(3----)减轻深层低渗储层水锁损害的钻井液研究与应用
低孔低渗储层完井改造一体化工作液的研究与应用
低孔低渗储层完井改造一体化工作液的研究与应用罗刚;任坤峰;邢希金;舒福昌;向兴金;郭庆【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2017(034)003【摘要】针对海上M油田储层段低孔低渗的特点,如果使用常规完井液,仅仅起到完井的作用,不能对储层进行改造达到提高产能的目的.通过大量室内实验,优选出了适合低孔低渗储层的降压助排剂HWDA-2、溶蚀剂HTA-H、缓蚀剂HCA101-8以及防乳破乳剂H409.最终研究出1套适合该油田低孔低渗储层的完井改造一体化工作液体系,在完井的同时,其对储层也具有一定的改造能力.性能评价结果表明,体系具有良好的防膨性,平均防膨率为96.4％,较低的腐蚀性以及较好的储层改造能力,岩心驱替渗透率恢复值可以达到120％以上.现场2口井的应用情况表明,使用完井改造一体化工作液的油井比使用常规隐形酸完井液时具有较低的表皮系数、较高的比采油指数,并且初期产油量增加30％以上,具有比较明显的增产效果.【总页数】5页(P117-121)【作者】罗刚;任坤峰;邢希金;舒福昌;向兴金;郭庆【作者单位】湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州434000;湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州434000;中海油研究总院,北京100027;长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023;湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州434000;湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州434000【正文语种】中文【中图分类】TE257.6【相关文献】1.北特鲁瓦油田H814井钻完井及储层改造一体化设计及应用 [J], 戴勇;郝力博;康克利;陈海宇2.页岩储层增产改造工作液的研究与应用 [J], 陆丽;陈英;徐婷婷;张晓虎3.一体化完井工作液在辽河滩海油区的研究与应用 [J], 张本芳4.长岭气田一体化管柱完井技术研究与应用 [J], 隋海;平国彬5.长岭气田一体化管柱完井技术研究与应用 [J], 隋海;平国彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
低孔低渗储层钻井液防水锁剂的研制与性能评价
低孔低渗储层钻井液防水锁剂的研制与性能评价低孔低渗储层钻井液防水锁剂的研制与性能评价摘要：低孔低渗储层的钻井是极具挑战性的，为了解决这一问题，本文研制出了一种钻井液防水锁剂，对其性能进行了评价。
研究结果表明，该锁剂具有优良的防水效果和低滤失性能，并且不会对岩石带来不良影响，可有效提高钻井效率和储层工程质量。
关键词：低孔低渗储层，防水锁剂，性能评价1. 研究背景低孔低渗储层通常指孔隙度小于5%、渗透率小于0.1md的坚硬岩石，钻井过程中易出现水垢、泥浆漏失等问题，并且岩屑易滞留孔隙，降低渗透率，导致钻井困难，造成工程浪费。
因此，如何有效防水锁孔，提高钻井效率和储层工程质量，成为了研究的热点。
2. 防水锁剂的研制本研究选用了天然层状硅酸盐作为主要成分，加入一定量的亲水性、悬浮性和增稠性好的物质，通过中和反应加固结晶得到防水锁剂。
2.1 成分配比根据试验数据，以天然层状硅酸盐为基础，以氢氧化铝、碳酸钙、聚合物等为辅助材料，将成分配比为：天然层状硅酸盐40%，氢氧化铝15%，碳酸钙10%，聚合物25%，其他辅助成分10%。
2.2 制备方法将成分配比的粉末混合均匀后，加入适量的水搅拌，直到形成黏稠状液体。
随后，将该液体放入玻璃制品中，在室温下养晶3天，待养晶结束后，将养晶体经过过滤、干燥等步骤得到防水锁剂。
3. 性能评价3.1 防水性能将防水锁剂涂抹在石头上，放入水中观察其防水效果。
实验表明，防水锁剂可以有效锁孔防水，防止水垢、泥浆漏失等问题的发生。
3.2 滤失性能根据API RP13D规范，在常温常压下进行滤失实验。
