胜利油田现河、王家岗地区油气层保护技术

状 硬石 膏 、 晶质 物地 层 时 ， 会对 油气 层造 成分 散 、 非 将 运 移 等损 害 。 （） ６微粒 运移 损 害 。地 层 中原 有 的微 粒 、 工作 液 带 人 的微 粒 、 作液 与 岩石作 用 产生 的新微 粒 、 工 地层 温度 、 压力 等 条件 改 变 而 产 生 的新 微 粒 在 水 相 流 动 、 相 流 油 动、 两相 和 多相 流动 中可 能会 对 油 气层 造 成运 移 沉 积 、 堵塞 等 损害 。 （） ７处理 剂 吸附损 害 。钻井 液 中 的高 分子 处理 剂在 油层 孔 喉上 吸附后 缩小 孔 喉直径 而造 成损 害 ， 这在 低渗
的实 质就 是 储层 中 流体 渗 流 阻力 的增 加 、 透 率 的 下 渗 降 ， 后果 会影 响新探 区和 新 油气 层 的发 现 ， 其 以及 油 气 井 的产 量 ， 从而 给石油 工业 带来重 大 的经济损 失 。因此 保护 油气层 不受 损 害是 我们 油 田以 至整 个 石 油行 业 的
淀 ， 包 括酸 液与 原油 生成 的不溶 酸 渣 。 也 （） ３ 钻井 液 中处理 剂在 地层水 中沉淀也 是 造成 地层 损害 的重 要原 因 。
钻井 液体 系 的选用 要适 应该 地 区地层 的特性 ， 即钻 井液 的性 能要 与 油气层 特性 配伍 ； 同时设 计 时要参 考邻 井 的资料 ， 同 的 油 气 层 特 性 对 钻 井 液 的性 能 要 求 不 不 同 ： １ 要 有利 于保 护 油 气 层 ； ２ 要 满 足 钻井 作 业 的需 （） （）
多数 地 区受地 层岩 性 的限制 ， 能采用 近平 衡 或过 只 平 衡 的方式 钻 井 。在过 平衡 钻井 过程 中 ， 由于井 内泥浆 静液 柱压 力大 于地 层孔 隙 压力 ， 井 液 中 的 自由水 ， 钻 穿 过井 壁上 的泥 饼进 入油 气层 。在 油气 层裸 露期 间 ， 泥浆 中的 自由水一 直 向油气 层侵 入 。在裸 眼未 封 固之前 ， 这 些滤 液在 井筒 的周 围形 成一堵 水 墙 ， 墙 的厚度 随 油气 水
一
钻井 掖 中不可 避免地 存在 各类 固相粒 子 ， 的是 工 有 作 液 的必 要组 成 ， 的是 有害 固相而 未 除去 。它 们浸 入 有 油 气层后 必然 会在 油气层 的喉 道处发 生沉 积 和架桥 ， 从 而 造成堵 塞 。这种堵 塞 的过程 和规律 （ 物理模 型 和数 其 学 模型 ） 是其 机理研 究 的主要 内容 ， 种堵 塞 可 造 成 损 这
（） １水锁 效应 。当地层 的含水 饱 和度 提高 而引起 油 的相 对渗 透率 下 降而 引起 的地层 损 害 。 （） ２ 润湿反 转对 油层 的损害 。当 钻井液 水 相 中含有
表 面 活性 剂 时 ， 可 能 吸附 于 油 层孔 隙 内表 面 ， 由此 有 若
用。下面就钻井液性能对油气层造成的损害做一分析。 ４３ １ 钻 井 液滤 液对 油气层 的影响 ．．
（ ） 利 于开 发 。 ３有 ４ ３ 钻 井液 ．
层 中接触 能形 成乳 状 液 ， 般在 亲水 性油层 中形 成 水油 一 型乳状 液 ， 之则 为 油 水 型 。乳 状 液粘 度 高 于 油 或 水 ， 反 而液 滴在 喉道 处 的贾敏 效应 均会对 地 层造 成损 害 。 （） ２ 结垢 。钻 井液 中的无机 离子 与地层 水 中的离子 可 能会形 成难 溶解 物质 ， 合 时即产 生无 机盐 沉淀 。钻 混 井 液 中液相 与原 油接触 可 能会 引起 沥青 、 的析 出和沉 腊
