钻井液对储层损害
浅析煤层气钻井过程中的储层伤害及保护技术
2018年04月浅析煤层气钻井过程中的储层伤害及保护技术马腾飞（中联煤层气有限责任公司，北京100016）摘要：伴随着经济的发展和社会的进步，我国煤矿产业要想进一步优化经济利益，就要对钻井过程予以约束，减少其对于储层造成的伤害，建构可持续发展的管理机制。
本文对煤层气的原理以及基础特征进行了简要分析，并集中阐释了煤层气钻井过程中的储层伤害问题以及保护技术措施，以供参考。
关键词：煤层气；钻井过程；储层伤害；保护技术在煤矿管理工作中，为了全面认知钻井过程中储层受到的伤害问题，就要对可能导致其出现异常的元素进行统筹分析，结合伤害机理建立针对性的处理和管控措施，从而维护煤层管理工作的综合质量。
1煤层气概述1.1成藏原理在对煤层气进行系统化分析的过程中，要对其主要分布区域有明确认知，煤本身属于沉积岩类物质，一半的组成物质是有机物，且页岩的有机物含量在50%以下。
在气体存储的过程中，主要是微孔隙游离气体以及有机质内部吸附的表层气体，因此，多数煤层气体都会被视为吸附气。
需要注意的是，在煤层气存储结构中，割理是正交断层结构，整体方向和煤层保持垂直，能有效为气体的流动提供平台和空间。
在单独的储存层结构中，会出现煤，而气体的产生需要借助岩性进行处理，这就使得煤层气存储时，出现了很多影响天然气地质存量的因素，其中，煤的组成成分、实际煤层的基础厚度以及相应气体的含量等，都成为了影响气体吸附水平的关键。
除此之外，煤层中气体含量的变化范围较大，会和煤成分以及基础性质量等形成函数关系。
气体的组成结构中，甲烷占据多数，其余的包括液态烃以及二氧化碳等。
值得一提的是，在饱和状态下的气体煤，会直接生成相应的气体物质，气体不饱和则不会产生气体，直到储存层压力降低到饱和压力，而这种情况需要借助脱水作用才能完成。
1.2储层特征基础的煤层气储层结构是双孔隙结构，整体结构体系中，基质孔隙以及裂缝孔隙十分关键，且在煤层结构中，微孔和裂隙也会出现发育的情况，其实际水平对于煤层其赋存和移动有着重要的影响。
煤层气开采过程中储层损害原因分析及保护措施
72我国是能源大国，煤炭资源丰富，为人们提供了良好的物质条件。
煤层气是近些年来出现的较为洁净、优质的新能源，也是化工原料，通常被称为“瓦斯”。
实际上，煤层气主要存在于煤层当中，大多通过甲烷的形式加以呈现，通常牢牢吸附于煤基质颗粒的表面，很少以游离态的形式溶于水中。
1 煤层气开采技术现状及发展趋势1.1 煤层气开采技术现状现如今，中国的钻井现状并不顺利。
实际上，煤层气对于中国而言，是尤为关键的。
一旦煤层钻井发生问题，将会直接造成大面积污染，从而降低煤层气的实际质量。
故此，研究者需要针对中国在当前时期的煤层钻井现状，进行深入的细致分析。
通常情况下，煤层的位置居于岩石的最底层，并且脆性较强，硬度较低，一旦出现岩石挤压现象，将很有可能出现变形，甚至坍塌，尤其在开采煤层的过程中，更容易出现坍塌现象，长此以往，下限甚至坍塌的频率将会越高。
值得一提的是，煤层通常出现在岩石底部深处，施工方进行开采的过程中，很有可能由于距离的限制，而无法进行开采，并难以对煤层气及其井储层，进行恰当的保护。
1.2 煤层气开采技术发展趋势根据相关统计得知，中国在不超过地底直线距离2 000 m的浅煤气层，所含有的资源量大约为3.67×1013 m 3，名列全球第三。
近年来，全球资源短缺现象明显，在此背景下，开采非常规能源煤层气，成为各个国家的主要研究方向。
其中，最佳的开采方式，是基于压裂改造储层，保持其和井筒之间的通畅性。
然而，现如今，这项技术尚未成熟，有待于进一步研究。
