克服了屏蔽暫堵技術(shù)對地層孔隙尺寸的依賴。自適應(yīng)廣譜屏蔽暫堵技術(shù)的封堵層薄、形成速度快，且位于巖石表面，沒有滲入到巖石深處，所以只要消除過平衡壓力，封堵膜的作用就將消弱，只要有反向流動，封堵膜就會被清除，不會產(chǎn)生永久堵塞、損害儲層，不需額外的解堵作業(yè)，節(jié)省成本。無滲透劑屏蔽暫堵技術(shù)能夠?qū)^寬孔徑分布的地層有很好的暫堵作用,即能夠同時封堵不同孔喉直徑的地層，可以在不知地層孔喉直徑和地層溫度分布的情況下,達到有效封堵油氣層的目的，是一種新型的高效保護油氣層、穩(wěn)定井壁的新技術(shù)。

1．2體系配伍性由于鉆井液與地下流體配伍性不好，發(fā)生的化學(xué)沉淀傷害及儲層粘土水化膨脹分散運移，骨架礦物在一定條件下的轉(zhuǎn)化等作用，使儲層孔喉直徑縮小、毛細管力增加、束水飽和度上升，導(dǎo)致儲層滲透率下降。因此，需要從系統(tǒng)工程的高度考察各個入井流體之間的配伍性，以保證它們在儲層相遇時不產(chǎn)生污染儲層的反應(yīng)。需要做好從鉆井到注采各個環(huán)節(jié)的配伍性，唯有如此才能最大限度的減少儲層傷害，保證確保原油采收率的提高。

2室內(nèi)研究

2.1鉆井液基漿鉆井液基礎(chǔ)體系選用常用聚合物鉆井液體系，主要鉆井液室溫性能參數(shù)（見表1）。鉆井液配方為：6%膨潤土+0.1%NaOH+0.2%聚丙烯酰胺干粉PAM+3%鉆井液用水解聚丙烯腈銨鹽+3%鉆井液用防塌降粘降濾失劑+3%鉆井液用封堵防塌劑+3%低粘羧甲基纖維素鈉鹽+0.1%胺基抑制劑+0.2%防水鎖劑+重晶石粉。

2.2非滲透處理劑優(yōu)選將配制好的基漿在150℃的滾子加熱爐中滾動陳化24h，然后分別加入3%不同廠商的非滲透鉆井液處理劑產(chǎn)品，再次在前述陳化環(huán)境中老化處理，測定其老化前后的各項性能，對比優(yōu)劣，最后確定最佳產(chǎn)品。砂床所用砂子粒徑為20～40目。非滲透處理劑優(yōu)選實驗結(jié)果（見表2）。表2列出了在基漿中分別加入2%的1#～4#不同產(chǎn)品的實驗結(jié)果。通過上述篩選實驗，1#、2#、4#非滲透處理劑對鉆井液流變性有比較明顯的影響，都有提粘效果，3#非滲透處理劑對鉆井液流變性影響不大，且砂床侵入深度最小，應(yīng)用效果最理想。

2.3屏蔽暫堵效果實驗分析寶浪油田儲層是典型低孔～特低孔、低滲～特低滲儲層，實驗室室內(nèi)使用低滲陶瓷巖心分別對比了單一屏蔽暫堵與復(fù)合屏蔽暫堵對儲層污染的效果。為實現(xiàn)剛性離子與目的層孔吼的理想充填，實驗室內(nèi)選用500目和1500目的QS按一定比例進行了復(fù)配處理。實驗結(jié)果（見表3）。由表3可以看出，非滲透的加入滲透率恢復(fù)值已接近90%，但加入合適粒徑級配的剛性離子能夠提高低滲儲層的滲透率恢復(fù)值，說明剛性離子與膜屏蔽暫堵構(gòu)成的復(fù)合屏蔽暫堵具有很好的保護儲層性能。

