低渗透气藏保护研究现状及进展

低渗透气藏保护研究现状及进展

在低渗透气藏开发过程中，每个施工环节都会造成地层损害。本文对低渗透气藏保护研究现状及进展进行整理和分析，使得室内实验人员及现场施工人员有针对性地开发和改进各种生产工艺技术，以达到很好的储层保护效果。

标签：低渗透气藏；储层保护

1 引言

对于“低渗透”气藏的渗透率上限，目前国内外尚无统一的界定标准。前苏联的标准是渗透率上限为50×10-3 μm2；而美国的标准是岩心的地表气测绝对渗透率小于20×10-3 μm2，在气层原始条件下，渗透率小于1×10-3 μm2，甚至多数情况下渗透率为1×10-3～0.01×10-3μm2之间。我国一般采用美国的划分标准。但实践证明，仅仅利用渗透率作为划分低渗透储层的定量标准，其根据是不充分的。因此，要划分低渗透储层，必须采用综合参数来确定，这些参数包括地层渗滤容量性质、产能及产层开发效果的经济标准[1]。

2 研究现状

在气藏开发过程中，每个施工环节都会造成地层损害。完全避免地层损害是不可能的，但是可以通过改进各种工艺和方法降低损害程度。要达到很好的储层保护效果，就必须搞清楚储层地质特征和损害机理，有针对性地开发和改进各种生产工艺技术。钻完井、增产和开采中低渗透气藏的损害机理主要包括：①流体滞留；②有害的岩石-流体和流体-流体作用；③逆流自吸效应；④熔结与岩面釉化；⑤凝析作用和凝析液的捕集；⑥地层微粒的活化作用；⑦固相沉积。避免钻井中气层损害的技术包括空气/惰性气体、空气雾、充空气或氮气的泡沫钻井液和欠平衡钻井液作为钻井液。仅从气层特征出发，先进的钻进-完井-增产技术系统是倡导采用氣体型工作流体，这也正是美国能源部（DOE）天然气资源与开发计划的核心技术[2]。

目前，对于低渗透气藏的储层保护技术工艺主要有以下四个方面：①采用合理的完井方式。完井方式确定的基本原则是针对储层的具体地质条件，结合工程作业要求，从长期效益考虑，以获得最大的综合利润为前提，最有效地开发气田；

②使用优质的钻井液。钻井液性能参数中，对储层伤害影响最大的是钻井液密度、滤失量和含砂量。因此，为减少损害程度，必须将这3项参数控制在最低程度；

③缩短钻井液对储层浸泡时间。储层浸泡时间控制在96h内为最佳。而减少浸泡时间主要着手于：a提高钻井速度，缩短储层钻井时间；b加强生产各环节的横向联系和组织协调管理工作；消除由于固、测井组织工作不协调而造成的停待；加快钻穿储层后的完井工作；④避免井喷事故的发生：a实施近平衡压力钻井技术；b具有配套完善、状况良好的井口装置；c有一支技术过硬、操作熟练的职工队伍和严格的管理措施；d加强井控技术措施的落实。

3 研究进展

在对低渗透气藏进行钻完井施工过程中，要充分重视裂缝的保护，同时要兼顾钻井的高效和安全。国内外针对低渗透气藏钻井的油气层保护技术主要是欠平衡钻井技术和保护储层的钻井液技术。

3.1 欠平衡钻井技术

近十年来，国内欠平衡钻井技术的发展为油气层保护提供了一个新的平台。欠平衡钻井完井过程中，井筒始终处于欠压状态，这在很大程度上避免了由于正压作业造成的钻井流体侵入问题，降低了储层的损害程度。另外，相对于传统的过平衡、正压钻井而言，欠平衡钻井技术在促进油气层发现方面更具优势，并有望解决因储层损害原因而导致的低压油气层单井产量过低的问题。欠平衡钻井首要所面临的是井壁稳定的问题。地层井壁失稳的机理包括力学失稳、化学失稳和流固耦合失稳等。

3.2 保护储层的钻井液技术

近年来针对低渗透气藏不同的岩性和储层特征开发了一系列保护储层的钻井液体系，在现场保护低渗透气藏储层方面取得显著实效的钻井液体系主要有以下几种：①超低渗透钻井液。超低渗透钻井液封闭膜具压缩性，压力越大，封闭膜越致密，封闭效果越好；超低渗透钻井液封堵膜具有较高承压能力，能够提高地层破裂压力梯度，从而实现防塌和防漏；②强抑制性钻井液。甲基葡萄糖甙（MEG）钻井液就是一种强抑制性钻井液，如果在钻井液中加入足量的MEG，则在井壁上形成一层类似油包水泥浆的吸附膜，这个膜可以把岩石中的水和钻井液中的水隔开，使钻井液具有较强的抑制性和润滑性；③国外屏蔽暂堵型钻井液新发展。屏蔽暂堵技术就是在进入油层前20～50m有意识地在钻井完井液中加入根据孔喉尺寸大小、裂缝尺寸分布选择多级配的架桥粒子、充填粒子和可变形粒子。在压差作用下，瞬间在距井壁很短的距离内形成一层薄而不透水的、渗透率极低屏蔽防透环带，从而有效地阻止了钻井完井液中的固相和滤液侵入储层造成各种损害。

4 小结

对于低渗透气藏的储层保护，主要从对钻井液体系的优化进行分析处理即有针对性的加入防水锁剂对钻井液进行优化，设计成适合相应储层的具有保护储层特点的钻井液体系。目前，国内外对低渗透气藏的储层保护技术展开了多方面的应用研究。其中，水相圈闭损害是气藏储层中普遍存在的重要损害，因而研究出一套适合于气藏储层的降低水相圈闭损害的储层保护技术至关重要，是气藏储层研究领域中必不可少且需要深入研究的方向。

参考文献：

[l]孙玉学，王铁军.储层损害及保护技术[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，

1993：22-24.

[2]孙玉学，赵景原.海拉尔希三地区储层损害机理研究[J].大庆石油学院学报，2008（51）.