淺談鉆井過程中的油層保護技術

摘 要本文論述了我國鉆井過程中油層污染概論，提出了鉆井過程中的四項油層保護措施，把鉆井過程的油層保護提到新的高度來認識。

關鍵詞 鉆井;油層;污染;保護;技術

中圖分類號TE258文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)111-0084-01

保護油層技術是一種多學科多專業(yè)的綜合技術，它是地質、巖礦、化學、流體力學、滲流力學、巖石力學等多學科在油氣井鉆井工程和開發(fā)工程中滲透與交叉而產生的一項系列技術。鉆井、完井中對油層的保護是第一關口，盡管人們已經充分認識到其重要性，但由于技術和經濟原因，鉆開油層時必須采用對油層正壓差鉆井，同時也必須采用泥漿打開油層，在正壓差作用下，泥漿進入油層，其液相和固相粒子對油層必然會造成傷害。

1我國鉆井過程中油層污染概論

地球上的巖石分為三種:火成巖、變質巖和沉積巖，目前這三種巖石都發(fā)現(xiàn)了油氣儲藏的實例，其中以沉積巖最為普遍。能夠儲藏油氣的沉積巖又分為海相沉積巖和陸相沉積巖，前者主要是以白云巖為代表的碳酸鹽儲層，后者是以石英質砂巖為代表的碎屑巖儲層?？紫犊梢允歉鞣N形狀，通道曲折，表面積很大，內壁粗糙。上述特征使油氣儲層很像一個過濾器，具有很大的機械捕集和化學反應能力。當外來物侵入時，巖石內部結構及表面性質、流體相態(tài)都會改變，使油層滲透率降低。滲地層一般解堵比較容易，往往認為與鉆井液保護措施的投入不成比例，因此不需要刻意保護，但是要注意若損害嚴重，比如存在堅實的內泥餅或固相顆粒侵入較深，恢復地層滲透率需要很大的恢復壓力，油水同層的情況下，由于水的粘度低，透過能力一般較強，高壓下容易造成錐進，影響產油效果。壓裂是人為制造連接井筒和地層內部的通道，由于巖石的特性，往往形成線性通道，不易形成網狀立體裂縫，而鉆井液的損害是面狀的，壓裂后只有形成通道部分提高了流體滲透能力，因此鉆井液損害仍然造成了泄油面積的減少。壓裂雖然不能百分之百地解決問題，但它的效果與鉆井液保護措施相比仍然是明顯的。

2鉆井施工中油層保護措施

首先，要保證設備正常運轉，鉆桿不斷，材料供應及時，定向順利，中途不停鉆，一鼓作氣完鉆。其次，二開到進入主油層前20m，使用無固相或超低固相鉆井液，失水量不大于20ml/30min就行了，實現(xiàn)快速鉆進，有條件的井隊使用PDC鉆頭，效果會更好。第三，進入主油層前20m，計算準井內井外泥漿總量，加強力降失水材料——廣譜護壁劑Ⅲ型，加量為1-1.5%，就能將泥漿失水量降至8ml/30min以下，這樣不但泥漿性能達到了油礦要求，而且泥漿防塌能力、攜砂能力、潤滑性會進一步加強。 第四，完井時配好完井液和封閉漿，確保測井一次成功，快速完井。 當然，因為各種原因造成井漏、井塌，需要配制高比重、高粘度泥漿，這時我們就顧及不到油層保護了，保證井內安全，順利成井才是根本。

2.1 一開井段

⑴鉆具組合:444.5mm(P2)鉆頭+ 7\"鉆鋌×2柱+5\"鉆桿。

⑵鉆井液性能:由于127mm鉆桿與444.5mm井眼環(huán)空間隙大，采用配漿開鉆，小循環(huán)鉆進，鉆進中保持低粘切、低固相鉆進，并充分使用好固控設備，含砂量控制在0.5%以內。適當加大鉆頭水眼，提高柴油機轉速，增加了環(huán)空返速，使鉆頭破碎的鉆屑盡快從井底返至井口，并利用固控設備迅速從鉆井液中清除掉。減少了巖屑在井內的懸浮時間。同時加強鉆井液性能的維護，提高動切力，保持良好的流變性能，減少巖屑在井底的重復破碎，提高機械鉆速，減少井下復雜情況的出現(xiàn)。