2 煤层气储层伤害机理分析2.1 钻井液对储层的损害（1）由于微粒运移及其相应的黏土膨胀，而直接导致的储层损害对于大部分煤岩裂隙而言，其孔隙度一般相对很低，保持在1%~2%的范围，当钻井液中的滤液，已经渗入煤岩，则将会造成煤基质膨胀，从而切实降低煤岩裂隙的孔隙度及其实际渗透率。
此外，钻井液中存在的固相颗粒，一般会跟随裂隙持续流动，或者直接残存于孔隙当中，严重损害储层。
钻井过程中的储层损害和储层保护技术研究现状_乐平
（3）充气液钻井。 充气钻井液以聚合物泥浆为 基础，加入泡沫剂，经高速喷射或空压机充气起泡而 成。 近几年来，充气液钻井在提高机械钻速和储层 保护方面起到了重要的作用，它具有密度低、携岩能 力强、防止和消除漏失、机械钻速高、地层损害小等 优势。 利用其低密度特性、特殊泥饼、泡沫封堵和屏 蔽作用，成功地解决了严重漏失地层的钻井问题。
随着研究的深入，人们深刻地认识到保护储层 在油气勘探开发中的重要性。 研究损害机理、储层 保护技术也成为石油勘探开发过程中的重要措施之 一。 目前钻井过程中钻井液对储层的损害表现有以 下几方面：
（1）压差对储层的损害 为了确保钻井安全，一般采用过平衡钻井，在钻 井过程中钻井液液柱压力通常高于地层压力，钻井 过程中可以通过调整钻井液的密度来调整钻井液液 柱压力，从而配制与地层压力匹配的钻井液，高的钻 井液密度虽然保证了钻井安全，但也易导致钻井液 侵入地层。 （2）钻井液返速和钻具摩擦对储层的损害 在钻井过程中循环钻井液对井壁的冲蚀和切削 作用，会妨碍并破坏泥饼的形成，从而使钻井液大量 侵入地层；当钻井液环空返速过大时，会冲蚀井壁造 成井眼扩大，甚至脱落、坍塌，影响固井及后期射孔 质量；同一钻井液，反速越大，钻井液对井底的压力 越大；此外若井身或钻具弯曲，钻具与井壁的摩擦也 会破坏井壁已形成的泥饼。 （3）起下钻对储层的损害 起下钻时引起的钻井液压力波动变化也会损害 储层，快速起钻时会降低钻井液压力从而造成泥饼 脱落，诱发溢流、甚至井喷；而下钻过快则会增大钻 井液对井底的压力，加速钻井液侵入地层。
浅谈井下作业施工中储层损害分析及对策
2121 井下作业施工中的储层损害1.1 洗（压）井在洗（压）井的过程中，入井液当中有一些固相颗粒，会对射孔孔眼、地层孔隙及裂缝进行堵塞。
储层岩石、入井液、流体等不配伍，在入井之后和储层岩石流体之间出现反应，而出现结垢和沉淀的情况，导致堵塞，尤其是挤压井当中，井筒内的杂质和入井，也会深入到地层之中，这样就会造成堵塞的情况更为严重，而且渗透率的影响加大，具有更大的危害。
1.2 射孔射孔的时候会对孔眼附近的储层产生一定的压实损害，对压差也有一定的影响。
从理论上分析，孔井筒压差越小则具有越好的效果，射孔孔径、穿透深度、孔密等参数都有一定的影响，特别体现在低渗油藏中，高孔密、大孔径、深穿透都对保护储层，提高产量具有一定的好处，当前在生产井射孔当中，普遍通过127、102枪弹，个别堵塞严重或低渗的储层通过一米弹或复合增效射孔，具有不错的效果，与此同时，射孔液也会对储层产生较大的危害，因此对于补孔井而言，一般可以使用原井液压井进行压紧操作。
1.3 酸化在储层的损害方面，主要体现在酸液反应出现沉淀地层当中的含钙矿物和钠粘土会和酸进行反应，出现一些不可溶的沉淀，酸化砂岩存储层也会出现一些细小的颗粒释放出来，导致地层坍塌，不干净的酸化管柱也是酸化堵塞物出现的一个重要来源，与此同时铁反应物的出现以及胶体残渣会让酸和原油进行接触，而导致pH值减小而出现沉淀，这些都会损害储层。
1.4 压裂在储层中压裂液的滞留也会出现压裂残渣会造成储层产生阻塞，压裂的时候会造成储层中的粘土矿物出现颗粒运移和膨胀的情况。
