油层保护思路及建议
钻井完井及试油过程油层保护的思路和建议
韩文峰
一、钻井完井及试油过程中油气层的伤害规律
1、钻井液滤液进入油气层水敏造成伤害
据资料介绍，钻井液滤液进入油气层深度可达20-70cm,水敏造成伤害使渗透率降低。
如聚合物钻井液可使渗透率降低40%左右。
2、钻井液中固相粒子进入油气层造成伤害
国内外资料表明，固相粒子对喉道堵塞，可造成10%-100%的伤害。
特别是泥浆中水化分散的膨润土颗粒，粒径在0.03-5μm之间,主要集中在0.1-1μm之间,可以侵入油气层几十厘米,重晶石粉、水化分散的粘土颗粒对孔喉的堵塞在后期难以解除，因此钻井液中淘汰重晶石粉，降低般土含量(最好在1%以下)应是油气层保护的重点。
3、钻井液滤液进入油气层碱敏造成伤害
地层水的PH值在7- 8.5之间,钻井液PH值过高,也会造成油气层的堵塞伤害。
因此钻井液的PH值应控制在8左右为宜。
4、固井水泥固相粒子进入油气层造成伤害
固井水泥中5-30μm的固相粒子占到15%,固相粒子进入油气层会对油气层造成永久性的伤害，在钻井液伤害的基础上增加20%以上，一般采取屏蔽暂堵的方式减轻固井水泥对油气层的伤害。
5、水泥浆滤液进入油气层造成伤害
由于水泥浆密度大（一般为1.8g/ml）、失水大，水泥浆滤液会推动钻井液滤液进入油气层的深部，对油气层的深部造成伤害，甚至超过射孔深度。
6、射孔压实带对油气层造成伤害
据有关资料，射孔压实厚度在10-17mm之间，解决的办法是采用负压射孔和酸化解堵。
7、射孔液对油气层造成伤害
由于射孔孔眼穿入油层一定深度，有时射孔液的不利影响甚至比钻井液的影响更为严重，因此就必须研究筛选出适合于油气层及流体特性的优质射孔液，射孔液首先须保证与油层岩石和流体配伍，并具有防膨、防乳化、防水锁等作用。
根据以上分析，对比赵东区块上千吨的油井，就可以看出我们在油层保护方面还有很大差距。
二、油层保护的思路及建议
1、选用强抑制性的无土钻井液，减轻水敏伤害及固相颗粒的
堵塞，同时无土钻井液PH值为8，可减轻碱敏伤害。
2、由地质提供孔喉数据，选择合适粒径的架桥粒子，进行有
效的屏蔽暂堵。
3、选择合适的射孔液，使射孔液具有防膨、防乳化、防水锁
等作用。
4、射孔后立即酸化，解除射孔压实带的堵塞。
油气层保护
1钻井过程中的油气层保护在钻井过程中, 采用保护油气层配套技术, 以减少对油气层的损害。
首先, 合理选用钻井液, 使钻井液性能与油气层岩石相配伍, 与油气层流体相配伍, 这样才能正确解释储层的渗透率、孔隙度、油水饱和度等参数。
在钻井过程中根据具体情况, 在钻遇地层时及时使用与油气层特性相匹配的低密度两性离子聚合物、水包油屏蔽暂堵钻井液钻开油层, 而避免用普通钻井液进入油气层后产生水锁和化学反应引起的油气层损害, 完井后采用压裂投产, 可起到对油气层的保护。
2固井过程中的油气层保护若环空封固质量不好, 不同压力系统的油气水层相互干扰和窜流, 易诱发油气层中潜在损害因素, 如形成乳化堵塞、相对渗透率变化、有机垢、无机垢、水锁反应等, 从而损害了油气层; 其次, 环空封固质量不好, 还会使油气上窜至非油气层, 引起油气资源的损失。
为防止油气层在固井过程中遭到损害, 就必须提高注水泥技术, 改善水泥浆性能, 降低水泥浆滤失量, 实行合理压差固井, 减少水泥浆流动阻力, 合理选择静液柱压力, 防止由于失重造成的环空压力降低, 同时提高水泥浆顶替效率, 并防止由于水泥浆失重而造成油气水窜槽。
3完井过程中的油气层保护完井方法的选择, 也是直接影响油气层油气产量的指标之一。
如果完井方法选用不合理, 则有可能造成对油气层的损害, 从而降低油气层的产能。
