油田保护油气层钻井液新技术.ppt

胜利油田保护油气层钻井液新技术,汇报单位胜利钻井泥浆公司2010年9月贵阳,,主要内容,前言,,一,钻井液油气层保护技术,,二,3,油气层保护技术发展趋势,,三,一、前言,依据胜利油田不同区块储层的岩性和物性分析资料，在模拟制作砂岩实验岩样的基础上，对胜利油田储层进行了钻井液的损害机理与防护措施研究，在此基础上，发展了自己的钻井液油气层保护技术。在油气层保护机理，新型钻井液及配套技术方面，进行了富有胜利特色、适应胜利油田的油气层保护研究与应用。形成了配套成熟强抑制性纳米封堵钻井液完井液、无固相钻井液完井液、渗透压成膜钻井液完井液、生物酶可解堵钻井液完井液技术。,二、钻井液油气层保护技术,,强抑制纳米封堵钻井液技术,无固相钻井液、完井液技术,渗透压成膜钻井液技术,生物酶可解堵钻井液体系,,（一）强抑制纳米封堵钻井液技术,惰性材料和不同分子量的聚合物所组成,对疏松砂岩没有加固作用,压力膜存在一定程度的渗透性，提高地层承压能力效果不明显,国内外屏蔽暂堵技术缺点,（一）强抑制纳米封堵钻井液技术,,Text,新技术特色,Text,,,屏蔽暂堵技术钻井液抑制技术纳米防塌技术钻井液成膜技术,,物理作用的惰性材料化学作用的活性矿物,,Text,Text,,高、中渗储层及强水敏的油气层,适用地层,（一）强抑制纳米封堵钻井液技术,1.油气层保护效果评价渗透率分段试验,史100断块沙三油藏岩心,强抑制纳米封堵钻井液体系渗透率恢复值明显地高于聚合物钻井液，保护油层效果好,（一）强抑制纳米封堵钻井液技术,2.强抑制纳米封堵钻井液体系应用效果,胜利油田强水敏性金2区块,（二）生物酶可解堵钻井液体系,钻进时,生物酶可解堵钻井液在近井壁形成一个渗透率几乎为零的封堵层，稳定井壁和保护油气层；,钻进结束后,钻井液在生物酶催化作用下发生生物降解，粘度逐渐下降，先前形成的泥饼自动破除，产层孔隙中的阻塞物消除，从而使地下流体通道畅通，恢复储层渗透率。,这种新型解堵钻井液体系能自动降解，其解堵的速度和时间能够通过配方的调整人为控制，对地层低污染、低伤害，地层的渗透性恢复值达到90％以上，相对于常规钻井液，能明显地提高油气井的产量。,（二）生物酶可解堵钻井液体系,1.油气层保护效果评价泥饼清除试验,清水不能清除泥饼，生物酶液清除泥饼效果显著,图1泥饼在清水中（2d）,图2泥饼在生物酶中（2d）,（二）生物酶可解堵钻井液体系,2.油气层保护效果评价渗透率恢复试验,从表中数据可以看出，三种生物酶可解堵钻井液配方经解堵后对高低渗岩心的渗透率恢复效果良好，恢复率都能达到80以上，说明三种配方的油气层保护性能良好。,（二）生物酶可解堵钻井液体系,3.油气层保护效果评价砂床漏失试验,基浆500mL渗入砂层的深度,浸泡液300mL渗入砂床的深度,浸泡液滤失量,,,,,砂床漏失试验显示，0.4酶溶液清除泥饼以及砂层孔道内滤液效果良好，4h左右内酶液全渗过砂床，而清水不能有效清除泥饼。,（二）生物酶可解堵钻井液体系,4.油气层保护效果评价动态污染试验,分别对高渗和低渗岩心进行动态污染评价试验，结果如下,动态污染评价试验显示该体系具有良好的油气层保护效果，表皮系数低（＜0.5）。,（二）生物酶可解堵钻井液体系,5.现场推广在潍北油田的应用,昌68-斜3井、昌68-斜11井、昌66-斜8井是潍北油田的几口井。在完井井段提前进行了生物酶解堵体系转换，完井电测后，按体系总体积量的0.2加入生物酶，控制泥饼消除时间在24h内，投产后产量见右表。,（二）生物酶可解堵钻井液体系,5.现场推广在吉林长深D平1井的应用,长深D平1井位于吉林省前郭县查干花镇境内。设计井深4293m；水平段600m；地层平均压力系数1.142MPa/100m地层特点储层裂缝发育，易发生水敏、盐敏、水锁、无机沉淀和固相入侵等损害。清洗作业采用生物酶可降解无固相钻井液体系，密度1.18g/cm3施工程序将30m3生物酶压井液用水泥车循环搅拌均匀后注入井中施工效果①施工顺利，压力平稳，返排液粘度在4mPas以下，返排在65％以上。②单井试排产量提高4.0m3/d，投产产量提高0.53t/d。,（三）渗透压成膜钻井液技术,使钻井液具有半透膜性能，在井壁的外围形成保护层，提高泥页岩的膜效率；,阻止水及钻井液进入地层引起水化膨胀，封堵地层层理裂隙；,防止地层内粘土颗粒的运移；,防止井壁坍塌，保护油气层。,1.渗透压成膜钻井液技术特色,（三）渗透压成膜钻井液技术,2.油气层保护效果,钻井液动滤失试验,渗透压成膜钻井液具有很好的保护油气层作用。,（三）渗透压成膜钻井液技术,曲堤油田的主力储层沙3，沙4段储层在井深1500-1700m之间，岩性为红色泥岩夹薄层粉砂岩，下部为砂泥岩互层，为中低渗储层。,3.应用效果曲堤油田,,,三、渗透压成膜钻井液技术,,,,,,,1,钻井液在井壁周围形成封闭圈，防止有害物质侵入油气层，减少对油气层的污染。,,,,,,,,,,2,严格控制钻井液密度，实现近平衡钻井，减少固相损害油气层。