压裂液和原油乳化会出现油包水的情况，出现阻塞压裂液在储层当中的冷却效应或者没有很好的选择支撑剂或施工质量差、设计不合理等都会导致储层产生损害。
1.5 防砂、试油化学防砂或设计不合理或参数优选不够或者防砂液产生性能问题都会导致防砂失败，对地层产生损害，甚至会导致防砂后不产液，让储存出现严重阻塞。
是由方法和作业参数不当，比如说流量、压差、压力等可能会出现速敏等情况，试油作业有时会导致乳化阻塞沉积物，阻塞水不清洁、试油作业时间过长也有可能对储集层产生影响。
浅谈井下作业施工中储层损害分析及对策
渣， 酸与原油接触 Ｐ 值减小而生成 的沉淀等 ， Ｈ 都会
对储 层 造成 损 害 。
１ ４ 压 裂 ．
压裂液在储层 中滞 留会产生液堵 ， 压裂残 渣会
对储 层 造 成堵 塞 ， 裂过 程 会 引 起 储 层 中粘 土 矿 物 压
的膨 胀 和颗粒 运 移 ， 压裂液 与 原油 乳 化形 成 油包 水 ，
塞物 的 一个 来源 。 外 ， 此 铁反 应物 的 形成 以及 胶 体 残
体产 出或注入 自然能力的任何障碍影响都是储层损 害。储层损害能降低产能 ， 影响油 田合理开发 ， 导致
措 施 作业 工 作量 的增 加 ， 高油 气 生产 成本 ， 响最 提 影
终 采 收率 。下 面 就 临盘 油 田作业 施 工过 程 中储 层损
维普资讯
９ ４
内 蒙古 石油 化 工
２０ 年第 ９ ０８ 期
洁， 携带 固相 颗粒 等 入 井 ， 易造 成地 层 堵 塞 ， 响 极 影 油 井产量 。 还有 一个 重要 的也 是普 遍的 问题 ， 如果作 业 检泵 开 井后 生 产 不正 常 ， 业 队采 取 的第 一 个补 作
刷作 用 。射 孔孔 径 、 射孔 密 度 、 孔 穿透 深 度等 参数 射
地 层 ， 至 造 成 防砂 后 不 产 液 ， 储 层 形 成 严 重 堵 甚 在
塞。
１ ６ 试 油 ．
试 油 方 式 及 作 业参 数 不 当 （ 如压 力 、 差 ， 例 压 流
均有影响， 尤其表现在低渗油藏 ， 大孔径 、 高孔密、 深 穿 透有利 于 保护 储层 、 高 产量 。另外 ， 孔液 对储 提 射 层的损害也不容 忽视 ， 以对补孔井提倡原井液压 所 井。
碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法
碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法碳酸盐岩裂缝性储层是目前石油勘探开发中常见的一种储层类型，因其裂缝发育、渗透率高、储量丰富而备受关注。
由于碳酸盐岩的特殊性质，钻井作业中经常面临着钻井液损害的问题。
传统的评价方法往往无法有效评估碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害的程度，因此需要开发新的评价方法。
本文主要针对碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法进行研究和探讨。
1. 碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害的特点碳酸盐岩裂缝性储层的特点是裂缝发育，孔隙度高，渗透率大，储层非均质性强。
钻井液往往会侵入裂缝和孔隙中，造成储层渗透性的损害。
由于碳酸盐岩对酸、盐、碱等有着较强的反应性，钻井液中的化学物质也会对储层造成损害。
评价碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害的程度，需要充分考虑储层的渗透性变化以及化学物质对储层的影响。