根据该井的油藏类型、油层物性、开采方式的经济指标进行综合分析, 不同断块、不同层位具体情况具体对待。
例如, 中原油田属复杂断块油气田, 油气层埋藏深, 区块层间的地层压差大, 容易造成井喷、卡钻等事故, 同时由于复杂盐间的极不稳定性, 且下部有高压层。
因次, 井下高温、高压和塑挤条件对套管强度、水泥浆性能等均有特殊要求, 应根据其特殊性选择适宜的完井方法。
4采油过程中的油气层保护油气开采过程中, 无论采用气举, 还是自喷式机械采油, 都将因采油工作制度不合理、采油速率过大和生产压差下降而导致油气层损害。
浅谈钻井过程中的油层保护技术
浅谈钻井过程中的油层保护技术摘要本文论述了我国钻井过程中油层污染概论,提出了钻井过程中的四项油层保护措施,把钻井过程的油层保护提到新的高度来认识。
关键词钻井;油层;污染;保护;技术保护油层技术是一种多学科多专业的综合技术,它是地质、岩矿、化学、流体力学、渗流力学、岩石力学等多学科在油气井钻井工程和开发工程中渗透与交叉而产生的一项系列技术。
钻井、完井中对油层的保护是第一关口,尽管人们已经充分认识到其重要性,但由于技术和经济原因,钻开油层时必须采用对油层正压差钻井,同时也必须采用泥浆打开油层,在正压差作用下,泥浆进入油层,其液相和固相粒子对油层必然会造成伤害。
1我国钻井过程中油层污染概论地球上的岩石分为三种:火成岩、变质岩和沉积岩,目前这三种岩石都发现了油气储藏的实例,其中以沉积岩最为普遍。
能够储藏油气的沉积岩又分为海相沉积岩和陆相沉积岩,前者主要是以白云岩为代表的碳酸盐储层,后者是以石英质砂岩为代表的碎屑岩储层。
孔隙可以是各种形状,通道曲折,表面积很大,内壁粗糙。
上述特征使油气储层很像一个过滤器,具有很大的机械捕集和化学反应能力。
当外来物侵入时,岩石内部结构及表面性质、流体相态都会改变,使油层渗透率降低。
渗地层一般解堵比较容易,往往认为与钻井液保护措施的投入不成比例,因此不需要刻意保护,但是要注意若损害严重,比如存在坚实的内泥饼或固相颗粒侵入较深,恢复地层渗透率需要很大的恢复压力,油水同层的情况下,由于水的粘度低,透过能力一般较强,高压下容易造成锥进,影响产油效果。
压裂是人为制造连接井筒和地层内部的通道,由于岩石的特性,往往形成线性通道,不易形成网状立体裂缝,而钻井液的损害是面状的,压裂后只有形成通道部分提高了流体渗透能力,因此钻井液损害仍然造成了泄油面积的减少。
压裂虽然不能百分之百地解决问题,但它的效果与钻井液保护措施相比仍然是明显的。
2钻井施工中油层保护措施首先,要保证设备正常运转,钻杆不断,材料供应及时,定向顺利,中途不停钻,一鼓作气完钻。
油田勘探开发过程中的油层保护措施
2.1 无污染钻井液体系的应用分析 具体来说，可以借助于“油膜暂堵剂”让钻井液达到零污
2021年06月
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油田管理
染状态。目前对油膜暂堵剂的研究正在不断深入，而且也已经 在实际生产领域得到了相对广泛的应用实践。使用油膜暂堵剂 后，油井壁上能够形成高强度油膜，之后污染物或杂质便不会 再附着在油井壁上，进而避免了油层被污染。在此基础上，油膜 能够通过射孔作业和原油的双重作用进行溶解，因此能够降低 钻井液对油井和储油层的污染。完成上述工作后，还需要在现 有基础上对钻井液的成分进行优化，主要是为了拿掉会对油层 造成污染的成分[2]。在技术条件允许的情况下，需要根据不同 油层的渗透特点推进钻井液体系的研究工作，进而在降低其污 染作用的基础上全面满足钻井施工的技术需要。