大港油田不同区块钻井过程中油层保护方案评价与应用

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大港油田不同区块钻井过程中油层保护方案评价与应用
■陈雪松
中国石油大港油田分公司第五采油厂 天津 300280
摘 要：油藏钻井勘探开发过程中选择恰当合适的方案进行油气层保护对于提高钻井效率和提升油气藏评价有效性具有非常重要的意义。

而保护油层系统工程中的一个关键重要环节就是钻井过程中防止油层出现损害，而钻井液的类型和性能的好坏直接关系到对油层的保护效果。

大港油田由于勘探开发区域内地质条件存在较大差异，不同区块的钻井油层保护方案各不相同。

基于此，本文通过对大港油田典型区块的储层基本特征分析、潜在损害因素的评价，并根据其目前应用的钻井液体系优化出了在钻井过程中的油气层保护方案。

同时，生产出了适用性的油气层保护剂并系统性的进行了室内评价和现场应用。

结果表明：应用油气层保护技术后岩心渗透率恢复值达到了90%左右，有效的实现了对油气层的保护。

关键词：大港油田；油层保护；钻井液体系
引言
在油气勘探开发过程中，采用有效的油气层保护技术有利于及时发现和准确评价油气层，进而有效提高油气田勘探开发经济效益。

钻井过程中防止油层损害是保护油层系统工程的一个重要环节，而钻井液的类型和性能的好坏直接关系到对油层保护效果。

大港油田的油气层保护工作是从20世纪80 年代后期逐步被重视和开始的，主要是以屏蔽暂堵为主，并且以点带面进行了推广和普及，但由于大港探区地域比较广，不同地区地质地层条件差异比较大，常规统一的采用某种方式在钻井过程中的油气层保护实践开展得并不理想。

因此，系统地开展钻进过程中油气层保护技术研究与应用是非常重要的。

1.储层潜在损害因素分析
大港油田不同类型油气藏的岩石组成、孔隙结构、孔隙充填流体和所处的油气藏环境均有明显的差异，对外部条件变化产生的反应也不尽相同，因此对储层渗透率影响的方式也各自不同见。

通过总结分析大港油田不同区块地层岩石类型、组分及胶结特征以及粘土矿物成分及分布特征数据显示，各层位都含有一定量的速敏性、酸敏性、水敏性和盐敏性矿物，在外因作用下会诱发速敏、酸敏、水敏和盐敏性损害。

通过对储层的物性及岩石学分析,揭示了该油层损害的可能性，因此需要进行储层敏感性评价试验。

室内储层敏感性实验以岩心流动实验为主,就是通过测定岩心渗透率变化规律来评价储层损害的方法。

通过岩心流动实验可以定性的评价储层损害类型和定量的评价损害程度,筛选有效的保护措施。

数据显示，各区块储层均存在强水敏性、强盐敏性以及中等偏强碱敏性。

储层的水锁损害一般发生在低渗和特低渗储层。

由于毛细管力作用，地层驱动压力不能将外来流体完全排出地层，从而使储层的含水饱和度增加，油气相渗透率降低。

数据表明，各层位的水锁损害均呈现弱-较弱程度，低渗、特低渗储层岩心水锁伤害后渗透率难以恢复。

2.分类型保护油气层钻井液体系
针对大港油田储层潜在损害因素和常用钻井液体系存在的油气层保护性能缺陷，室内研究合成新型油气层保护剂FGX系列，主要成分为自适应暂堵剂，辅助成分为架桥粒子以及膨胀型填充加固粒子。

在对保护油气层钻井液体系优化设计时，引入该新型油气层保护FGX取得了良好效果。

2.1油气层保护剂FGX作用机理
油气层保护剂FGX主要成分为自适应暂堵剂，辅助成分为架桥粒子以及膨胀型填充加固粒子。

在压差的作用下，储层保护封堵剂中的架桥粒子针对不同层理裂缝或油气层孔喉进行自匹配；膨胀型填充加固剂迅速填充并膨胀，起到镶嵌契合的作用；自适应暂堵剂相互缔合，在岩石表面迅速吸附，形成一层具有一定强度的保护层，有效地阻止钻井液及其滤液侵入地层，减少对油气层的损害。

2.2中高渗储层油气层保护钻井液体系
对于中高渗储层建议采用添加油气层保护剂，提高钻井液中固相粒子分布范围，使之与储层孔喉匹配更为合理，降低固相损害影响。

根据储层物性选用的油气层保护剂，改善了钻井液中固相粒子分布范围，使之与储层孔喉匹配更为合理。

2.3低渗、特低渗油气层保护钻井液体系
对于低渗、特低渗储层，一方面建议采用添加油气层保护剂，提高钻井液中固相粒子分布范围，使之与储层孔喉匹配更为合理，降低固相损害影响；另一方面对于低渗特低渗储层，在强调钻井液抑制性同时，加入合理的防水锁剂，降低钻井液滤液的表面张力，减少水锁损害，从而提高钻井液对储层保护效果。

防水锁损害研究。

常用钻井液滤液表面张力较大，易引起低渗、特低渗储层水锁损害。

在硅基防塌钻井液中，GWB 的降低表面张力作用更为明显，用量在0.2% 时，表面张力下降33.824mN/m。

在聚合物钻井液中，GWB 的降低表面张力作用更为明显，用量在0.2%时，表面张力下降至31.505mN/m，下降17mN/m 左右。

根据储层物性选用的油气层保护剂，改善了钻井液中固相粒子分布范围，使之与储层孔喉匹配更为合理。

防水锁剂的引入，有效解决了低渗特低渗储层水锁伤害。

岩心渗透率恢复值达到90%以上，降低了对油气层的损害。

2.4现场应用
在大港油田不同区域相关井进行了现场试验（表1），所有井均未出现与钻井液相关的事故复杂，保证了整个钻井过程的顺利进行，现场钻井液岩心渗透率恢复值达到85%以上，取得了良好的油气层保护效果。

表1 现场钻井液岩心渗透率恢复值评价
井号岩心渗透率恢复值/%动损害滤失量/mL
A91.60 3.9
B94.12 2.5
C87.1 4.7
3.结束语
通过采用岩心分析、敏感性评价以及水锁损害评价探究了大港油田重点区块储层的潜在损害机理，普遍具有较强的水敏性、盐敏性和碱敏性，因此钻井完井液设计时应重点避免水敏、盐敏和碱敏损害的发生。

在低渗、特低渗储层较易发生水锁伤害，应特别控制钻井液滤液表面张力，建议引入防水锁剂。

为此，针对大港油田不同渗透率储层，分别优化设计了油气层保护钻井液体系。

室内评价表明，油气层保护剂FGX 系列产品的加入，改善了钻井液中固相粒子的分布范围，实现了有效封堵，提高了岩心渗透率恢复值至90%以上。

现场试验结果表明，现场钻井液岩心渗透率恢复值达到85%以上，取得了良好的油气层保护效果。

参考文献
[1]蒋官澄，纪朝凤，等.大港油田重点区块保护油层钻井完井液体系设计与应用[J].石油钻采工艺，2008,30（6）:105-107.
244 ·2020年03期。