2. 传统的评价方法存在的问题传统的评价方法往往是基于试验和经验进行评估的，存在以下几个问题：一是缺乏定量的评价指标，往往只能给出定性的评价结果，难以进行精确的评估；二是忽略了不同钻井液对储层的损害机制和程度的差异性，导致评价结果不够准确；三是无法全面考虑钻井液对储层的渗透性和化学性质的影响，无法准确评估储层损害的综合程度。
3. 新方法的研究思路针对碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价存在的问题，本文提出了一种新的评价方法，该方法主要包括以下几个步骤：一是对不同类型的钻井液进行分类，分析其化学成分和性质，确定其对储层的损害机制和程度；二是选取合适的实验方法，通过实验研究不同类型钻井液对储层渗透性的影响，建立定量的评价指标；三是结合实验结果，建立钻井液损害评价模型，考虑渗透性变化和化学物质影响的综合效应；四是通过实际案例验证和应用，验证新方法的准确性和可靠性。
4. 新方法的优势和创新之处。
关于液体欠平衡钻井的储层损害评价
关于液体欠平衡钻井的储层损害评价关于液体欠平衡钻井的储层损害评价随着石油工程领域的发展，液体欠平衡钻井技术被广泛应用于储层开发过程中，然而这种新型的钻井技术却难免会对储层造成一定的损伤。
因此，如何评价液体欠平衡钻井的储层损害，是当前亟需解决的问题。
液体欠平衡钻井指的是钻井过程中钻柱周围环境中的压力大于油层地层间隙压力，即钻柱周围造成局部真空，这种特殊的物理环境会产生一些负面的效应，比如钻过的地层储集层不同程度地受到了损害，层间缝隙被压缩变形，导致产量降低，水和砂岩灰分含量增高等问题。
为了减少钻井对储层的损害，需要对储层的损害进行评价。
目前，对于液体欠平衡钻井的储层损害评价，有三种常用方法：地震反射法、产能测试法和岩石物理实验，并且三种方法都有其独特的应用优势。
地震反射法运用地震波与岩石物性参数之间的关系，分析地震波传播路径，确定地层的物性分布，从而判断地层损害程度。
但是地震反射法要求在钻过每一层地层前都需要进行地震测试，所花费的时间和成本较高。
产能测试法针对的是储层中的产能特征，通过产量和压力测试，来评价地层在钻过后储层产能的变化情况，从而检测是否存在储层损害。
虽然产能测试法的结果准确度较高，但其依赖于地层的流体性质，而流体性质的变化会导致评价结果的不可靠性。
岩石物理实验则是通过实验测量的方式，模拟地层在液体欠平衡钻井过程中的物理环境，提取出储层的物理性质参数，重新构建储层模型，最终得到损伤程度。
岩石物理实验具有实验控制条件严格、结果准确度高、评价稳定等优点，因此，被广泛应用于液体欠平衡钻井的储层损害评价。
总之，对于液体欠平衡钻井的储层损害评价，需要结合以上三种方法进行综合评价。
而在实际应用中，需要根据不同地质环境和包层情况，选择合适的方法，以达到准确、有效地评价液体欠平衡钻井储层损害的目的。
此外，还有一些其他的因素也会影响液体欠平衡钻井的储层损害，如钻头的尺寸和设计、钻井液性质和性能的选择等。
碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法
碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法
碳酸盐岩是一种常见的储层岩石，其裂缝性储层具有很高的储量和开发潜力。
在钻井作业中，钻井液的使用可能会对碳酸盐岩裂缝性储层造成一定的损害。
评价钻井液对裂缝性储层的损害程度具有重要的意义。