最后需要集中 现有的技术力量推进绿色环保钻井液的研发工作。具体来说， 可以从以下两个层面着手开展：第一，规划钻井液的排出渠道， 让进入油层中的钻井液随着油田开采的逐步深入而排挤出来； 第二，降解钻井液，进而降低其对于储油层的影响并且让其跟 随原油一同出井。这方面的改革中，要注意通过室内试验和对 开采现场情况的灵活把控来明确钻井液体系的性能。必要时还 可以通过使用聚合物钻井液来提高钻速并且提升钻井液的岩 屑携带能力，这同样能够避免油田储油层被污染，进而保障相 关开采作业的有序推进。
Reservoir Protection Measures in Oilfield Exploration and Development
MIAO Lu (Process Room of Engineering Technology Brigade of 10th Daqing Oilfield Co., Ltd., Daqing 163000, China)
浅谈油层保护
7、 表皮系数（SF）
rd —污染区半径M
S= （——— －1）ln ——— kd rw
rw —井眼半径 M
二、基本概念
表皮系数的大小直接反映了储层损害的程度，尽量减少损害区的损害程度
使Kd=K，即S=0 或减少污染半经rd,，使rd= rw 即S=0, 还可以使 Kd＞K， Kd↗ 即S＜0有效的提高油井的产能，提高采收率，起到增产的目的。 8、 孔隙度（） 是指岩石储集流体的空隙空间，可分为有效孔隙度%和无效孔隙度%。 9、饱和度（S） 是指岩石中某项流体所占的百分含量，可分为含油饱和度So、含水饱和度 Sw等等。（%）
十万元）； 使可供开发的油层失去工业生产价值。
五、保护油层措施选择
1、有固相无粘土钻井液体系
在清洁盐水的基础上加入可溶性暂堵剂，可控制失水，而且固 相损害可通过投产措施加以解除。但这类体系高温不稳定问题 突出，而且存在一定程度的损害，成本更为昂贵。
以上两种体系必须在井下情况简单，或多下一 层套管的条件下才能使用。 2、改性钻井液体系
4、修井液体系
主要使用饱和盐水调整液相对产层的抑制性、配伍性、离子的稳定性， 来尽可能地减少地层损害。 提高油层的渗透恢复率，增加产能，节约成本，提高采收率。
六、现场泥浆维护原则
开启离心机、除泥器等固控设备，除去有害、劣质固相。 保持泥浆较高的动朔比和切力，保证携砂。 保持泥浆中高搬土含量，保证上部井眼规则。 1000米以后控制泥浆失水，抑制井壁，减少地层损害半经。 钻进至裂缝易漏地层时泥浆中加入0.5%的单封，封闭地层漏失。 保持泥浆良好的润滑性，保证定向井作业顺利施工。 进入油层前保持泥浆低粘、低切。 打开油层时确保3.5Mpa的正压差，加入ZD-13% EP-12%的屏蔽 式暂堵剂，做好油层保护剂的粒度分析、检测报告。 打开油层时确保泥浆失水<6.00cc，特别是高温高压失水<15cc。 保证环空的上返速度，减少有害固相的侵饱时间。 保持泥浆具有良好的润滑性，确保电测、下套管 作业顺利
油田修井作业油层保护技术的研究(2)
防漏失管柱：安装在泵下的防漏失球座与封隔器配合使用，阻止洗井、清蜡工作液漏入地层，避免造成污染。
优点：成本低、施工简单。
缺点：本次下入，下次作业才能起作用。
适用范围：洗井、清蜡，有效率：95%以上。
防漏失管柱能够有效地防止洗井工作液漏入油层造成污染，从而缩短排水期。
射孔、卡层、下泵一体化防漏失管柱：联作技术与防漏失管柱的结合。
后投球式防漏失球座安装在一体化管柱的定位短节以下、射孔枪以上位置，投棒补孔后将球从地面正投进球座，然后打压座封、投泵芯、投产。
