淺談鉆孔漏失的預防及處理

保護油氣層技術班級：油工61105班>s姓名：田連曉學號：201161561序號：23保護油氣層技術讀書報告1鉆井過程中油層保護措施采用近平衡壓力鉆井技術。根據(jù)近平衡壓力鉆井要求井安全規(guī)范要求，避免井噴而采取壓井措施對油層造成更大的傷害同時考慮到鉆，標準中對油水井鉆井液密度的附加值要求為：0.05--0.lOg/cm3，按最大附加值考慮，斷塊油層井段近平衡壓力鉆井的鉆井液密度為1.lOg/c了左右。以保證在鉆井過程中井眼穩(wěn)定、安全鉆進，同時又盡可能地減少對油層的傷害。鉆井過程中油層段采用屏蔽暫堵技術，以減少鉆井完井液的濾失及防止鉆井完井液中的固相侵入油層深部。優(yōu)質高效鉆井，盡量減少主力油層浸泡時間。2射孔過程中油層保護措施射孔過程中對油層的損壞主要有兩的原因:一是射孔彈的碎屑物堵塞孔眼；二是射孔液的固相和濾液傷害油層。在射孔打開油層的短內(nèi)，井內(nèi)液柱過大或射孔液性能不符合要求，就射孔孔眼油層的較深部位，其對油層的損害比鉆井還要嚴重。針對射孔過程中損害油層的原因，主要采用以下的保護油層措施：優(yōu)化設計射孔參數(shù)分別對油、水井進行射孔參數(shù)優(yōu)化設計。直井采用YD-102槍SDP43RDX-52-102型槍彈，采用HMX耐高溫藥、20孔/m,60。相位角、負壓22.44Mpa、電纜輸送方式螺旋布孔，深度預計到達635mm，孔徑14.2mmo水平井段射孔分為三段:前段120m，中段120m，后端120m每段射開86m,射開開始位置分別為：17m,137m,267m對應的射孔密度分別：5-10孔/m,16-25孔/m，28-39孔/m。采用YD-102槍SDP43RDX-52-102型槍彈，HMX耐高溫藥，水平及向下30。射孔相位角油管輸送射孔。射孔工藝要求直井采用電纜傳輸射孔工藝，水平井采用油管輸送射孔工藝。直井采用負壓射孔工藝，負壓射孔是利用成孔瞬間的較高壓力梯度的瞬時沖洗，清除孔眼中的碎屑堵塞及孔眼周圍破碎壓實帶中的細微顆粒堵塞。負壓射孔后地層流體可立即開始流入井筒，而正壓射孔雖然有助于保持井眼穩(wěn)定，但射孔后完井液和其他顆粒連續(xù)進入地層，造成地層污染。合理使用負壓射孔可以有效的提高完井產(chǎn)能。使用優(yōu)質射孔液，射孔液要與地層水相配伍，不堵塞孔眼，不與地層水反應而損害地層。射孔液對油層的損害包括固相顆粒侵入和液相侵入兩個方面。較大的固相顆粒會堵塞所射開的孔眼，較小的顆粒，將會堵塞孔隙喉道，使地層流體流動受阻，導致油層的滲透率降低;射孔液的液相(其礦化度與儲層粘土不匹配時)侵入油層，將會引起儲層內(nèi)的粘土礦物水化膨脹，當膨脹到一定程度后，分散成更細的顆粒，這些顆粒被流體運移進入孔隙中，使孔隙喉道縮小，甚至堵塞孔喉，導致儲層滲透率降低。建議采用陽離子聚合物粘上穩(wěn)定劑射孔液，該射孔液無人為加入的固相侵入損害；進入油氣層的液相不會造成水敏損害；濾液粘度低，易返排;對防止后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)過程的水敏損害具有很好的作用。