本文提出了一种新的评价碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害的方法，通过以下几个步骤来实现。
第一步，样品采集。
在钻井现场，从不同的钻井液曝露区域，例如孔隙、裂缝和岩层表面，采集样品。
通过分析这些样品，可以获得钻井液对储层的侵蚀程度。
第二步，样品分析。
将采集的样品送往实验室进行分析，例如常规岩心分析、扫描电镜观察和水化学分析等。
通过这些分析，可以了解钻井液对储层的物理和化学作用。
第三步，数据处理。
根据分析结果，对不同样品的数据进行整理和处理。
可以使用统计学方法，例如主成分分析和聚类分析，来提取各个指标之间的关系和特征。
第四步，损害评价。
根据分析结果，综合考虑钻井液对储层的侵蚀程度、裂缝扩展情况和储层流体性质等因素，对钻井液的损害程度进行评价。
这种评价方法的优点是能够综合考虑多个因素对储层的损害程度，而不仅仅依靠单一的指标。
由于采用了统计学方法和多重分析，所得到的评价结果更加客观和准确。
本文提出的新方法可以有效评价碳酸盐岩裂缝性储层钻井液的损害程度。
这对于优化钻井液的配方和改进作业技术具有重要意义，可以提高钻井作业的效率和经济效益。
钻井完井液储层损害室内评价关键技术
文章编号：1001-5620（2010）06-0016-04钻井完井液储层损害室内评价关键技术田荣剑， 罗健生， 王楠， 李松， 孙强（中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，河北燕郊）摘要 储层损害室内评价是一个统计性实验，必须经过大量的实验，才能对现场情况作出全面、准确的判断；同时它又是一个模拟性实验，其实验方法、实验条件和判别规则对最终的实验结论都会产生决定性影响。
目前储层保护室内评价结果的稳定性和重复性不太好，降低了对现场作业的参考性。
因此，对室内评价过程中实验岩心的选择、建立束缚水的判断进行了规范，对实验条件进行了确定，从而消除了歧义和误差，提高了评价结果的稳定性、为石油的开采提供保障。
关键词 储层损害；统计性；模拟性；渗透率；临界流速；评价中图分类号：TE258 文献标识码：A0 引言储层损害评价包括室内评价和现场评价。
储层损害室内评价对现场的指导性有时不精确，比如室内评价结果不好，而现场的出油效果却不错；室内评价钻井液的损害程度不大，而现场作业后通过测井等技术却认为地层损害较大。
其原因主要是对储层损害室内评价实验的性质不了解、实验条件选择得不合适以及实验结果判定得不精确，久而久之，一味地追求较高渗透率恢复值成为储层保护室内评价的重点关注，而对于评价实验的条件和适用的范围却很少关注。
殊不知，对于储层保护室内评价来说，只有选择合适的实验方法、建立明确的实验条件，得出的实验结果才有实际的参考意义。
地层的不均质性决定储层保护室内评价是统计性的实验。
此外，储层损害室内评价还是一个模拟性实验。
在进行评价实验时，对于岩心的选择、实验方法的设计、评价条件的确定都会对最终结果产生决定性的影响。
虽然有相关的行业标准作为依据，但是在实际操作过程中仍不可避免地存在歧义或误差，导致了实验结果的不准确和重复性差，降低了其参考的价值。
因此，合理地选择实验方法、精确地统一实验条件、认真地执行判别标准是储层保护室内评价的关键[1-3]。
钻井完井过程中对煤储层的潜在伤害
钻井完井过程中对煤储层的潜在伤害钻井完井过程中对煤储层的潜在伤害1.正压差伤害在正压差作用下，钻井液中的胶体颗粒和其它细微颗粒被吸附在煤层孔隙喉道上。
钻井液滤液的侵入又有可能发生敏感性反应，生成不溶性沉淀物，从而造成堵塞。
测定不同围压下煤样的渗透率值，如图5—2所示：随着围压的增加，渗透率下降。