2.2 二開直井井段

⑴鉆具組合:241.3mm(HAT127)鉆頭+ 7\"鉆鋌(18米扶正器)×2柱+5\"鉆桿

⑵技術措施及井眼軌跡控制:采用鐘擺鉆具，防斜打直。鉆壓:100-140KN，轉速:150-180r/min。勤采用漂浮式測斜儀測斜，發(fā)現(xiàn)井斜變化或方位漂移時，采用小鉆壓進行吊打鉆進，避免因調整井斜方位而起下鉆具的過程。

⑶鉆井液優(yōu)化:選擇合理的鉆井液類型對鉆井施工極其重要。二開小循環(huán)開鉆，一開老漿加清水稀釋后鉆進，鉆進中使用以干粉膠液維護鉆進，保持低固相、低粘切高濾矢量鉆進，加強固控設備的使用率。采用高數(shù)目(80目)振動篩布，較好地消除了固相，含砂量控制在0.3%，進入油氣層前處理鉆井液，以水解聚丙稀酰胺——銨鹽及干粉配膠液調整鉆井液粘度及流型，以聚合物降濾失劑降低鉆井液濾失量在4ml以下。為保證較小的井眼擴大率，在降低濾失量的同時，采用小排量鉆進。

2.3 造斜段

2.31鉆具組合:241.3mm(HAT127)鉆頭+動力鉆具(1.5°)+ 7\"無磁鉆鋌×1根+7\"無磁懸掛×1根+5\"無磁承壓鉆桿×1根+ 5\"加重鉆桿×5柱+5\"鉆桿

2.32技術措施:鉆壓:60-120KN，采用滑動鉆進和復合鉆進，復合鉆進轉速:60-80r/min。當井斜慢慢增加，堅持每打1根劃1-2遍，保證井眼暢通以及巖屑的攜帶。另外，與定向隊技術人員配合好，保證井身軌跡。防止出現(xiàn)狗腿角較大的情況。每鉆進150-200米短起下一次，破壞鉆屑沉積床，保持井眼暢通。

2.33鉆井液性能:隨著井深以及井斜的增加，不斷補充潤滑劑的含量，保證了鉆具的安全。及時補充各種泥漿處理劑的有效含量，并利用短起下鉆破壞鉆屑在下井壁的沉積層，保障井眼暢通，確保井下安全，進入油層前50米加入油層保護材料(表面活性劑+非滲透處理劑)，達到了保護油層的目的。

2.4 水平段

2.41鉆具組合:241.3mm(HAT127)鉆頭+動力鉆具(1.5°)+ FEWD+ 5\"無磁承壓鉆桿×1根+5\"斜坡鉆桿×20柱+5\"加重鉆桿×5柱+5\"鉆桿

2.42技術措施:鉆壓:30-60KN，在油層段由于地層松軟，為保證井徑擴大率，鉆頭裝大水眼，在此段降低柴油機轉速，堅持每打1根劃1-2遍，保證井眼暢通以及巖屑的攜帶。減少鉆具在井內的靜止時間，堅持每100米搞一次短起下。遇阻杜絕直接劃眼。用公錐+扶正器的鉆具組合通井。保證井眼暢通后下鉆鉆進。

2.43鉆井液性能:水平井段鉆進 ，及時補充潤滑劑含量，并調整好鉆井液性能，特別是鉆井液的濾失量，嚴格控制在3ml以內，防止因鉆具與井壁接觸面過大而發(fā)生粘卡。每鉆進100米短起下一次，破壞鉆屑沉積床，保持井眼暢通。

3結論

鉆井液完井液是與儲層最早接觸的入井流體，其的濾液性質決定儲層發(fā)生敏感性損害的程度和后果，其的損害程度要遠遠超過后期完井作業(yè)所引起的損害，因為，在鉆井液進入儲層之后，土鎖、水鎖等損害多已發(fā)生了，即使沒有發(fā)生鉆井液也可起到抑制相應損害發(fā)生的作用;另為鉆井液流體的進入多少能起到阻止其它入井流體侵入地層，造成進一步的損害。因此油層保護鉆井液保護是第一重要的。

參考文獻

[1] 何樹山. 吉林油田保護油氣層鉆井液體系研究[D]大慶石油學院， 2002 .

[2] 李皋. 川西白馬—松華地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組淺層氣藏儲層特征與損害評價[D]西南石油學院， 2002 .

[3] 李茂成. 開發(fā)層損害機理與評價研究[D]大慶石油學院， 2003 .