结果表明，防水锁剂的滤失率为7.3ml/30min，达到了API标准规定的要求。
3.3 岩石影响将防水锁剂加入到不同类型的岩石中，在一定压力下进行挤压试验。
实验结果表明，该锁剂对岩石的影响较小，不会对储层带来不良影响。
4. 结论本文研制出的钻井液防水锁剂，具有优良的防水效果和低滤失性能，并且不会对岩石带来不良影响，可有效提高钻井效率和储层工程质量，对于低孔低渗储层钻探具有重要意义。
页岩储层防水锁聚合物水基钻井液体系研究
页岩储层防水锁聚合物水基钻井液体系研究贾东林;闫海建;黄小峰;夏海英;樊建建【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2024(53)3【摘要】开发一种适用于页岩储层的水基钻井液体系,以优化钻井过程中的页岩稳定性和防水锁效果。
通过页岩滚动回收率、线性膨胀率测试以评价不同处理剂的效果。
结果表明:0.5%WEDM+1.5%SFTH复配体系可显著提高页岩的回收率,同时最大线性膨胀率由37.6%降至16.80%。
封堵剂CMS在控制滤失量方面表现出色,包被剂KPAM在提高钻井液稳定性和降低滤失量方面具有显著效果。
防水锁水基钻井液配方为:4%基浆+1.0%WEDM+1.5%SFTH+1.5%CMS+0.3%KPAM+2.0%op-10。
该体系在高温高压条件下展现出了优异的流变特性和滤失控制能力,特别是在抗温性和抗污染性方面表现卓越。
该体系在150℃高温下保持了良好的稳定性,且对NaCl和CaCl_(2)的抗污染能力强。
在储层保护方面,该体系能有效减少钻井液对储层的伤害,实现高达85.69%的渗透率恢复率,同时形成的泥饼质量良好。
研究成果对于页岩气开采具有重要意义。
【总页数】5页(P631-635)【作者】贾东林;闫海建;黄小峰;夏海英;樊建建【作者单位】延长油田股份有限公司子长采油厂;西安石油大学【正文语种】中文【中图分类】TE254【相关文献】1.防水锁聚合物钻井液在大庆油田低渗透储层的应用2.适用于深层页岩气储层的高效水基钻井液体系研究及应用3.适合页岩储层的强抑制防塌水基钻井液体系4.页岩储层防水锁微乳液的制备与性能5.页岩气储层低伤害水基钻井液体系研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南堡油田中低渗储层损害机理及钻井液技术对策
南堡油田中低渗储层损害机理及钻井液技术对策南堡油田是中国辽宁最大的油田之一、在这个油田中，可发现中低渗透岩石，这些储层通常有较差的渗透率，因此在开发过程中常常会受到储层损害的影响。
储层损害是指原本具有一定渗透性的储层，在开采过程中由于一些外部因素导致储层渗透率降低的现象。
这些外部因素包括岩石形态改变、孔隙度减小、孔隙喉道失活、岩石结构破坏等。
储层损害会导致油井生产效率下降，使开采成本增加，甚至会影响整个油田的产能。
因此，需要制定针对性的技术对策来降低中低渗透储层损害，并提高油田的开采效率。
其中，钻井液技术是一个非常重要的技术对策之一在中低渗透储层中，钻井液在钻井过程中扮演着重要的角色。
一方面，钻井液需要具有足够的密度和压裂性能，以保证钻头能够稳定地钻进地层；另一方面，钻井液的成分及性能也会对储层产生一定的影响，如果钻井液中的化学物质渗透到储层中，可能会导致储层损害。
因此，在针对中低渗透储层的钻井液技术对策中，需要注意以下几点：1.选择适合的钻井液成分：在选择钻井液的成分时，需要选择对储层影响较小的物质，避免对储层产生损害。
同时，还需要根据地层特征和井轨要求选择合适的密度和黏度。
2.控制钻井液的注入速度：在注入钻井液时，需要控制注入速度，避免造成地层压裂，导致储层损害。
3.定期清洗井眼：定期清洗井眼可以有效地减少钻井液的残留，降低对储层的影响。
4.定期对井壁进行处理：对井壁进行处理可以增加井壁的稳定性，降低对储层的损害。
5.采用低损失钻井液技术：低损失钻井液技术可以有效地减少对储层的损害，提高钻井效率。
总之，通过合理选择钻井液成分、控制注入速度、定期清洗井眼、处理井壁等技术对策，可以有效地降低中低渗透储层损害，提高油田的开采效率，实现可持续发展。
低渗透砂岩油藏水锁损害影响因素研究
