1如何针对某储层进行储层保护研究随着研究的深入,人们深刻地认识到保护储层在油气勘探开发中的重要性。研究损害机理、储层保护技术也成为石油勘探开发过程中的重要措施之一。储层损害是由于内外因共同作用的结果。内因主要是储层内部存在敏感性物质如粘土矿物等,外因主要是由于外界流体的侵入导致储层内部的平衡受到破坏。1.钻井过程中的储层损害1.1钻井液中分散相颗粒堵塞油气层钻井液中不可避免地存在各类固相粒子,如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂等,它们侵入储层后必然会在储层的喉道造成堵塞。损害的严重的程度随钻井液中固相含量的增加而加剧,其损害程度还与固相颗粒尺寸大小、级配及固相类型有关。此外钻井液中如果存在细菌,这些细菌可能会在地层孔隙中进行繁殖,繁殖的产物将会堵塞储层渗流通道。1.2钻井液滤液与储层岩石和流体不配伍引起的损害钻井液与储层岩石不配伍时常见的损害包括以下“五敏”:水敏、盐敏、碱敏、盐敏和速敏损害等。不配伍的滤液侵入储层后产生粘土水化膨胀、粘土颗粒及矿物颗粒的分散运移及微粒运移,导致储层有效渗透率下降而损害储层。此外钻井液与油气层流体不配伍时可诱发以下潜在伤害因素:产生无机盐沉淀、形成处理剂不溶物、发生水锁效应、形成乳化堵塞等。1.3相渗透率变化引起的损害钻井液进入油气层,改变了井壁附近地带油气水分布,导致油相渗透率下降,增加油流阻力。1.4负压差急剧变化造成的油气层损害中途测试或负压差钻井时,如选用的负压差过大,可诱发油气层速敏,引起油气层出砂及微粒运移。1.5压差对储层的损害为了确保钻井安全,一般采用过平衡钻井,在钻井过程中钻井液液柱压力通常高于地层压力,钻井过程中可以通过调整钻井液的密度来调整钻井液液柱压力,从而配制与地层压力匹配的钻井液,高的钻井液密度虽然保证了钻井安全,但也易导致钻井液侵入地层。1.6钻井液返速和钻具摩擦对储层的损害在钻井过程中循环钻井液对井壁的冲蚀和切削作用,会妨碍并破坏泥饼的形成,从而使钻井液大量侵入地层;当钻井液环空返速过大时,会冲蚀井壁造成井2眼扩大,甚至脱落、坍塌,影响固井及后期射孔质量;同一钻井液,反速越大,钻井液对井底的压力越大;此外若井身或钻具弯曲,钻具与井壁的摩擦也会破坏井壁已形成的泥饼。1.7起下钻对储层的损害起下钻时引起的钻井液压力波动变化也会损害储层,快速起钻时会降低钻井液压力从而造成泥饼脱落,诱发溢流、甚至井喷;而下钻过快则会增大钻井液对井底的压力,加速钻井液侵入地层。1.8钻井液浸泡作用对储层的损害在钻井作业中钻井液滤失到地层中的数量随钻井液浸泡时间的增加而增加;钻井液中固体粒子侵入地层的数量及深度也随浸泡时间的增加而增加,从而造成更大的伤害。2.钻井过程中的储层保护技术2.1应用防漏技术(1)应用井眼稳定性评估预测技术,确定各油田储层段合理的钻井完井液密度,防止因钻井完井液密度不当引发井漏;(2)储层内钻井完井液技术工艺采用“少聚多磺”,强调以分散造壁为主,减少井内压力激动;(3)进入油层前在钻井完井液中引入单向压力封闭剂,提高钻井完井液的封堵能力,防止储层发生渗透性漏失。2.2屏蔽式暂堵技术屏蔽式暂堵技术是当储层被钻开时,利用钻井液液柱压力与储层压力之间形成的压差,迫使钻井液中加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入储层孔喉,在井壁附近快速、浅层、有效地形成一个堵塞带。此堵塞带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液浸入储层。由于屏蔽暂堵带很薄,通过射孔解堵,可以解决堵塞带对地层渗透率的影响。屏蔽暂堵技术是一种以较低的成本投入对油层进行有效保护的技术,暂堵深度浅,反排解堵渗透率恢复性好,完全可以通过射孔解堵,非常适合射孔完井的油气井。随着化学堵漏剂的发展,暂堵剂的种类也会越来越多,应根据所钻井的地层情况,在钻井设计中选用合适的屏蔽暂堵剂来保护油层。2.3欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是20世纪90年代初国际上再次兴起的钻井新技术。欠平衡钻井与屏蔽暂堵技术作为储层保护的两条路径,互为支持、互为补充,大大提高了储层保护技术的覆盖能力。常规钻井一般都是过平衡钻井,由于钻井液液柱压力高于地层压力,不可避免地会造成钻井液滤液和有害固相进入储层,从而造成对储层的损害。而采用欠平衡钻井,由于井筒内钻井液液柱压力低于地层压力,钻井液滤液和有害固相的侵入就会减轻或消除,从而有效地保护储层。欠平衡钻井3技术可以合理地选用钻井液流体类型,使其密度低于地层压力系数,降低钻井液流体伤害产层的机率。常用的欠平衡钻井技术有:泥浆欠平衡钻井,泡沫钻井,充气液钻井等。2.4无渗透钻井液技术无渗透钻井液,又称无侵害或超低渗透钻井液,超低渗透封堵是通过特殊功能的聚合物聚结成可变形胶团或胶束,加上超低渗透混合剂中的惰性材料的作用,沉积、沉淀在泥页岩孔隙、裂隙甚至裂缝处形成低渗透屏蔽层,阻挡水和固体进入地层,保持井筒内外压力平衡。超低渗透封堵的本质是阻止压差作用下的漏失过程发生。由于超低渗透混合剂中既有可变形聚合物,又有惰性材料,因而同时具有随钻堵漏作用、储层保护作用和防塌作用。3结论对损害机理的科学诊断,是优选钻井液的前提,优选对储层保护有利的钻井液配方是储层保护技术的核心内容之一。钻井液技术从满足单一钻井工程需要,发展为快速准确发现及评价储层、保护储层、增产增效、满足环保要求等多目标优化的技术。需进一步研究深井钻井液、大斜度大位移井和水平井钻井液、分支井钻井液等复杂特殊井钻井液体系的储层保护关键技术。