石、 绿泥石 、 岭石 时 ， 引起地层 中粘 土去 水化 、 高 将 收缩 、 破 裂 、 落 、 移等损 害 。 脱 运 （） ３ 碱敏损 害 。当氢 氧根浓 度较 高 的钻并 液 钻遇 各 类 粘 土 、 石 和 石 英 等 地 层 ， 地 层 流 体 富含 Ｃ 抖 、 长 或 ａ
中图分 类号 ： ３ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ４ ５ １ （ ０ ２ １ 一 Ｏ ９ — ０ ＴＥ Ｂ １Ｏ— ７ ６２１ ）０ ０４ ４
１ 问题 的提 出
技 术 、 态模 拟技术 等 ， 实 验 区块 的损 害机 理 进 行 了 动 对 系统 的剖析及 定量 研究 ， 取得 了较大 的成 功 。 ３ 钻 井过程 中油气 层 损害机 理和 方式
害的 １ ～ｌ ０ 。 ０ Ｏ
个 十分重 要 的课 题 。
２ 国 内外 发展 状况
３ ２ 钻 井液 中液相 （ ． 水溶 液相 ） 与岩 石相 互作用 所造 成
的损 害
国外 自 ２ 世 纪 ５ ０ Ｏ年代 就 开始 了油 层 损 害 的机 理 研 究 ， 是 真正开 始重 视 研究 防止 油 层损 害 ， 大 限度 但 最 地提 高油井 产能开 始 于 ２ ０世纪 ７ ０年代 中期 。２ 纪 ０世 ８ ０年代 ， 随着 新 的 测试 技 术 的发 展及 对 油气 层 研 究 机 理 的不 断加 深 ， 始针 对不 同油气层 进行 系统 化 的机 理 开 研究 ， 用 岩石学 、 应 工程 学 、 学及 物理学 等对 油气层 的 化 损害机 理进 行 了定 性 的及定 量 的研 究 ， 取得 了很 大的 并 发展 。与此 同时 ， 还逐 步建立 了物理 模 型及数 学模 型来 研 究机 理 。特别是 ２ 纪 ８ Ｏ世 Ｏ年代 末 及 ９ 代 初 ， ｏ年 又
晶格膨胀 、 分散 、 运移 、 脱落 等损 害 。 （） ２ 盐敏损 害 。在某 些 条 件 下 ， 入地 层 水 溶 液 的 进 矿 化度高 于地层 水 。如高 矿化工 作液 钻遇 蒙脱石 、 利 伊
气层损 害机 理 的认 识更 为深 人 。
我 国的油气 层 损 害 机理 的研 究 开 始 于 ２ 纪 ８ ０世 ０
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西部探 矿工程
２１ ０ ２年第 １ ０期
胜 利 油 田现 河 、 家 岗地 区油 气 层保 护 技 术 王
张书庆 ， 杜海涛
（ 胜利 油 田黄 河钻 井 三公 司， 山东 东 营 ２ ７９） ５０ １ 摘 要： 通过研 究 国内外油层 气保护 发展 状况 以及 油层 气损 害机 理 ， 分析钻 井 生产 中油层 气保护 的几
４ １ 钻 井工程 设计 ．
钻井工程设计主要依据地质设计 ， 通过对地质设计 中提供的油层位置、 地层的孔隙压力、 破裂压力 、 坍塌压 力 和邻 井 的相关 资料 ， 行 钻 井 设 计 ， 出钻 井 成 本最 进 找 低、 确保 钻井 安 全 以及 保 护油气 层 的综合 方 案 。进 行 钻 井工 程 设计 时 ， 钻井 工程 师应 考虑 到 ：１使 不 同压 力 梯 （） 度的地层不在同一裸 眼井段 ；２ 使钻井液静液柱压力 （） 与地 层 压力 尽可 能平 衡 ；３ 使 油 、 层 裸 露 时 间最 短 ； （） 气 （） ４ 钻井作业 中， 尽可能降低井眼扩大率 ， 使钻井液 、 水 钻井 液 以及 它们 的滤 液 对 地层 的污 染 深 度 和 表 面 积最 小 ；５开 发井 设计 中 ， （） 在各 种工 艺 、 技术允 许 的情况 下 ， 应使 油 、 层 的裸 露 面积最 大 。 气