低渗透砂岩油藏水锁损害影响因素研究刁红霞;王彦兴;熊超;管英柱【摘要】综合研究各类因素对水锁损害的影响程度,对低渗透砂岩油藏的水驱开发极为重要.以轮古7井区为例,在定性分析水锁损害影响因素的基础上,确定水锁损害的主要影响因素.然后用灰色关联分析法和相关分析法定量地分析各影响因素,并求出各因素的关联度和权重系数,最后通过室内评价实验对理论结果进行验证.研究表明:两种定量分析方法得到的结果一致,并通过室内评价实验验证了研究结果的正确性.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1817-1819,1823)【关键词】低渗透砂岩油藏;水锁影响因素;灰色关联分析法;相对比较法;实验验证【作者】刁红霞;王彦兴;熊超;管英柱【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;中石油长庆油田分公司第十二采油厂,甘肃合水745400;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100【正文语种】中文【中图分类】TE122油气藏开发过程中，由于外来流体侵入储层后难以完全排除，致使储层的含水饱和度增加，油、气相渗透率降低的现象称之为水锁损害，研究表明，水锁损害是低渗油藏最主要、最严重的损害类型[1,2]。
通常认为地层中外来流体的毛细管力越低，水锁损害越弱，油气产量便越高[3]。
低渗透砂岩油藏由于供流体自由流动的孔喉较小，表皮压降通常会很大，因此发生水锁的可能性更大[4,5]。
目前，国内外学者主要侧重于水锁损害室内实验研究及预测方法研究，但针对低渗透砂岩油藏水锁损害影响因素的研究较少。
文章以典型低渗透砂岩油藏——塔里木油田轮古7井区为例，在定性分析影响水锁损害程度因素的基础上，采用灰色关联分析法及相关分析法定量分析水锁损害影响因素的关联度和权重系数，确定水锁损害的主要影响因素，对制定经济有效的“解锁”方案、提高低渗透砂岩油藏的开发效益具有重要意义。
低孔渗地层储层保护钻井液技术
1 海上低孔渗储层的特点分析结合某储层的实际，对海上低孔渗储层的特点进行分析，主要包含以下方面：（1）渗透率低。
海上低渗储层的孔隙度在16%至22%之间，渗透率约为16mD至128mD，甚至包含特低储层。
液相在达到储层以后，容易在孔喉的位置受到阻碍，进而降低渗透率，形成水锁损害问题[1]。
（2）水敏性强。
海上低孔渗储层中的黏土含量在25%至34%之间，部分井段中甚至有50%的黏土矿物质。
结合相关的水敏性实验可以发现，海上低渗孔储层的水敏性大于在66.6%至92.96%之间。
2 防水锁强封堵钻井液技术2.1 优化钻井液的配方（1）高效防水锁剂。
为了能够缓解毛细管力产生的束缚，同时减轻水锁伤害的程度，可以在室内进行相应的实验。
具体而言，运用LYJZ-600全自动界面张力测试仪，对防水锁剂溶液（质量浓度0.5%）的界面张力、表面张力，进行详细的测试：①样品ABSN的气液表面张力为32.16mN/m；油液界面张力为0.58mN/ m。
②样品SPAN80的气液表面张力为28.26mN/m；油液界面张力为0.45mN/m。
③样品Tween80的气液表面张力为30.89mN/m；油液界面张力为0.43mN/m。
④样品KD35的气液表面张力为28.96mN/m；油液界面张力为0.39mN/m。
⑤样品FCB的气液表面张力为19.23mN/m；油液界面张力为0.24mN/m。
由此发现，氟碳防水锁剂的各项数据，均低于其他防水锁剂的参数，能够有效降低低渗储层的水锁伤害程度。
（2）成膜封堵技术。
针对低渗储层的特点，可以以钻井液为前提，将成膜封堵剂PF-LPF引入其中，实现对泥饼质量的改善，避免出现液相入侵地层问题。
另外，采用此种方式还能够进一步强化强化封堵效果，实现对钻井液各物质配比的调整，进而实现封堵的目的。
2.2 体系性能分析（1）基本性能分析。
在室内进行实验的过程中，实现了对碳酸钙、成膜封堵、防水锁剂的优化。
随后，钻井液的特点为：切力变化不明显、塑性黏度变化较小，同时滤失量呈现降低趋势。
低渗储层新型防水锁剂试验研究
低渗储层新型防水锁剂试验研究
贾云林;刘建忠;李燕;刘平礼;赵立强
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2013(035)007
