石油鉆探完井屏蔽暫堵技術(shù)

《石油鉆探完井屏蔽暫堵技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、碩士2002級(jí)現(xiàn)代完井工程石油鉆探完井屏蔽暫堵技術(shù)1一、概述?保護(hù)油層系列技術(shù)是近二、三十年發(fā)展起來的。?產(chǎn)生巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，受到國內(nèi)外重視。?鉆井完井過程中的油層保護(hù)技術(shù)是關(guān)鍵部分。?“七五”已取得突出成果，基本形成了系列技術(shù)。?“七五”后繼續(xù)深入研究，取得了突破。?研究采用提出思路，室內(nèi)分析，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，推廣應(yīng)用。2鉆井完井過程中地層損害示意圖31、鉆井完井過程中油層保護(hù)的意義（1）造成損害的原因和地層損害類型?國內(nèi)外90％以上的井都是正壓差打開油氣層；?泥漿的固相對(duì)地層孔喉的堵塞（可達(dá)100％）；?泥漿、水泥漿的液

2、相（主要是水相〕損害（可達(dá)100％）。4（2）造成的嚴(yán)重后果?產(chǎn)層滲透率下降10～100％；?油氣井產(chǎn)能減少10～100％；?每口井恢復(fù)產(chǎn)能的投入增加幾萬～幾十萬元；?使可供開發(fā)的油層失去工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。地層損害在中低滲透油氣田特別突出，而我國70％以上的油藏都為中低滲透油氣藏。52、“七五”后的技術(shù)現(xiàn)狀經(jīng)“七五”后，防止鉆井完井過程的油層損害形成了成套的實(shí)用技術(shù)。（1）氣體類鉆井完井液（空氣、霧、泡沫、充氣液等）：負(fù)壓差?消除正壓差，基本防止了固相和液相的損害。?由于井壁穩(wěn)定、產(chǎn)水、井下安全和成本等因素，其應(yīng)用領(lǐng)域較窄，無法

3、普遍推廣（即大部分井必須采用正壓差）。6（2）油基類鉆井完井液（正壓差）?消除了水相損害；?但無法消除固相損害，并帶來油相損害；?由于成本、工藝、環(huán)保等原因，推廣受限制。7（3）水基類鉆井完井液（正壓差）?清潔鹽水體系可消除固相損害，但無法消除水相損害（水鎖、鹽敏），提高漿體密度和控制失水困難、成本很高、工藝復(fù)雜，除研究和特殊井外，一般不采用。主要原因：油氣層上部有有未被套管封隔的坍塌層，為保持該井段井眼的穩(wěn)定，必須使鉆井液具有較高的密度，這樣鉆開油層必然對(duì)油層產(chǎn)生一個(gè)較大的正壓差；所鉆油層本身就是坍塌層，鉆井完井液必須具有

4、良好的防塌性能；深井深部油層高溫作用等，是專用完井液難以解決的技術(shù)難題；鉆遇多套含油層系，各層組之間是含粘土質(zhì)的泥頁巖夾層，這時(shí)專用完井液在使用中很難一直維持其原有組成和特性，仍將成為含有粘土粒子的鉆井液體系，失去專用完井液的優(yōu)勢(shì)。8?有固相無粘土鉆井液體系在清潔鹽水的基礎(chǔ)上加入可溶性（酸溶、水溶、油溶）固相，可控制失水，而且固相損害可通過投產(chǎn)措施加以解除。但這類體系高溫不穩(wěn)定問題突出，而且存在一定程度的損害，成本更高。特點(diǎn)：?體系由水相和可解除的固體粒子所構(gòu)成；?水相一般是與地層配伍的水溶液，顯然不會(huì)是淡水，而是與地層相適

5、應(yīng)的加有各種無機(jī)鹽和抑制的溶液；?固相部分（即暫堵劑）的作用除對(duì)體系加重外，是在井壁上形成后期可以降低去的內(nèi)外泥餅，以減少失水，具有合理的級(jí)配，與油層孔喉相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)在井壁表面上形成致密的外泥餅和在油層內(nèi)的孔喉上架橋，并形成致密的內(nèi)泥餅。這種固體粒子自身可以溶解于酸或溶解于油或溶解于水。以上兩種體系必須在井下情況簡(jiǎn)單，或多下一層套管的條件下才能使用。9?改性鉆井液體系由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的原因，大多數(shù)井采用這種體系。它是在原用鉆井液的基礎(chǔ)上加入與產(chǎn)層孔喉匹配的可溶性固相，同時(shí)調(diào)整液相對(duì)產(chǎn)層的抑制性和配伍性，盡可能減少地層損害，但不

6、能完全避免。改性途徑：（1）調(diào)整無機(jī)離子種類與地層水的相似，并提高礦化度達(dá)地層的臨界知值；（2）降低鉆井液的固相含量；（3）根據(jù)孔喉直徑，調(diào)整固相粒子級(jí)配（盡量減少1?m的壓微粒子數(shù)量）；（4）用酸溶或油溶的固相材料；（5）改善泥餅質(zhì)量，降低鉆井液高溫高壓失水；（6）選用對(duì)油氣層損害小的處理劑。103、屏蔽式暫堵技術(shù)的提出及其創(chuàng)新技術(shù)思路（1）技術(shù)提出的背景?“七五”前提出的技術(shù)無法完全解決鉆井完井過程中油層保護(hù)問題；?由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)原因，90％以上的井是在正壓差被打開；?固井水泥漿的損害無法避免；?多套產(chǎn)層的保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)；

7、?現(xiàn)有的技術(shù)或技術(shù)路線不能作到對(duì)油層的完全保護(hù)，這是石油工程急需解決，又無法真正解決的技術(shù)難題。11（2）該技術(shù)的創(chuàng)新技術(shù)思路條件：泥漿中固相粒子不可消除，對(duì)地層正壓差不可避免，對(duì)地層的損害堵塞客觀存在。設(shè)想：利用固相微粒對(duì)油層孔喉的堵塞機(jī)理和規(guī)律，人為地在打開油層時(shí)，在油層井壁上快速、淺層、有效地形成一個(gè)損害堵塞帶。快速：幾分鐘到十幾分鐘內(nèi)形成；淺層：堵塞深度在十厘米以內(nèi)；有效：損害堵塞帶滲透率極低，甚至為零。結(jié)果：阻止泥漿對(duì)油層的繼續(xù)損害，消除浸泡時(shí)間的影響，并消除水泥漿的損害12解除措施：由于損害帶很薄，可通過射孔解除

8、。目的：損害帶的滲透率隨溫度和壓力的增加而進(jìn)一步減小，從而把造成地層損害的兩個(gè)無法消除的因素：正壓差和固相粒子，轉(zhuǎn)換成實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的必要條件和有利因素，從而從根本上（機(jī)理上）解決這個(gè)國內(nèi)外一直未解決的技術(shù)難題。這個(gè)損害帶的作用相當(dāng)于阻止進(jìn)一步損害的“屏蔽帶”，故將此技術(shù)稱為改性鉆井液的屏蔽