3壓裂過程中油層保護措施雖然壓裂所造成的填砂裂縫具有很高的導流能力，但在壓裂過程中，由于壓裂液性能和壓裂工藝的不當又可能會造成對油層的損害，這種損壞不僅會大大降低填砂裂縫的導流能力，而且還會損害儲層本身的滲流能力，在壓裂中對填砂裂縫和油層的損害主要有以下幾個方面:一是壓裂液殘渣損害填砂裂縫導流能力:例如普通田篙凍膠壓裂液殘渣可達20%至30，便可使填砂裂縫導流能力降低約60%至90;二是壓裂液濾液損害油層導流能力:在高壓高溫的影響下，壓裂液的濾失量可以達到相當大的數(shù)量。據(jù)有關實驗資料表明，當田著壓裂液水化液擠入量達到孔隙體積2一3倍時，巖心滲透率傷害達75%左右。滲透率越低，損害越嚴重;三是返排液不及時，不徹底時損害油層:壓裂液的濾液在地下長時間停留，不僅會加重粘土膨脹和油水乳化程度，而且還會產(chǎn)生物理和化學沉淀，加重對油層的損害。壓裂后不及時排液對巖心滲透率的傷害比及時排液高3至4倍以上。針對上述原因，在壓裂過程中主要采取以下防護技術措施：（1） 優(yōu)選壓裂液體系優(yōu)選有機硼錯CZB203交聯(lián)輕丙基瓜爾膠壓裂液。實現(xiàn)延遲交聯(lián)，降低施工摩阻，減小施工泵壓，改善壓裂液的流變性，滿足造縫和攜砂的要求，提高破膠能力，減小對儲層的傷害。壓裂液體系配方為:稠化劑（瓜爾膠）+延遲交聯(lián)劑（CZB-03交聯(lián)劑）+助排劑（DL-6）+降濾失劑（改性淀粉MS-6）+NaOH+破膠劑（EB-30破膠劑）+縮膨劑+消泡劑S.T-l00。壓裂液對巖心的綜合傷害率｝25%0（2） 優(yōu)選壓裂液添加劑降濾失劑:減少壓裂液濾失，提高壓裂液效率，造成長而寬的裂縫，減少對油層的損害。建議采用改性淀粉，改性淀粉具有良好的降濾失性能，而且加量較小，1.3%就會有較好的降濾失效果改性淀粉熱穩(wěn)定性好，1500C老化后，仍然具有較好的降濾失性能。改性淀粉抗鹽、抗鈣能力較強，無毒，屬環(huán)境友好型處理劑;原料易得，合成工藝簡單。粘土穩(wěn)定劑:防止粘土膨脹導致的地層損害，如聚季胺鹽。破膠劑:如酶和過硫酸鹽，破膠劑用量過大，會使粘度過早降低，但又要保證徹底破膠返排，如膠囊破膠劑。助排劑:降低界面張力和表面張力，從而降低毛細管力，有利于壓后破膠液的返排。破乳劑:防止水基壓裂液與地層原油發(fā)生乳化。（3） 優(yōu)選支撐劑支撐劑強度:支撐劑破碎會導致與支撐縫導流能力急劇下降。顆粒大小及其分布:顆粒大則縫滲透濾高，但輸送填充困難，且易被擠碎，顆粒均勻有利于提高支撐劑的承壓能力和填砂縫滲透率。品質（純度與雜質含量）：細顆粒和雜質含量高會影響支撐縫滲透率。圓球度:圓球度好有利于應力均勻分散，減少破碎。支撐劑密度:對輸送和填充有影響。建議采用QXT-QzJ型陶粒支撐劑，該支撐劑添加表面潤滑劑和特殊材料，使顆粒表面更加光滑和消除靜電荷聚集，從而減少壓裂設備和管道的磨損；改變涂鍍表面材料的性能，使顆粒表面具有阻礙水流通過，加速油液通過的能力。在常壓下水不能通過，油能順利通過;在加壓下，阻礙水的通過，加速油液的通過;根據(jù)氣體吸附特性，改變顆粒表面涂鍍性能，加速氣體順利通過。優(yōu)化施工選井選層、壓裂液和支撐劑的類型與用量、施工排量、裂縫規(guī)模與增產(chǎn)效果預測以及經(jīng)濟評價等。稠化劑、交聯(lián)劑和添加劑合格；施工程序優(yōu)化：交聯(lián)劑、破膠劑和支撐劑等的加入程序優(yōu)化;施工泵壓與排量優(yōu)化。加入助排劑或液氮，增強返排能力。