保護(hù)油氣層鉆井完井液現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

王文玲

摘 要：鉆井完井液是影響鉆井完井油氣層的主要因素，也是油氣層保護(hù)的重要技術(shù)之一。為了方便的選擇、使用和研究與開(kāi)發(fā)的鉆井和完井液系統(tǒng)保護(hù)石油和天然氣的層，鉆井和完井液的發(fā)展現(xiàn)狀，保護(hù)了油氣層，和現(xiàn)有的鉆井和完井液系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)不同的油氣層保護(hù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：鉆井液;完井液;油層保護(hù)

石油鉆探的目的是發(fā)現(xiàn)油氣藏，合理評(píng)價(jià)油氣藏，最大限度地開(kāi)發(fā)油氣藏。然而，由于鉆井，完井和射孔測(cè)試過(guò)程，油氣層造成一定程度的損傷，所以，應(yīng)發(fā)現(xiàn)油氣層沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，和發(fā)現(xiàn)油氣層也遭到破壞，由于損壞，導(dǎo)致油氣層。

本文重點(diǎn)介紹了油氣層保護(hù)鉆井疏液開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀。綜述了現(xiàn)有的鉆井液和完井液系統(tǒng)在不同油氣保護(hù)層中的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性。在此基礎(chǔ)上，完成了保護(hù)性油氣層的鉆探。在井液添加劑、體系及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展方向上取得了一些進(jìn)展。

一、鉆井液和完井液的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性

1、水基鉆井完井體系

水基鉆井液和完井液是國(guó)內(nèi)外各油田常用的鉆井液類(lèi)型。其共同特點(diǎn)是水是配方中的連續(xù)相，成本低，制備和維護(hù)簡(jiǎn)單，處理劑種類(lèi)多，可選材料多。該配方具有許多優(yōu)點(diǎn)，易于控制和調(diào)節(jié)，保護(hù)油氣層效果好。

（1）低膨潤(rùn)土聚合物鉆井完井液

完井液的特點(diǎn)是將膨潤(rùn)土含量降低到適當(dāng)?shù)姆秶古驖?rùn)土對(duì)油藏的損害降到最低，而不嚴(yán)重影響完井液的性能和成本。低膨潤(rùn)土聚合物鉆井液主要解決完井液中膨潤(rùn)土對(duì)油藏的破壞問(wèn)題。

低膨潤(rùn)土聚合物鉆井完井液具有與油氣層相容性好、固相含量低、抑制水化膨脹能力強(qiáng)、油氣層保護(hù)效果好、應(yīng)用效果好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是成本高，需要用套管密封儲(chǔ)層上部地層，才能取得較好的效果。

（2）無(wú)固相凈鹽水鉆井完井液

鉆井和完井液是指鹽水鉆井液不含粘土礦物和其他固相粒子粒徑大于2μm。無(wú)固相清潔鹽水鉆井和完井液的優(yōu)點(diǎn)是，它不含粘土和固相粒徑大于2μm，可以基本上消除固體相對(duì)的傷害油氣層。濾液是一定濃度的鹽溶液，對(duì)粘土礦物的水化膨脹具有一定的抑制作用，可基本消除水敏損傷，保護(hù)油氣層。缺點(diǎn)是成本高、使用工藝復(fù)雜、對(duì)過(guò)濾設(shè)備要求高、對(duì)井筒清洗要求嚴(yán)格、泄漏嚴(yán)重、對(duì)低滲透油藏水封損壞、國(guó)內(nèi)沒(méi)有合適的聚合物添加劑、腐蝕嚴(yán)重、無(wú)機(jī)垢損壞。等待。

無(wú)固相凈鹽水鉆井完井流體系統(tǒng)僅適用于油氣藏頂部套管下的裂縫性、強(qiáng)水敏油氣層、油氣層單層壓力系統(tǒng)，無(wú)嚴(yán)重泄漏。由于在鉆井過(guò)程中難以達(dá)到使用無(wú)固相清潔鹽水鉆井液的工藝要求，鉆井完井鉆井液系統(tǒng)一般用于射孔壓井液和洗井液。

（3）甲酸鹽鉆井完井液

鉆井完井液是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型無(wú)固相體系。甲酸鹽鉆井完井液體系主要由甲酸的堿金屬（鉀、鈉、硫）鹽、聚合物增粘劑、失液添加劑組成;甲酸的堿金屬鹽為鉆井液和完井液提供了合適的選擇。通過(guò)不改變相位加權(quán)劑，通過(guò)改變金屬甲酸鹽的種類(lèi)和用量，可以將甲酸鹽鉆井完井液系統(tǒng)的密度改變到1.7-2.3 g/cm3。

甲酸鹽鉆井液的優(yōu)點(diǎn)是小周期壓降、低腐蝕性，易生物降解，環(huán)境污染低，提高了熱穩(wěn)定劑增粘劑和液體損失到150°C，易于準(zhǔn)備和易于維護(hù)。對(duì)水庫(kù)的保護(hù)效果良好。