一趟管柱完成射孔、卡层、下泵，减少管柱起下次数，缩短作业时间。
可有效防止修井液漏入地层，从而降低油层污染。
针对漏失井，应用暂堵、堵漏材料减少修井液的漏失量，主要有油溶性暂堵剂、粉体暂堵剂、双效胶结砂、自降解防漏失材料、蜡球等，有效率逐年提高，应用效果良好。
油溶性暂堵剂: 作用原理：悬浮液中的油溶性颗粒在井壁表面滤失形成屏蔽暂堵环。
暂堵率高、渗透率恢复率高。
缺点是需要粒径匹配、不适合高含水井。
一般应用于含水较低、渗滤性漏失井的冲砂、洗井暂堵。
粉体暂堵剂：遇水后膨胀成胶，粘度急剧增加，通过颗粒桥堵及高粘弹体的阻力效应，在漏失层形成暂堵环。
最大特点是可实现高浓度快速封堵，浓度可以自由调节，现用现配，不会造成浪费。
通常单井粉体暂堵剂用量为350-450kg。
缺点是配制不好易结块，造成后期生产堵泵。
介于渗滤性漏失与大孔道漏失之间的井堵漏。
长井段，多层位漏失井实现连续冲砂。
双效胶结砂：携砂堵漏。
颗粒材料充填亏空或大孔道，形成人工井壁，降低漏失量，既封堵了漏失层，又保持相对渗透性。
在亏空地层建立具有一定渗透性的人工井壁进行堵漏；兼具一定防砂作用；漏失越严重堵漏效果越好。
缺点是刚性粗颗粒材料，对完井方式有要求。
不适用于筛管完成的井。
适用于因出砂亏空造成的严重漏失、冲砂难建立循环的井。
自降解防漏失材料：这种材料是一种弹性颗粒材料，可以迅速封堵地层孔道，防止修井液漏失，作业后2～3天自动降解，地层渗透率很快恢复。
低渗透油藏的油层保护技术
低渗透油藏的油层保护技术摘要：油田在勘探开发的各个环节均可造成低渗透层油层损害。
究其原因，均属油层本身的潜在损害因素，它包括储层的敏感性矿物，储渗空间，岩石表面性质及储层的液体性质等。
在外在条件变化时，包括钻开油气层、射孔试油、酸化、压裂等，储层不能适应变化情况，就会导致油层渗透率降低，造成油层损害。
对低渗透油层特别强调油层保护并不是因为这类油层比高渗透油层更易受污染，而是因为低渗透油层自然渗透能力差，任何轻微的污染伤害都会导致产能的大幅度降低，因此，低渗透油层的油层保护尤为重要。
一、射孔过程中的油层保护技术射孔过程中对油层的损坏主要有两方面的原因：一是射孔弹的碎屑物堵塞孔眼；二是射孔液的固相和滤液伤害油层。
在射孔打开油层的短时间内，如果井内液柱压力过大或射孔液性能不符合要求，就可能通过射孔孔眼进入油层的较深部位，其对油层的损害比钻井还要严重。
针对射孔过程中可能损害油层的原因，主要采用以下几方面的保护油层措施：1、选用新型无杵堵、穿透能力又强的聚能射孔弹，如89弹、102弹、127弹及1米弹。
2、改进射孔工艺技术，采用油管传输射孔和负压射孔工艺。
3、使用优质射孔液，射孔液要与地层水相配伍，不堵塞孔眼，不与地层水发生反应而损害地层。
4、采用负压射孔技术二、压裂过程中的油层保护技术虽然压裂所造成的填砂裂缝具有很高的导流能力，但在压裂过程中由于压裂液性能和压裂工艺的不当又可能会造成对油层的损害，这种损坏不仅会大大降低填砂裂缝的导流能力，而且还会损害储层本身的渗流能力，在压裂中对填砂裂缝和油层的损害主要有以下几个方面：1、压裂液残渣损害填砂裂缝导流能力：例如普通田箐冻胶压裂液残渣可达20％—30％，可使填砂裂缝导流能力降低60％—90％。
2、压裂液滤液损害油层导流能力：在高压高温影响下，压裂液的滤失量可以达到相当大的数量。
据有关实验资料表明，当田菁压裂液水化液挤入量达到孔隙体积2—3倍时，岩心渗透率伤害达75％左右。
油气层保护措施1
油气层保护措施
1.钻井液应具备有足够的抑制地层粘土水化分散的能力,各项性能参数,符合钻开油气层技术要求,搬土,失水,密度,固相及含砂量,不得超过设计指标.