3現(xiàn)場施工

3.1施工難點本井的井壁穩(wěn)定問題主要涉及兩方面的原因，（1）存在4段，共計30余米的煤層；（2）蓋層及儲層段含有大段硬質(zhì)泥巖。泥巖鉆屑的抑制分散問題是施工的另一難點。泥巖鉆屑進入鉆井液后極易水化分散，對鉆井液的性能影響較大，在本井的施工過程中通過添加強抑制劑抑制粘土顆粒的分散，減少固相堵塞孔隙。

3.2施工對策鉆進過程中，及時補充封堵防塌劑，確保形成封堵能力強的泥餅，確保鉆遇煤層時的井壁穩(wěn)定性。堅持四級固控，合理控制密度，盡量衡鉆井，減少壓差對油氣層的損害，及時清除了巖屑和有害固相，防止形成虛厚泥餅，減少固相污染。進入油氣層井段，提前處理并調(diào)整好鉆進液性能，加入非滲透處理劑、超細碳酸鈣并及時補充處理劑，將API失水量控制在4mL以內(nèi)，降低濾液對油氣層的損害，并保持鉆井液性能穩(wěn)定，最大限度地減少液相對油氣層的污染。泥巖段加入強抑制劑，防止泥巖水化分散。

3.3鉆井液配方寶側(cè)1井的現(xiàn)場鉆井液施工配方為：5%～6%鈉膨潤土+0.1%～0.2%高分子聚合物+0.3%～0.6%胺基抑制劑+0.5%～1%銨鹽+2%～3%防塌降粘降濾失劑+3%～5%抗溫降失水劑+2%～3%封堵防塌劑+2%～3%非滲透處理劑+3%～5%超細碳酸鈣+0.5%～1%防水鎖劑+3%～5%潤滑劑。本井為在寶1井基礎(chǔ)上的側(cè)鉆，在施工過程中嚴格控制鉆井液性能。鉆井液主要性能參數(shù)（見表4）。

3.4施工過程遇到的問題在本井的施工過程中主要遇到并很好的解決了包括煤層、脆性泥巖鉆探的井壁穩(wěn)定，泥巖抑制分散問題等，但也遇到了鉆井液起泡、鉆井液性能穩(wěn)定問題。起泡問題：在施工過程中，加入胺基抑制劑后約36h內(nèi)鉆井液粘度迅速增長后隨時間延長逐漸下降，同時伴隨明顯的起泡現(xiàn)象，但這一現(xiàn)象形成原因未得到明確結(jié)論。鉆井液性能控制：寶側(cè)1井區(qū)開采處于中后期，且周圍注水井、生產(chǎn)井較多，地層壓力難以確定，在施工過程中需要嚴格控制鉆井液密度，實際密度范圍為1.18～1.24g/cm3。另一問題是流變性控制，粘土顆粒的分散對流行性產(chǎn)生了一些波動，由于本經(jīng)施工時間較短，因此分散時間對粘土顆粒的水化分散產(chǎn)生多少影響無明確結(jié)論。

4認識

通過寶側(cè)1井的施工，主要有如下幾點認識：（1）對低滲-超低滲儲層應(yīng)充分認識到固相污染和毛細管效應(yīng)所帶來的損害。在低滲儲層中，膜屏蔽暫堵能夠較好地封閉地層孔吼起到降低儲層傷害的效果，但是由于巖石不均質(zhì)性，采用復(fù)合屏蔽暫堵比單一屏蔽暫堵效果更好，剛性離子與膜屏蔽暫堵構(gòu)成的復(fù)合屏蔽暫堵具有很好的保護儲層性能。（2）胺基強抑制劑具有較強的抑制粘土分散的能力，但實施過程中遇到了起泡、濾失量控制等難題。如何解決胺基抑制分散與降低濾失量間的關(guān)系是一個需要進一步研究的課題方向。（3）通過后期試采，證實寶浪油田老井改造能夠提高開發(fā)效率，有效地屏蔽暫堵技術(shù)對寶側(cè)1井的儲層保護起到了重要作用。

作者：周曉蕾李卉李萌單位：中石化勝利石油工程技術(shù)有限公司鉆井工藝研究院