由于煤层存在着压力敏感性，钻开煤层后，煤中的微孔隙和裂缝受压会变的更加细微，增加了克服损害的难度。
为此，钻井过程中最好采用平衡或欠平衡钻井技术。
图5－2 不同围压对煤渗透率的影响2.固相伤害钻井液中所含固相颗粒分为粗粒（大于2000μm）、中粗粒（250～2000μm）、细粒（44～250μm）、微粒（2～44μm）和胶体颗粒（小于2μm）。
钻井液中不同粒径的固体颗粒，特别是其中的微粒和胶体颗粒会沿着煤层的割理和孔隙进入煤层，对煤层气的运移通道产生填充和堵塞。
在低压煤层中，这种固相颗粒的侵入速度和侵入半径大大增加并“镶嵌”在孔隙之中而无法清除，从而造成永久性的伤害。
钻井液中固相颗粒主要来自钻屑、煤粉及配制钻井液的材料，如膨润土、加重剂、堵漏剂和暂堵剂及聚合物不溶物等。
与常规砂岩和碳酸盐岩储层相比，煤储层裂缝具有平、直、宽的特点。
固相颗粒只要进到煤岩裂缝中，很容易随滤液一起进入储层深部，直到微粒沉积下来为止，从而在井眼周围形成一个半径较大的固相侵入带，对煤层储集性能造成严重的损害。
表5—7所示的是煤心经过4％的膨润土泥浆污染前后，空气渗透率的变化情况。
试验是选择裂缝发育的煤样，把煤样在低温下烘2h，测定其空气渗透率值。
然后把煤样放入岩心流动仪中，在一定的温度和正压差下，用钻井液反向污染一定的时间，再把煤样在低温下烘2h，最后在与污染前相同的条件下测定空气渗透率的值。
渗透率损害值为：R＝（1－K后/K前），计算结果列于表5—7。
从实验可知，钻井液中膨润土对空气渗透率值小的煤样影响不大，膨润土不可能进到裂缝不发育的煤中。
储层损害及治理技术浅析
解堵措施针对性。近三年，共实施各类解堵措施89井次，有效
率78.6%,初期增加日油能力329.4吨，当年累计增油4.3万吨。
厚号 1 2 3 4 5
水平井钻井汾染 特殊岩性污染 直井钻井柠染 揩施作业痔染 维护及其它淆染
主要治理#*
酸洗（酸化） 酸化
酸化、强排 酸化、酸漫 酸化、酸漫
注工井數 30 口 25 口 17 口 14 口 3口 89 口
有如
90%
m
70. 6% 71.4% 100% 78. 6%
计日增油 213. 5 吨 62. 8 吨 27. 6 吨 20.7 吨
4. 8吨 329.4
蚩年*计增油 2. 78万吨 7883 吨 3958 吨 2787 吨 560吨 4. 3万吨
表4 2014年-2016年XX油区储层损害洽理措施统计表 2.1强化室内评价，科学筛选配方
（1）钻井过程中的储层损害。一是固相侵入，堵塞储层岩 石孔隙及自然裂缝。二是滤液侵入引起储层粘土矿物的水化膨 胀和分散运移，减少储层岩石孔隙半径或堵塞喉道，或是造成 润湿性反转，降低储层渗透性。影响钻井储层损害的因素:压 塞浸泡时间、钻井液的类型和成分、储层的渗透性。
测试井敷
\
\
2013
8
2014
5
技术创新 27
储层报害及诒理技术浅析
◊胜利油田分公司油气井下作业中心冯卫芳
储层损害贯穿于油田开发的各个环节，产生储层损害的原 因是多方面的，其中主要原因在于钻井、完井过程中，因压差 导致入井液中的滤液和固相颗粒大量侵入地层，引起储层岩石 的结构及表面性质等发生改变，从而使井眼附近地带的渗透率 大大下降。储层受到损害，造成油气井的产量下降甚至损失整 个层系，因此一直以来各油田普遍重视储层损害和保护技术。
钻井液对杏1—3区储层损害的室内实验研究
压 力 为 ：．５ ａ ０５ ａ １５ＭＰ 。一 个泥 浆 体 系 的 ０１ ＭＰ 、．ＭＰ 、． ａ
评 价组合 数 目是 ２ ３ ３ ｌ ｌ ｌ ，则 评价 因素 全 组合 ｘ ｘｘ ｘ ＝ ８ 岩心 数量 ３ ６块 。