３ １ 钻 井液 中固相颗粒 对油 层 的损 害 ．
随着胜 利油 田勘探 开发 的逐 步深人 ， 各采 油厂 和油 公 司都把 战略重 点转 移 到低 渗 透 性 和 隐性 油 藏 的勘 探
开发上， 而在这些油藏的勘探开发过程中面临的一个最 重要 的课题 之一 就是 油 气 层 的损 害问 题 。油气 层 损 害
＊ 收 稿 日期 ：０ ２０ —５ 修 回 日期 ：０ ２０ —６ ２ １—６２ ２ １ —７０
第一作者简介 ： 张书庆 （９ ３）男 （ １６ 一 ， 汉族） 山东菏泽人， ， 工程师 ， 现从事石油钻井 管理工作 。
２１ 年 第 １ ０２ ０期
西 部探 矿工 程
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（） ４ 酸敏损害。当钻井液钻遇绿泥石、 蒙脱石 、 伊蒙 混层、 高岭石、 铁方解石 、 铁白云石 、 黑云母 、 含铁重矿物 等 地层 时 ， 如果 ｐ Ｈ值 太低 ， 会发 生 酸蚀微 粒释 放 、 将 运 移等损害。当含较高浓度 ＨＦ的钻井液钻遇铁方矿石 、 铁 白云 石 、 各类粘 土 、 云母 、 石 、 英等 地层 时 ， 会发 长 石 将 生 氟硅 酸盐 、 铝 酸盐沉 淀 而对油气 层 造成 损 害 。 氟 （） ５速敏损害。如果钻井液流体流速较高， 当钻遇 粘 土矿 物 、 晶石 英 、 晶长 石 、 晶硅 酸 盐 矿物 、 维 微 微 微 纤
个方 面 ， 中钻 井液是 油层 气保护 的关键之 一 ， 其 通过 对胜利 油 田现 河、 家 岗地 区的矿 物组分 分析 ， 王 经
过 大 量细致 的 实验研 究 ， 配伍得 到 了适合 本地层 的保 护 油 气层钻 井液 配 方 ， 定 了具 体 的施 工方 案 。 制
现 场应 用表 明 ， 个方 案对该 地层 的安全顺 利钻 进及 油 气层 保护 有非 常好 的效果 。 这 关 键词 ： 油层 保护 ； 井液 ； 蔽暂堵 ； 钻 屏 泥饼 质量 ； 胜利 油 田
Ｍｇ 、 ０； ＨＣ 、 一时 ， 引起地 层 出 现硅 酸 盐 抖 Ｃ 一、 Ｏ Ｓ 将 沉淀、 分散 运移 、 晶格 膨胀 、 机 矿物沉 淀等 损害 。 无
年代初期，９６ ９０年之间， １８ ￣１ ９ 我国在这方 面建立多种 研 究方 法 。５年期 间 ， 选择 了华 北 油 田、 河 油 田、 辽 中原 油 田 、 庆 油 田等 ５个 油 田 ７种类 型储 层 进 行 机 理 研 长 究 。研究 中广泛使 用 了岩石 学分析 技术 、 岩芯 流动实 验
４ ２ 井身结 构 ．
３ ３ 钻 井 液 中固相 与地层 流体 不配 伍而 造成 的地 层损 ．
ｒ － 士
自
合理 的井 身 结构是 安 全钻井 、 护油 气层 的重 要环 保 （） １乳化堵 塞 。钻 井液 中水 相与 油气层 中油相 在地 节之 一 。当地 质设 计方 案 确定后 ， 井工 程师 对井 身结 钻 构设 计应 考虑 到 ：１油 、 层 井 段最 好 只有 一 层 套 管 ； （） 气 （） ２ 满足 现有 井下 工 具 的使 用 和 井下 复 杂情 况 的处 理 ；