【摘要】对于低孔低渗储层,在开采过程中大量侵入水滞留在地层中,严重污染地层,堵塞了气相渗流的通道,使气相渗流能力变差.研制出一种具有氟碳结构的新型表面活性剂ST作为预防和解除低渗储层水锁伤害的主处理剂,其中氟原子代替氢原子即氟碳链代替了碳氢链,其非极性基有疏水性质.利用表面活性剂和醇类的协同作用,合成了ST+醇类的新型防水锁剂体系SCJ.该体系能降低表面张力,改变储层润湿性,从而有效解除水锁伤害.试验表明,防水锁剂体系SCJ使岩石的润湿性从液湿变为中性润湿,处理后的岩石自吸液量明显降低,由处理前的66.89％下降到36.85％,可降低近井地带含水饱和度,有效提高气相渗透率,再次受到水锁伤害后对气体渗透率影响甚微,表明其处理具有长效性.
【总页数】6页(P108-113)
【作者】贾云林;刘建忠;李燕;刘平礼;赵立强
【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海油能源发展股份有限公司采油技术服务分公司,天津300452;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都610500【正文语种】中文
【中图分类】TE348
【相关文献】
1.低孔低渗储层钻井液防水锁剂的研制与性能评价
2.中江低渗储层解水锁剂试验研究
3.低渗储层新型防水锁剂的研究及应用
4.中江低渗储层解水锁剂试验研究
5.煤层气储层新型防水锁处理剂体系研究及应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
低自由水钻井液体系的研究与应用
低自由水钻井液体系的研究与应用朱宽亮;卢淑芹;王荐;聂明顺;阚艳娜;李楠【摘要】为了解决南堡油田玄武岩井壁失稳和储层保护问题,研究了低自由水钻井液体系.该钻井液体系通过对自由水的络合,增大了钻井液进入地层的毛管阻力;通过润湿剂降低地层岩石的毛细管自吸水能力;通过封堵地层裂隙、改善泥饼质量,提高井壁的承压能力;该钻井液体系一方面可实现低密度安全钻穿玄武岩,提高油层保护效果,另一方面为简化井身结构打下基础,可进一步提高钻井速度并降低钻井费用.通过在南堡13-斜1064井现场的成功试验,实现了同一裸眼井上部玄武岩井壁稳定和下部储层保护的双重目的,为安全钻进和储层保护提出一个新理念.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2010(032)001【总页数】6页(P34-39)【关键词】低自由水;钻井液;南堡油田;井壁稳定;油层保护【作者】朱宽亮;卢淑芹;王荐;聂明顺;阚艳娜;李楠【作者单位】中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000;中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000;湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州,434000;湖北汉科新技术股份有限公司,湖北荆州,434000;中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000;中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】TE254~+.3朱宽亮1?卢淑芹1?王荐2?聂明顺2?阚艳娜1?李楠3Abstract:The basalt, which is easily to block out and collapse, distributed widely in Nanpu Oilfeld with large thickness. In order to resolve borehole wall instability and protect the underneath formation, low free water drilling fuid was studied. Capillary resistance is increased through free water