4注水過程中油層保護措施注水過程中對油層損害的主要原因有注入水中的機械雜質、鐵離子和細菌等物質直接堵塞油層孔道;水中氧離子和細菌腐蝕管線設備，產(chǎn)生雜質堵塞油層；注入水使油層中的粘土膨脹或顆粒運移堵塞油層;注入水質與地層不配伍，發(fā)生化學反應，產(chǎn)生鹽類沉淀(結垢)等。因此，保護油層，降低注入壓力應從提高注入水水質抓起。水源、水質保證體系水源采用處理后的HE地區(qū)污水;參照石油行業(yè)注水水質標準SY/T5329-94,推薦注水水質懸浮固體含量:}3.0mg/L;懸浮物顆粒直徑中值:}3.0}m;含油量:簇10mg/L;平均腐蝕率:簇0.076mm/a;硫化物:簇10mg/L;氧溶解量:簇0.05mg/L;游離二氧化碳:簇10mg/L;SRB菌:簇nX102個/mL;鐵細菌:}nX103個/mL;腐生菌:}nX103個/mL;濾膜系數(shù)(MF):<15合理工作制度的確定優(yōu)化注水強度、注水壓力、注水溫度、處理劑選用等。確定合理的注入強度。注水強度是油藏注水開發(fā)的重要參數(shù)之一，合理的注水強度有利于提高油藏的開發(fā)水平。水強度除滿足地層能量需要外，還應考慮異常壓力層的形成及套損的影響。目前，油藏合理注強度的確定方法主要有:從油藏開發(fā)整體注采平衡需要，用數(shù)值模擬的方法;利用注水強度采油速度、注采井距關系方法;利用儲層巖石的毛管力曲線方法。利用數(shù)值模擬方法只能確定一區(qū)塊或某一層系的注水強度，很難用來指導單井配水，并且只考慮注水強度變化對產(chǎn)量遞減影響時，注水強度每增加1.0m3/(d〃m)，產(chǎn)量遞減平均減小0.38%，但實際注水中并不是注水度越高越好.。利用采油速度、注采井距關系方法確定注水強度考慮的是注水層段的有效厚度對于薄差油層注水強度的確定存在較大的誤差，同時得到的是單井平均注水強度值，很難控制層注水井。利用毛管壓力曲線方法確定注水強度，采用的孔隙模型是比較理想狀態(tài)下的并聯(lián)隙模型，確定的注水強度只能做參考，與實際注水強度相差較大。這3種方法都沒有考慮注水井本身的實際注水情況，在實際應用中存在一定的難度。建議采用利用壓力因數(shù)來確定注水井合理注水強度界限的方法。評價勃土穩(wěn)定劑的另一關鍵指標是有效期。用含4.8%}-5.4%蒙脫石的人造巖心進行水驅實驗，清水驅替4個月后滲透率下降48%;2%KCl水驅5個月后下降34%;而0.5%BCS-851水驅24月后僅下降4.5%。可見，KCl雖有一定的防膨效果，但有效期不長，用BCS-851曾做水驅孔隙體積1500倍實驗，仍能保持其穩(wěn)定效果。BCS-851能耐溫1100C以上并且勃土功能不受酸堿影響。在12%鹽酸、pH值為9,pH值為14三種情況下，1%BCS-851對勃土的膨脹率均為6%oBCS-851每噸參考價為0.96萬元，使用濃度為0.5%，配100m3成本為0.48萬元。而一般用聚季胺穩(wěn)定齊」每噸參考價1.2-}-1.5萬元，使用濃度為1%，配100m3成本為1.2-}-1.5萬元故使用BCS-851有較好的經(jīng)濟性。綜合各種指標，推薦使用BCS-851粘土穩(wěn)定劑。進行機械除氧和化學除氧保證含氧量達標;沉降罐等采用涂料及陰極保護管線等采用涂料及投加緩蝕劑來防止腐蝕;采用清洗系統(tǒng)注水井反排及定期的反沖洗過濾器等工藝進行防菌;采用投加化學殺菌劑殺菌;定期投加粘土穩(wěn)定劑防膨;定期投加阻垢劑防止結垢;定期維修;定時反沖精細過濾器;定時檢測各種主要取樣點的各項水質指標，確保水質符合注入要求。