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[技术基础]水平井、大斜度井保护油气层钻井完井液技术 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2007-11-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 wengjizhi 从 钻井完井—资料版 移动到本区(2010-12-16) —

近年来世界各国油田钻成多口水平井,人们对这种具有巨大产油潜能的油气井给予很大关注,但是该类井的储层损害问题更应引起重视。对防止水平井储层损害的钻井液研究也更加深入。钻井导致的储层损害已经成为影响水平井产能的主要因素。对于水平井来说,可能的储层损害机理主要有以下几点:(1)钻井液中固相颗粒堵塞;(2)滤液和储层流体不配伍;(3)聚合物堵塞;(4)润湿反转;(5)微粒运移和粘土膨胀;(6)水锁;(7)地层压力改变等。
由于在同一地区钻成一口水平井所用时间比直井要长许多倍,因此,钻井液侵入地层会更多、更严重。同时非常低的压降不能为清除储层损害提供足够的动力。因此,对于水平井,可以说其储层损害是不可避免的。选择适合的钻井液配方的关键在于减少钻井过程中复杂事故的发生和降低对储层的损害。而优选钻井液配方的原则主要依据其流变性、滤失量、静切力以及储层损害程度、反排解堵的难易程度等。为了增加油田产量,尽可能减少含水量,计划钻一口水平井,通过尽可能的打开油层和降低地层压力降,可以预计原油采收率将比垂直井有很大提高。同时有效地减少地层压力降也有利于减少含水量。问题的关键在于如何减少储层损害。研究表明由于滤液和固相颗粒的侵入造成的储层损害是相当严重的。
在保护储层的钻井液中,水基钻井液大部分用XC(生物聚合物)、PAC(聚阴离子纤维素)和改性淀粉作为增粘剂和降失水剂;CaCO3粉末通常作为桥堵剂,考虑到膨润土本身就可能对储层造成损害。从水基钻井液的性能、污染评价等方面来看,用膨润土和纤维素作桥堵剂时,对岩心渗透率的损害明显大于用CaCO3粉末作桥堵剂时的损害。因此,要优化钻井液组份,选择减少储层损害的钻井液组份,必须进行大量的实验。总的来说,保护储层最关键的因素是桥堵剂的尺寸和降滤失剂的特性。对于低渗和高渗储层受到的损害程度是不一样的,一般高渗储层产量较高,而受到的污染也更大,因此应特别注意保护高渗储层,以获得尽可能高的产能。
总的来看,影响渗透率恢复值的主要因素是:钻井液组成;储层岩心原始渗透率;正压差;泥饼强度;反排过程中的压力降;钻井液中颗粒尺寸与岩石孔喉尺寸分布是否相匹配等。对于水基钻井液,为了提高产量,在砾石充填后需要清除泥饼,为此整个水平段有必要进行酸化。
对常用聚合物钻井液所引起的储层损害问题上。要使水平井获得高产的重要前提,是尽量保证储层不受损害。钻井液造成储层损害的因素有很多,如钻井液中固相颗粒的侵入,及岩石与滤液之间的不配伍性等。由于大部分水平井采用的钻井液均为水基聚合物钻井液体系,聚合物势必会随滤液侵入地层。并且含有聚合物的泥饼不够致密以及不易降解,因而势必会对储层造成一定损害。
解决该问题的最有效方法就是选择合适的钻井液体系,使固相颗粒和滤液尽可能地不侵入地层,或选择适合的解除损害的方法并实施增产措施,其中包括泥饼的去除(使用反排压力或化学方法)或化学增产措施。在室内通过岩心流动实验来评价钻井液滤液侵入对岩心渗透率的影响。钻井液中的降滤失剂和页岩稳定剂等聚合物随滤液进入地层后,对渗透率影响很大。在选择聚合物之前,应该首先进行实验测试以保证钻井流体与储层岩石的配伍性。
储层岩石存在潜在敏感性。这种敏感性包括储层渗透率各向异性和复杂的矿物成分(其中包括高的粘土含量)的影响。储层岩石渗透率各向异性将会造成储层实际产量的下降。关于储层永久性损害的问题,不仅包括微粒运移和由于岩石与流体不配伍生成不溶于水的沉淀,粘土膨胀也是不容忽视的。
对于水平井,当储层受到损害后,要使渗透率恢复至原始渗透率,并达到期望的油井产量,则必须依靠有效的油井增产措施以及储层各向异性预测的可靠性来实现。实践证明,使用两步增产措施,即首先注入氧化剂进行氧化,然后用酸进行酸化,可有效地解决聚合物钻井液所导致的储层损害问题。
减轻储层损害的关键在于如何设计出一种钻井液,使之容易形成泥饼,也容易将泥饼清除,并且不产生附加的损害。研究表明,如果所形成的内泥饼尽可能少,外泥饼很容易剥蚀,这样便可以提高产油效率。
对该井水平井段的钻井液进行了精心设计,以确保钻井液与产层相配伍。从提高产量的角度考虑,设计出的钻井液应具备尽量低的固相颗粒损害,能快速形成容易剥蚀的泥饼,整个产油段的损害程度应尽可能低且均等,以得到产油能力均等的剖面。
为达到上述目的,开展了以下室内工作:(1)优化滤失特性,使钻井液初始滤失量尽可能低;(2)确定与产油速率相适应的渗透率恢复值;(3)初始反排压力尽可能与泥饼剥蚀压力相等。由此可见,对于水平井裸眼井段的钻井液体系的优化设计,与直井、斜井和射孔完成井均有很大差别
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wengjizhi 财富 +3 有效资源 2007-11-01
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离线earthworm
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只看该作者 1楼 发表于: 2007-11-02 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
恩,不错的文章,为什么不把全部的穿上来?
变幻莫测的世界每时每刻都让人改变生活的态度,学会分辨与思考,寻找属于自己的那块心灵的归宿。
离线qxy
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只看该作者 2楼 发表于: 2007-11-03 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
不错啊 !
离线aaaaaag
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只看该作者 3楼 发表于: 2007-11-05 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
这个资料很宝贵,
离线dragon4468
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只看该作者 4楼 发表于: 2010-12-15 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
有全文吗?

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