complexation; The capacity of rock for water capillary self-absorbing was reduced by means of wettability alteration; The bearing resistance of borehole wall is enhanced by fracture plugging and quality improvement of mud cake. Basalt safe drilling with low density and formation protection drilling fuid is realized. On the other hand, by using the drilling fuid, the hole structure is simplifed, the drilling velocity may be increased and drilling cost may be induced. The pilot test in well Nanpu13-X1064 was successful done with notable well stability and formation protection, and a new concept for safe drilling and formation protection by low free water drilling fuid was proposed..Key words:low free water; drilling fuid; Nanpu Oil Field; well stability; formation protection近年来，为了提高水基钻井液稳定井壁和保护储层能力，国内外在提高钻井液滤液抑制性和封堵能力方面做了大量研究，逐步形成了强抑制钻井液［1］和成膜封堵钻井液［2］等钻井液体系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:100125620(2009)0420004204减轻深层低渗储层水锁损害的钻井液研究与应用张洪霞1 鄢捷年1 吴彬2 薛玉志3 刘宝峰3(1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京;其它区块超深井钻井完井液的设计有一定借鉴意义。
关键词 低渗透油气藏;超深井;钻井完井液;多元醇;水锁;界面张力;理想充填理论中图分类号:TE254.3文献标识码:A 多元醇类处理剂是具有一定表面活性的非离子型高分子化合物,应用多元醇提高水基钻井液的防塌润滑性,主要是利用其胶束化和浊点行为[1]。
事实上,利用醇类物质降低滤液表/界面张力的特性减小毛细管压力,可以达到防止或减轻低渗储层水锁损害的目的。
在酸化/压裂液中使用醇类物质解除低渗储层液锁损害的研究始于20世纪60年代[225],研究及应用结果表明,醇类物质能显著地降低界面张力(使用浓度低时);提高工作液与储层流体之间的混相能力(使用浓度高时);可以解除近井壁带的液相堵塞,提高工作液的返排效率。
针对准噶尔盆地中部的深层低渗储层水锁损害问题,应用防液锁技术、理想充填理论及d 90规则研发了高性能多元醇钻井液。
室内研究及现场应用表明,该钻井液具有低侵入、防水锁、防塌能力强、润滑性好等特点,既能满足超深井安全快速钻井的需要,也有助于保护和发现深层低渗油气藏。
1 深层储层特征及潜在损害因素准噶尔盆地中部3区块永进油田主力储层西山窑组以中砂质、粉砂质细粒岩屑砂岩为主,岩屑含量为57%～86%,最大粒径为0.8mm ,一般为0.125～0.250mm ,颗粒分选中等,呈次圆2次棱角状。
储层矿物中石英含量为12%～40%,长石含量为4%～22%,含少量黏土矿物(1%～3%)。
该区储层埋深在5000m 以下,长期压实使得储层的原生孔隙几乎消失殆尽,孔隙度为5.3%～12.1%,渗透率为0.058×10-3～0.800×10-3μm 2,主要为粒间溶孔和粒内溶蚀孔,颗粒表面黏土化,局部形成黏土桥,绿泥石作衬垫式胶结,孔隙中绿泥石和长石晶体充填,孔隙连通性一般。