数 目应 是 １ ｘ ＝ ６ ８ ２ ３ 。即在评 价 实验 过 程 中 ， 用人 造 应
油 田的地层 温 度 在 ４ ６ ℃ ， — ５ 选取 实 验 的温 度为 ５ ℃。 ０
渗 透率 降低从 而造 成油气 层 损害 。 油气层 的损 害不 仅
降低油 气井 的产 出或 注 入能 力及油 气 的采 收率 ， 可 还
选 取 的 岩 心 渗 透 率 分 为 三 个 等 级 ： １ ２ ） ｌ ｘ （— ０ ｘ Ｏ Ｉ 、 ｍ
及ＮＡ Ｐ Ｎ处 理剂颗 粒 堵塞 岩心 空 隙造成 的 。 四是 岩心
中 处 理 剂 也 会 对 地 层 造 成 伤 害
关 键 词 ： 井液 ； 钻 渗透 率 ； 污染 深度 ； 污染 程度 在 钻 井完 井 过 程 中 ， 井液 、 井 液进 入 油 气 层 钻 完 后 与储 层岩 石及 流体 发生 作 用 ， 可 能引起 油 气层 的 都
系。 为此 ， 选择 这两 种钻 井液开 展室 内实验 。 于杏北 鉴
（０ １ ０ ｘ Ｏ Ｉ （５ — ５ ） １ 。ｘ ５ — ５ ） ｌ ｘ 、１ ０ ２ ０ ｘ ０ Ｉ 。选取 的 实验 ｍ ｍ
能损失 宝贵 的油气 资源 以及 增加勘 探 开发成 本 。 因此 说， 做好 油气 层保 护 工作 是保 护油 气 资源 的重 要 战略
措 施 。 内外专 家在 保护 油气 层方 面开展 了大 量 的研 国 究， 对油 、 气层 损 害机理也 得 到 了一 定 的认 识 。 本实 验
储层伤害_煤层气钻井应注意的问题
,
造 成 渗 透 率 大幅 度 降 低
,
这
《煤 层 气译 文集 》 河 南 科
,
种 作 用 于 煤层 的 高 应 力
足 以 引 起煤 层 渗 透
。
学 技 术 出 版社
,
1男1
,
造 成 渗 透 率 的 永 久 性 降低
及y r
L
.
L 〕甲 1
。
e 加 1吨 T
e
n iu h q ,
一
o r f
。
液 对 煤层 的 侵入 速 度 和 侵人 半 径
透 率降 低
从 而 使渗
(5 )
对 已 伤 害 的储 层 实 施 酸 化 处 理
在欠 平 衡 钻 进 时
,
井 内循 环 液压 力 小 于
,
煤层压力
,
使作 用 附 近 的 纯 应 力增高
,
引起
。
参考 文 献
地 矿 部华 北 石 油 地 质 局 编
,
煤 层 塑 性 变形
,
煤是 由高 度交 连 的大 分
。
聚 合 物类 泥 浆侵 人煤 层
会 因 高 分子 聚
子 网 和 其 它 互 不 交 连 的大 分 子 链 组 成
因此
合 物 的 的 吸 附 作 用 引起 粘 土 絮凝 堵塞 和 梭 基 水化 作 用 引 起 粘 土 膨 胀 堵 塞
,
煤具 有 很 强 的 吸 附 或 吸 收各 种
。 ,
、
雾化 空 气或 泡 沫 进 行 钻 进
因 空气循环使 煤
中 天 然 裂 隙 的 发 育大 大 降低 了 煤 的 强 度 之 比 其 它 岩 石 更 易受 压缩
钻井过程中储层伤害分析
钻井过程中储层伤害分析作者：朱常春来源：《中国科技博览》2018年第13期[摘要]本文对史3-6-斜13井区开采现状和潜力进行了分析，提出了史深100沙三段内在伤害因素，针对史深100沙三油藏钻井保护存在问题，并提出了措施，采用区块油层保护技术，形成油气层保护的典范。