2.进入目的层井段后,钻井液体系与储层应具有有效的配合性,各项化学组分,不对油气层造成伤害,起滤液不与储层流体发生沉淀和乳化反映,不造成储层润滑反映.
3.要求尽可能采用可酸溶的加重材料加重.
4.执行钻开油气层的固控要求,最大限度降低钻井液中有害固相成分.
5.认真做好井漏,井喷,井塌的预防工作,确保钻井完井施工顺利.
6.油气层段发生井漏.首先考虑降低钻井液浓度,然后选择不伤害主要储层的措施堵漏,应选用可酸化的材料.严禁用惰性材料堵漏.
7.完钻前要充分循环洗井,清除井内钻削和井壁的浮泥饼,以利于搞好完井电测.提高电测一次成功率,确保顺利下入油层套管,减少储层,浸泡时间.。
长庆油田储层保护问题与改进
长庆油田储层保护问题与改进摘要储层保护长期以来都是油田行业研究的重点，对储层采取的保护措施不仅影响到了油田开采的效率，也决定了整个行业的经济上收益情况。
随着科学技术的积极更新，对于油田储层保护技术的运用更加广泛。
但在实际运用过程中却发现了储层存在诸多损坏，本文重点分析了储存损害的形式，且对油田储层保护技术进行优化改进。
关键词油田；损害；储层保护；改进油田开采常会发生诸多生产指标超出正常范围，如：钻井液、固井液、完井液、射孔液等方面的实际压力超出范围[1]。
企业为了维持正常的生产秩序，会针对储层损害制定相关的措施，这就是通常所说的储层保护。
现结合长庆油田生产作业中的存储层保护问题进行分析，并提出了合理化的改进建议。
1 油田储层的损害原因储层损害一直以来都是油田企业高度关注的内容，对油田储层损害的形式深入分析，有助于油田企业在生产过程中制定针对性的操作方案。
储层损害指的是在油田钻井、完井、生产等一系列开采过程中，某一个阶段出现的问题则属于储层损害。
就长庆油田实际状况看，油田储层出现损害因素包括以下几点：1）聚集方面。
长期油田发生的聚集损害情况较多，这里的聚集主要指的是“水浸、水相”等方面的损害，长庆油田在生产过程中由于各种操作不当造成的含水量增多，造成水相自身的渗透性大大减弱，最终会造成聚集损害，给正常的油田开采带来了很大的阻碍；2）积液方面。
钻井液是油田开采常用的添加剂，积液导致存储层损害多数是由于气井原因所致，当井底的积液量超出标准范围后，会给井内天然气的排出带来很大的困难，长时间滞留在底部的积液会对油田储层造成较大的冲击，影响了正常的生产作业秩序；3）压力方面。
油田开采面临的压力是多个方面的，最常见的损害因素则是岩石结构处理不当带来的各种不利影响，如：孔隙度、渗透率等等，这些因素的变化都会加大压力对油田储层的损害，并且也降低了油田的载荷承受能力，不利于长期生产作业[2]；4）微粒方面。
施工阶段造成微粒运移会给油田储层带来严重的损害，这种微粒变化会造成储层结构形式异常变化，阻碍了内部储层的稳定性调节。
保护油气层技术
保护油层技术的主要内容： 目前，国内已经形成以下成熟的系列技术： 1、岩心分析技术； 2、储层敏感性评价； 3、地层损害机理研究； 4、保护油层的工艺技术（核心是工作液技术）； 5、保护油层的评价技术：室内评价方法与评价标准、 矿场评价技术； 6、保护油层技术的配套和系列化； 7、保护油层技术的经济评价； 8、保护油层的计算机模拟技术。