储层喉道以片状为主,部分为弯片状,以微细喉道为主。
储层裂缝发育,可以起一定的渗流通道作用,基本无储集能力,储集层类型仍以孔隙型为主,不具有双重孔隙介质特点。
储层压力系数为1.20～1.87,地温梯度为2.285℃/100m ,储层中部温度为135.6℃,属于典型的高温高压低孔低渗砂岩油气藏。
准噶尔盆地中部的深部油气层具有低渗储层的基本特征,表现为含水饱和度高、毛细管现象突出(毛细管压力高)及孔喉细小、孔隙度低、渗透性差、结构复杂、非均质严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点。
国内外研究结果表明[6211],水锁损 基金项目:国家863重大项目“先进钻井技术与装备”(2006AA06A109)之子课题“超深井钻井技术研究”的部分研究内容,并获863课题资助。
第一作者简介:张洪霞,1968年生,在读博士研究生,主要从事钻井液和油气层保护技术方面的研究。
地址:北京市昌平区府学路18号中国石油大学220#信箱;邮政编码102249;电话(010)89733893;E 2mail :zhanghongxia919@ 。
第26卷第4期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.26No.42009年7月 DRILL IN G FL U ID &COM PL ETION FL U ID J uly 2009害是低渗储层最主要、最严重的损害类型之一。
对于喉道半径小于10μm 的低渗储层,毛细管压力对油气的流动有很大影响,即水锁损害往往较为严重,损害率可高达70%～90%[8]。
采用压汞法分析了西山窑组储层微孔隙结构。
实验数据表明,埋深超过5500m 的西山窑组储层的最大连通半径为0.1～2μm ,因此在钻采过程中,且损害难以恢复。
岩心流动实验结果表明,度的速敏、水敏、碱敏(临界碱度为p H =10)(临界矿化度为45466mg/L )及中等～强的酸敏性损害;由水锁效应引起的渗透率损害率为49.3%89.2%,水锁损害将是该低渗透孔隙型砂岩储集层的主要损害因素之一。
2 高性能多元醇钻井液研究根据储层段(三开井段)的地质条件及潜在损害机理分析,确定低伤害钻井液的研制思路为:在上部井段聚磺钻井液的基础上,应用多元醇S YP 21,以提高钻井液的抑制性能和润滑性能,同时发挥醇类处理剂降低表/界面张力的作用,减轻油层的水锁损害;优选表面活性剂,有效地降低滤液的表面张力,弥补多元醇降低气2液表面张力的不足,防止气层水锁的损害;应用理想充填理论[12]、d 90规则[13]及其配套软件[14]优化超细碳酸钙的粒度分布,配合使用无荧光仿沥青,在储层井壁上形成低渗透性泥饼,阻止滤液侵入地层。
要求最终的高性能多元醇钻井液既能满足安全快速钻井的需要,又具有保护储层的优异性能。
2.1 多元醇降低滤液表/界面张力能力评价S YP 21是以低分子量醇为起始剂,由环氧乙烷(简称EO )和环氧丙烷(简称PO )共聚而成的聚醚多元醇,为白色或淡黄色黏稠液体。
通过室内实验,对多元醇S YP 21降低气2液表面张力及油2液界面张力的性能进行了评价,结果见表1。
表1 多元醇SYP 21降低表/界面张力的性能评价结果测试液σ气2液/(mN/m )室温60℃σ油2液/(mN/m )室温60℃清水66.463.049.647.83%SYP 2142.933.410.79.4 从表1可知,在清水中加入3%多元醇后,溶液气2液表面张力及油2液界面张力均降低,其中油2液界面张力下降幅度大,但气2液表面张力降低幅度则较低;随温度升高,表/界面张力有所降低,但幅度不大。
2.2 表面活性剂的优选采用高效表面活性剂可以有效降低滤液的表面张力,与多元醇协同作用,能够最大程度地减轻低渗,对,最终确定1。
从图1可界面张力的效果,在清水中的加量仅为0.2%时,就可以将气2液表面张力降低到20mN/m 。
考虑到钻井液固相对表面活性剂的消耗,HAR 的推荐加量为0.4%。
图1 防水锁剂HAR 降低表/界面张力的性能评价结果2.3 暂堵剂粒度分布的优化近井壁带水饱和度的增加是水锁损害的根源。
在钻井液体系中加入具有合理粒度分布的暂堵剂颗粒,有效地封堵储层中大小不等的孔喉以及暂堵剂颗粒之间形成的孔隙,在储层井壁上形成致密的泥饼,阻止滤液侵入储层,可以从根本上解决水锁问题。