5自適應屏蔽暫堵鉆井液保護油層機理自適應屏蔽暫堵鉆井液的主要成分為自適應屏蔽暫堵劑ZPJ,它的主要成分是聚合物，輔助成分為可變形的彈性粒子和填充加固劑。聚合物具有油溶和水溶兩親特性，加入到水基鉆井液中，能夠在井壁巖石表面迅速大量吸附,當達到臨界濃度時，聚合物在巖石表面發(fā)生締合,形成疏水微區(qū)，疏水微區(qū)有一個疏水的內(nèi)核，由聚合物的疏水基團構成，外層由聚合物的親水鏈段包裹形成空間網(wǎng)絡結構，從而達到穩(wěn)定。隨著聚合物濃度增加，在固液界面（油層井壁）上形成不同尺寸的大量膠束，并且聚合物由鏈內(nèi)締合發(fā)展到鏈間締合，從而在巖石表面形成封閉膜在封閉膜中的膠束也是可變形的，如果壓力升高，膠束就會壓縮，并進一步降低封閉膜的滲透率，阻緩流體侵入油層。封閉膜具有二維無限性和一維有限性，這包含兩重意義:一是聚合物膠束尺寸在平面上可以變化，而厚度受成膜分了長度的限制，封閉膜厚度不可能大于兩倍分了仲展長度;二是成膜分了在膜面的二維空問內(nèi)能夠比較白由地運動，而在垂直于膜面的第三維空問內(nèi)受到很大限制。這意味著構成聚合物膠束的兩個定向單層的分了不容易發(fā)生交換，不容易穿過膠束層。這是因為任何分了要從膠束層一側穿到另一側都必須既通過極性區(qū)又通過非極性區(qū)，不論極性分了還是非極性分了都難以做到這一點。聚合物的上述特點是其具有白適應封堵孔徑分布范圍較大油層的主要原因?？勺冃蔚膹椥粤Ａ说拇嬖谟欣跀U大聚合物膠束的白適應封堵范圍，使白適應屏蔽暫堵鉆井液的白適應優(yōu)點更加突出。填充加固劑的引入有利于形成滲透率更低及暫堵強度更大的屏蔽暫堵帶。6自適應屏蔽暫堵鉆井液性能評價取勝利油田某井井漿，分別加入不同種類和不同數(shù)量的屏蔽暫堵劑，形成不同的屏蔽暫堵鉆井液配方（表1＞，然后分別對各鉆井液體系進行性能評價。復合暫堵劑主要由油溶性樹脂與超細碳酸鈣組成，粒徑為2'100m，是近兒年來油Hi普遍使用的一種屏蔽暫堵劑。7現(xiàn)場試驗T304井是本布圖油田的一口采油井，油層主要集中在三工河組，孔隙度為5%a、11%a，平均值為7.14%a，滲透率為0.004^-0.010m，平均值為0.007m，為低孔特低滲儲層，水敏損害及水鎖效應強，且油層段煤層較發(fā)育，鉆進過程中易造成鉆井液漏失和煤層垮塌。根據(jù)該井的儲層特點，油層井段采用白適應屏蔽暫堵鉆井液。鉆井過程中井下安全，井壁穩(wěn)定性好，巖屑代表性好，電測、下套管、固井作業(yè)均一次成功。從組合測井曲線與變密度曲線上看，井徑規(guī)則，二界面膠結質量合格，說明白適應屏蔽暫堵鉆井液對于易垮塌的煤層能起到較好的防塌作用。該井2006年10月投產(chǎn)，初期日產(chǎn)油量2.9t，采油指數(shù)為0.010m}/MPa"m"d。同區(qū)塊的相鄰井T301井和T302井完鉆試油時產(chǎn)能較低，通過酸化改造才能順利投產(chǎn)，T305井物性要遠好于T304井，而日產(chǎn)油量及采油指數(shù)卻低于T304井明白適應屏蔽暫堵鉆井液具有較好的油層保護效果。8結論自適應屏蔽暫堵劑zpJ可在井壁上快速形成