特点： 1、将无法消除的造成油层损害的不利因素转化为保护 油层的必要条件，从根本上解决了正压差问题，大大 解放了钻井技术：对正压差大小、固相要求、浸泡时 间……都可不作要求。 2、只与油藏孔喉结构与泥浆中固相粒子级配有关，因 此适合于各类泥浆，多种油藏。 3、不必虑察固井的损害。 4、成本低，操作十分简单：对泥浆性能无大的影响， 且有利。 5、可完全解决钻井、完井过程中油层损害问题。
4、润湿性、毛管现象引起的地层损害 （1）水锁 （2）润湿反转 （3）乳状液堵塞 （4）气泡堵塞 …… 5、地层温度、压力变化引起的地层损害。
由于油层损害机理是油层保护技术的关键，而不同 油层及不同工艺的损害机理都不相同，因此在进行油 层保护技术研究时，必须作针对性的研究实验。
储层损害的评价技术： 室内评价： 模拟工作液体系及工况（地层岩心、温度、压 力……）对具体作业进行损害和保护评价，为现场实 用提供依据。 矿场评价： 试井评价：如表皮系数、损害系数、完善指 数…… 产量递减分析： 测井评价：
1、不该进入油层的工作液的液相、固相组分尽量不进入油层； 2、必须进入油层的工作液，必须与油层组成结构相配伍； 3、有可能则采用暂堵技术； 4、预防为主，但相应的解堵技术还是必要的； 5、必须让保护油层的各种技术措施与原作业环节的技术要求 协调一致； 6、各项保护油层技术应系统优化形成系列； 7、避免井下事故。 工作液是造成油层损害的普遍而主要的原因，但油层保护 又必须通过工作液来实施完成。
保护油气层技术措施
保护油气层技术措施
1、为提高对油气藏的勘探开发水平井和效益，有利于发现和保护油气层，尽量避免对油气层的污染，应采用与施工地区地层相配伍的优质钻井液钻进。
2、钻井液密度要以地质提供的地层孔隙压力梯度和破裂压力梯度为依据，结合随钻压力监测结果，按气层附加（0.01-0.15）g / cm3，油层附加（0.05-0.01 ) g / cm3，浅气附加（0.2-0.25) g /cm3确定。
3、推广应用保护油气层的钻井液体系。
4、采用近平衡压力钻井，加快钻井速度，缩短建井时间，减轻钻井液对油气层的浸泡。
5、发生漏失，堵漏时应采用易解堵的材料。
6、必须配齐和使用好钻井液净化设备，保证含砂量在设计范围内。
7、努力做好保护油气层工作，在打开油气层前，必须调整好钻井液性能，对稠油层和低渗透油层，应采用低固相或无固相钻井液。
8、利用暂堵技术，在油气层部位形成稳定的薄而致密的暂堵层，阻止固相和滤液进一步浸入油层。
9、为保证套管居中，提高顶替效率，要保证入井扶正器的数量足、安放位置准确，要示求主力油层部位每根套管加 1 只，其余油层每两根套管加1 只，以提高固井质量。
10、必须使用合格的油井水泥固井，施工时必须严格控制水泥浆量和失水量。
对于一般油气井，失水量控制在5ml以内。
11、根据地层压力系数，优化固井施工设计，合理选择静液柱压力，推广应用平衡压力固井工艺技术。
12、采取防止泥浆失重引起环空压力降低的固井工艺措施。
13、固井施工设备良好，水泥和添加剂混拌均匀、计量仪器准确，施工一次成功，确保固井质量。