根据西山窑组储层的孔喉及裂缝尺寸分布,应用理想充填理论[12]和d 90规则[13],确定具有最高堆积效率的暂堵颗粒的d 90值,并充分考虑暂堵颗粒在环空中的剪切磨损[14],最终确定的理想充填复合暂堵剂(不同粒径的碳酸钙,简称IP 2TBA )的组成为:粒径为28μm 的碳酸钙为30%,粒径为18μm 的碳酸钙为50%,粒径为13μm 的碳酸钙为20%,暂堵剂的粒度分布优化曲线见图2。
在聚磺钻井液中加入IP 2TBA ,通过测量钻井液性能(见表2)及动滤失量的变化(见图3)评价了暂堵剂的使用效果。
实验结果表明,钻井液的流变参数均在合理范围内,随着暂堵剂浓度的增大,A PI 滤失量进一步降低;加入4%IP 2TBA 后,钻井液5 第26卷第4期 张洪霞等:减轻深层低渗储层水锁损害的钻井液研究与应用 120min 的动滤失量由12mL 降至3mL ,特别是瞬时滤失得到大幅度降低,暂堵保护效果显著。
最终确定IP 2TBA 的推荐加量为4%。
图2 暂堵剂的粒度分布优化曲线表2 理想充填暂堵剂对钻井液性能的影响暂堵剂条件ρg/cm 3PVmPa ・s Y PPa GelPa/Pa FLmL p H 基浆室温 1.251812.0 1.5/5.07.69老化1.24178.50.5/4.08.493%IP 2TBA 室温1.252211.52.0/6.0 6.49老化1.252110.0 1.5/5.07.294%IP 2TBA 室温1.252413.52.0/8.0 5.49老化1.252213.02.0/7.05.895%IP 2TBA 室温1.252819.0 3.0/11.0 4.69老化1.252518.0 3.0/12.05.69 注:老化条件为150℃、16h 。
图3 加入理想充填暂堵剂后的钻井液动态滤失曲线2.4 高性能多元醇钻井液的典型配方及性能根据上述研究结果,确定高性能多元醇钻井液体系的典型配方如下,钻井液性能见表3。
4%钠膨润土+0.3%高分子包被剂CX 2144B +3%SM P 21+3%高温抗盐降滤失剂D H 250+3%S YP 21+2%无荧光仿沥青+4%IP 2TBA3 钻井液储层保护性能评价3.1 滤液与储层流体的配伍性实验将钻井液滤液与模拟地层水按不同比例混合,采用目测和絮凝法评价钻井液与地层水的配伍性。
当混合比例为1∶1时,未有化学反应发生和沉淀物生成;然后将滤液与储层原油样品按不同比例混合,在储层温度(135℃)下搅拌10min 后静置,在油、液相内、油2液界面以及容器底部未见渣状物或悬浮固相,表明滤液与储层流体的配伍性良好。
表3 高性能多元醇钻井液性能ρg/cm 3条件PV mPa ・s Y P Pa Gel Pa/Pa FL mL FL HTHPmLK f1.25常温34182/9 3.280.10131.24120℃/16h 31183/8 3.570.09411.24140℃/16h28202/74.290.0612 注:FL HTHP 的实验温度为140℃。
3.2 滤液表/界面张力的测试用滴重法测定了室温下滤液的表面张力及其与煤油间的界面张力。
结果显示。
与上部井段的聚磺钻井液相比,高性能多元醇钻井液滤液的表面张力、滤液与煤油间的界面张力都显著降低,其中,气2液表面张力由66.4mN/m 下降到16.7mN/m ,油2液界面张力由49.6mN/m 下降到7.0mN/m 。
3.3 钻井液的动态污染实验用J HMF 22型岩心动态损害污染实验仪,在模拟储层条件(135℃、3.5MPa 、150s -1)下,使用高性能多元醇钻井液对西山窑组储层岩心进行动态损害评价,结果见表4。
由表4可以看出,该钻井液具有良好的储层保护特性,渗透率恢复值达到了82.7%。
表4 高性能多元醇钻井液动态损害评价结果岩心K a10-3μm 2K o110-3μm 2K o210-3μm 2K o2/K o1%Y3220.7270.4260.34581.0Y3260.8030.6600.54682.7 注:K o1、K o2为污染前后的油相渗透率。
3.4 钻井液的水锁损害实验水锁损害评价实验[15]研究侵入岩心的滤液能否容易地从孔隙中被反排出来。