由于甲酸鹽鉆井液和完井液利用金屬甲酸堿可以達(dá)到高密度，從而避免了目前使用的高密度潔凈鹽水鉆井完井液中高質(zhì)量金屬離子和地層水的問(wèn)題，造成無(wú)機(jī)垢的破壞。因此，甲酸酯類(lèi)鉆井液和完井液特別適合于替代清潔的鉆井和完井液，而清潔完井液目前必須使用硫酸鈣和硫酸鋅等高價(jià)金屬鹽。

2、油基鉆井完井體系

油基完井液系統(tǒng)是一種以油為連續(xù)相、水為分散相的完井液系統(tǒng)。該鉆井液濾液為油液，可有效防止油氣層粘土礦物水化膨脹、分散和運(yùn)移，防止鉆井液濾液的水敏性損傷;同時(shí)，對(duì)于親水油層，進(jìn)入油層濾液容易排出，不會(huì)造成水閘損壞。因此，這種鉆井液和完井液可以防止或減輕水基鉆井液對(duì)水的敏感性和鎖水損害。

二、鉆井完井液存在問(wèn)題及科技攻關(guān)方向

隨著中國(guó)陸上油氣勘探工作的進(jìn)行，油氣藏的隱蔽性增加，油氣藏的類(lèi)型變得復(fù)雜多樣，低滲透、特低滲透油氣藏所占的比例增加，井的深度從淺一中向中一深、甚至超深發(fā)展，油氣層的類(lèi)型由常規(guī)擴(kuò)大到非常規(guī)，沉積類(lèi)型由陸相擴(kuò)展到海相，使勘探工作進(jìn)入“低、深、難”的階段，勘探對(duì)象更加復(fù)雜，勘探工作的難度不斷增加。

1.基礎(chǔ)工作中存在的問(wèn)題及研究方向

（1）保護(hù)油氣層所需基礎(chǔ)資料的提供

研究保護(hù)油氣層的鉆井完井液，就必須知道地層壓力、儲(chǔ)層孔喉大小、潛在損害的類(lèi)型及程度等基礎(chǔ)資料。但是，在保護(hù)油氣層所需基礎(chǔ)資料提供方面還存在如下問(wèn)題。①鉆前預(yù)測(cè)的地層壓力資料誤差較大，滯后于生產(chǎn)需要。②隨鉆壓力的監(jiān)測(cè)有待進(jìn)一步發(fā)展。③鉆前如何比較快速、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)儲(chǔ)層性質(zhì)的方法沒(méi)有建立。④隨鉆儲(chǔ)層性質(zhì)監(jiān)測(cè)及錄井技術(shù)需要發(fā)展及完蓋⑤在評(píng)價(jià)儲(chǔ)層潛在損害程度的實(shí)驗(yàn)中對(duì)儲(chǔ)層溫度和壓力的模擬程度還不夠等問(wèn)題。所以，在這方面需要進(jìn)一步攻關(guān)的方向如下。①鉆前地層壓力預(yù)測(cè)技術(shù)的研究。②隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。③鉆前儲(chǔ)層性質(zhì)早期預(yù)測(cè)技術(shù)的研究。④隨鉆儲(chǔ)層性質(zhì)監(jiān)測(cè)及錄井、測(cè)井技術(shù)的研究。

（2）鉆井完井液損害程度與保護(hù)效果評(píng)價(jià)及機(jī)理研究

該研究存在的主要問(wèn)題是：

①模擬地層條件和實(shí)際施工情況下的鉆井完井液損害和保護(hù)儲(chǔ)層效果評(píng)價(jià);

②不同鉆井完井液體系損害不同類(lèi)型儲(chǔ)層的機(jī)理和規(guī)律研究;

③保護(hù)油氣層的礦場(chǎng)評(píng)價(jià)技術(shù)需要完善和提高。

在探井油氣層損害與保護(hù)效果評(píng)價(jià)及機(jī)理研究方面需要進(jìn)一步攻關(guān)的方向是：

①模擬地層條件和施工情況下的鉆井完井液損害與保護(hù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)研究;

②鉆井完井液損害不同類(lèi)型儲(chǔ)層的機(jī)理及規(guī)律研究

③保護(hù)油氣層的礦場(chǎng)評(píng)價(jià)完善與發(fā)展研究。

三、結(jié)束語(yǔ)

石油企業(yè)既是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈也是國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管的國(guó)有大型企業(yè)，因此，應(yīng)該在新時(shí)代里做好必要的表率工作，應(yīng)以環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源為切入點(diǎn)，主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，力求綠色生產(chǎn)、節(jié)約發(fā)展，推進(jìn)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排工作，真正地實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)的“效益最大化”、“安全環(huán)保最大化”，從而成為全球矚目、備受尊敬的優(yōu)秀石油企業(yè)。

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