钻井完井液保护技术.ppt

思考题 解释工作液、完井液概念 低密度钻井完井液有哪些优点？ 水基钻井完井液的损害特点及控制因素 屏蔽暂堵技术原理及实施要点 谢谢 ! 2.2 钻井完井液发展新方向 滤饼屈服值 —泥饼屈服值(切力)是泥饼的关键性能 —初始流动压力被证明与屈服值成线性关系，加重剂的性质、颗粒分布、浓度直接影响屈服值 —减小屈服值方法：?采用近平衡钻井，井下安全，减少泥饼屈服值；?减少固相浓度，使用匹配的固相粒度分布，减少滤失量，减少固相微粒侵入储层；?钻井液类型不同对滤饼有很大的影响 —利用润滑剂及分散剂可改善滤饼屈服值，但往往造成储层损害，宜小心 性 能 —密度可调（0.5—1） —分散相为微泡沫（10—100μm） —无需特殊设备，不影响泵上水，不影响 MWD 测试 —反复使用，固控装置及钻头水眼冲刺不破坏微泡结构 —结构为多层膜包裹的气核，液膜是维持气泡强度的关键，需加适合的表面活性剂 —需要高屈服应力与剪切稀化特性的稳泡剂，XC为有效化学剂之一 —产生均匀气核是形成微泡的重要因素，要考虑水动力学及喷嘴气蚀状况 * * * 1.2 损害的严重后果 产层渗透率下降10～100％，产能下降10～100％ 中低渗透油气田特别突出——我国70％以上的储量 先天不足，敏感性强，极易被损害，损害难于消除 不能及时发现——隐蔽型油气藏类型之一 不能准确评价——边际油气田，SZ36—1 增加作业费用——酸化、压裂措施几—几十万元/井 1.3 钻井完井过程油层保护技术 “七五”攻关达80年代末国际先进水平 ——岩性分析及测定技术 ——敏感性及损害评价技术 ——损害机理诊断技术 ——损害矿场评价技术 ——保护油层钻井工艺技术 ——保护油层钻井完井液技术 ——保护油层优化射孔技术 ——保护油层酸化、压裂技术 1.4 保护储层钻井完井液技术 气体类钻井完井液 油基类钻井完井液 水基类钻井完井液 —清洁盐水体系 —有固相无粘土钻井液体系 —水基类改性钻井完井液体系 2 问题的提出及创新思路 2.1 技术背景 “七五”技术无法完全解决钻井完井损害问题 90％以上的井仍不得不在正压差被打开 固井水泥浆的损害无法避免 多套产层、多压力系统的保护无法实现 储层保护与钻井工艺、泥浆工艺的矛盾无法调和 2.2 技术思路的演变及局限性 产生损害后如何消除——解堵技术 预防为主，解堵为辅——配伍性、活度平衡 损害只能尽量减小——暂堵技术 局限性：单因素、“头疼医头，脚疼医脚” 欲真正解决技术难题，必须就现有的技术思路作出根本性改变 2.3 屏蔽式暂堵创新技术思路 前提条件:把井打成的基本要求 ——泥浆中固相粒子不可消除 ——对地层正压差不可避免 ——对地层的损害堵塞客观存在 必须接受前提条件，必须从现实出发，保护技术才能与钻井、泥浆工艺相容，才可能有推广价值和应用前景 如何变害为利呢？ 2.3 屏蔽式暂堵创新技术思路 基本设想：通过研究固相微粒对储层孔喉的堵塞规律，打开储层时，人为控制，使固相微粒在井壁上快速、浅层、有效地形成一个致密堵塞带，就可能防止储层的进一步损害 快速－几分钟到十几分钟内形成 浅层－堵塞深度在10厘米以内 有效－堵塞带渗透率极低，甚至为零 2.3 屏蔽式暂堵创新技术思路 预期结果：阻止泥浆对油层的继续损害，消除浸泡时间的影响，并消除水泥浆的损害 解除措施：损害带很薄，可通过射孔解除 最终目的：损害带的渗透率随温度和压力的增加而进一步减小，从而把造成地层损害的两个无法消除的因素：正压差和固相粒子，转换成实现这一技术的必要条件和有利因素，从理论上就能够解决这个国内外一直未能解决的难题 3 技术思路论证 3.1 固相颗粒堵塞孔喉的物理模型 ——单粒架桥后，逐级填充 3.2 固相颗粒堵塞孔喉的计算机模拟 3.3 岩心流动实验 3.4 矿场取心检验 3.1 固相颗粒堵塞孔喉的物理模型 ——单粒架桥后，逐级填充 （1）架桥粒子的桥堵 （2）填充粒子的填充 （3）变形粒子的填充 技 术 关 键 泥浆中固相粒级——地层孔喉尺寸匹配 3.2 固相颗粒堵塞孔喉计算机模拟 3.3 岩心流动实验验证 3.3.1 产层孔隙结构分析 3.3.2 粒子架桥规律 粒喉径比为2/3是形成稳定架桥的匹配条件 3.3.2 粒子架桥规律 架桥粒子的临界浓度为3％左右 3.3.2 粒子架桥规律 架桥粒子的堵塞深度在2～3厘米之内 架桥作用在10分钟内即可完成 匹配得当时，可快速、浅层地获得稳定的桥堵 3.3.3 粒子填充规律 级配合理的填充粒子可进一步降低桥堵的渗透率 填充粒子浓度应大于1％ 3.3.4 软化变形粒子的填充规律 可变形粒子的粒径应比刚性粒子更细（小于1/5孔喉尺寸 可变形粒子的浓度一般为1～3％ 可变形粒子填充后，可使堵塞带渗透率趋于零 变形粒子浓度