,,,,,,,3,储层段控制钻井液的API失水≤3mL，减少钻井液滤液对油气层损害。,,,,,,,4,全井采用超细碳酸钙、非渗透处理剂等对油层起保护作用的材料，防止有害物质侵入油气层,4.施工技术措施泥浆公司在西部新区车排601区块施工完成了14口井的钻井液施工，在施工过程中采用了渗透压成膜钻井液体系，已投产的排601-50、51、52、53等4口井产油效果明显，远高于预期的产量。,（四）无固相钻井液、完井液技术,密度范围宽页岩抑制能力强热稳定性好与地层配伍，不损害产层、无毒无污染,1.技术特色,（四）无固相钻井液、完井液技术,2.加重试验,表1不同盐的密度范围,根据不同盐类的溶解度和密度，确定并完善了不同密度下无固相钻井液的配置工艺，形成了等多套无固相钻井液完井液体系配方；,（四）无固相钻井液、完井液技术,3.油气层保护效果,,推广应用的数量、规模、范围、及实现的技术效果和效益,无固相钻井液完井液体系在胜利油田车古204区块、郑39-平1井、青斜15井、林气1－斜4、昌68－X11、昌68－X12、渤深6－侧4、埕北－X601、樊54和新疆塔里木油田中11、中13、LG15-2等井应用，均取得了较好的效果。为中石化重大先导试验项目－火烧驱油先导试验井郑408-试1井提供300m3密度2.0g/cm3无固相完井液。通过低固相和低滤失，很好地保护了油气层。埕北－X601井底温度为136℃，油层表皮系数为0.01，获日产油53.1t的工业油流。埕北39井获日产油160t、天然气52566m3的高产，由该井新增探明石油地质储量达1020万t；埕北307井获日产油142t，天然气42177m3的高产；渤深6-3井获日产原油83t的高产埕北斜601井获得日产油53.1t的工业油流。,三、胜利油田油气层保护技术发展趋势,,,,常规屏蔽暂堵技术,水平井保护油气层技术,探井保护油气层技术,油气层保护技术所存在的问题,,,,常规的屏蔽暂堵剂一般为油溶性树脂、超细碳酸钙、聚合醇、阳离子乳化沥青。,我油田的屏蔽暂堵技术发展经历了由最初的使用油溶性树脂、超细碳酸钙，到现在使用聚合醇、阳离子乳化沥青，这些技术都明显改善减少了钻井液对油层污染，油井产量也有了不同程度的提高。但是实现屏蔽式暂堵的关键是如何在近井壁处快速形成渗透率低的屏蔽环，这就要求必须对油气层的特征有十分清楚的认识，选择合适的钻井液，合理确定暂堵粒子尺寸，才能达到保护油气层的目的。,1.常规屏蔽暂堵技术,（一）油气层保护技术所存在的问题,（一）油气层保护技术所存在的问题,实践证明，大部分水平井的产量都不能达到预期的产量，有报道水平井的实际产量比预期产量可能会下降50～80。这是由于钻成一口水平井所用时间比直井要长许多倍，尤其是在裸眼和筛管完井钻井液对油层的伤害更严重。同时非常低的压降不能为清除储层损害提供足够的动力，水平井油气层保护必须选择合适的钻井完井液。,2.水平井保护油气层技术,（一）油气层保护技术所存在的问题,特别是预探井，在缺少实验用岩心和缺乏油气层的岩相学、物性资料的情况下如何实现对油气层的有效保护，从而能够顺利地发现油气层。,3.探井保护油气层技术,4.油层保护评价方法和油层保护处理剂标准,建立和完善针对性更强的油层保护评价方法和油层保护处理剂标准，对进入油田的油层保护材料进行系统评价。,（二）保护油气层技术的发展趋势,1、从发展的趋势来看，今后钻井液与完井液将合为一体。由于油气层特性各不相同，保护油气层的技术措施具有很强的针对性，不可能存在对所有油气层均不发生损害的钻井液完井液。因而必须进一步研究对油气层敏感性和潜在损害因素的快速预测软件、对油气层不发生损害的钻井完井液、设计保护油气层技术措施的专家系统。,（二）保护油气层技术的发展趋势,3、对已开发区块的地质特征、岩性和物性等进行系统的分析和实验，制定出适合不同区块的钻井液体系和油气层保护剂等油气层保护方案，建立并不断完善油层保护数据库；对于新的区块要首先做分析研究，然后再投入开发，把研究成果及时纳入到设计中。,4、油气层损害机理的快速预测诊断技术在广泛收集典型油气藏的现场资料和开展室内评价实验的基础上，采用数学方法建立模型和专家系统，直接对损害机理进行快速预测和诊断，是国内外正在发展的一项新技术。,2、目前评价储层损害的方法主要是针对孔隙性均质砂岩，缺乏针对裂缝性、特低渗透等特殊油气藏的统一评价方法及标准。,结束语,尽管这几年研究开发了一些钻井液完井液新技术，解决了油田勘探开发中的一些难题，在保证钻井施工的顺利、提高钻井速度，保护油气层等方面都发挥了重要作用。但随着油田勘探开发的不断深入，施工难度也将更大，特别是深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发，对钻井液完井液保护油气曾提出了的更高要求，因此要进一步加大钻井液完井液技术的研究与推广应用，充分发挥各种新技术新工艺的优势，提高钻井速度，降低综合成本，提高经济效益，为油田勘探开发整体水平的进一步提高发挥应有的作用。,欢迎提出宝贵意见和建议,