[关键词]钻井；内外因素；储层保护中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0051-02一、井区开采现状及潜力分析1、史3-6-斜13井区开采现状史100东区（方案区）目前油井总井11口，开井7口，区块日液55.8t/d，日油41t/d，综合含水26.5%，平均单井日油5.9t/d，平均动液面1568m，累计采油34.38×104t，采油速度0.6%，采出程度为13.2%，水井总井8口，开井5口，日注水平74m3/d，月注采比为1.15，累积注水47.99×104m3，累积注采比0.95。
地层压力22.8MPa，地层总压降为22.9MPa。
2、潜力分析史3-6-斜13井位于2011年井网加密开发调整方案区的东北部，目前该井区注采井网基本瘫痪，油井（史8-斜44、史8-斜24、史3-4-13）全部停产、报废，水井开井1口（史3-5-斜14），日注1m3/d，老水井（史8-28）工程报废待更新，由于水井工程报废、局部井区无井控制导致该井区注采井网不完善，井区核心部位无井控制，含油面积为0.25Km2，主力层位为沙三中21上、沙三中21下、沙三中22，油层叠加厚度20.0m，失控储量为33.0×104t。
针对该井区情况与2011年方案部署结合，下步可通过钻新井来完善注采井网，提高储量的控制与动用程度，本次部署新油井1口井（史3-6-斜13），注采完善后该井区排距200米，油井间井距200-250米，井网完善后预计可恢复控制储量8.4×104t，恢复可采储量2.1×104t。
降低储层损害的措施
1.降低储层损害的措施：以下是三方面来降低储层损害。
1.保护储层钻井工艺，钻井液液柱压力与地层压力之间压差越大，钻井液侵入储层越多、侵入越深，对地层的损害就越严重，并且裂缝受压后会导致严重的水锁效应。
另外在钻进过程中，应尽量减少储层在钻井液中浸泡和沖浊时间，严格控制起下钻速度，防止激动压力的产生。
煤岩气藏常用的钻井工艺有：气体和雾化钻井、泡沫钻井、欠平衡钻井、屏蔽暂堵钻井工艺、定向羽状水平井等技术。
2.保护储层钻井液技术：保护储层钻井液体系在不同的地区有不同的设计方案，但其基本思路为：1，必须确保所使用的处理剂和钻井液体系与储层岩石与流体之间有良好的配伍性。
2，优选与地层特性相配伍的高效降失水剂，控制滤失减少钻井液的深度。
3，足够重视储层的强应力敏感性问题，防止有效应力变化引起的储层损害。
4，重视煤岩储层的水相圈闭损害，在配方应选用既能有效降低表面张力，又与其他处理剂配伍的表面活性剂。
3.保护储层压裂增产技术：为了避免减少压裂作业对储层的损害，煤岩压裂液应具有膨胀效果好、破乳率够、低残渣、返排率高、流变剪切性能好以及携砂能力强等特点，尽量减少压裂液漏失对裂隙导流能力的影响。
使用气基流体的压裂技术可以缓解、甚至避免水基压裂液带来的水相圈闭、高分子处理剂吸附，基块膨胀、残渣沉积等损害；液氮，液二氧化碳进入煤层还可以增加气藏能量，利于返排，液氮，液二氧化碳，二氧化碳泡沫压裂已经在致密砂岩气层中压裂中取得成功。
2.分层及选择性压裂技术的方法。
1单封隔器分层压裂，单封隔器分层压裂适用于各种类型油气层，特别是深井和大型压裂，管柱结构简单，施工比较安全，不易发生砂卡。
2双封隔器分层压裂，在射开多层的油气井中，对其中任意一层进行压裂。
在压裂过程中，控制压裂层位准确可靠；但是施工中两个封隔器之间拉力较大，对深井和破裂压力高的地层，不宜采用此种工艺技术。
3桥塞封隔器分层压裂，在射开多层的油气井中，对其中任意一层进行压裂。
二次测试作业期间钻井液对储层的伤害及防治对策
油嘴直径 孔板开孔直径 （ ｍ ｍ） （ ｍ ｍ）
１ ０
油压 （ ＭＰ ａ ）
３ ３ ． ４
套压 （ ＭＰ ａ ）
Ｏ
产量 （ １ ０ ｎ ｌ ／ ｄ ）
３ ． １ ５
无阻流量 （ １ ０ ｍ ／ ｄ ）
３ ． ９ ８ ４ ７
须 家河 组 一 ｉ 段
层 内部 除 了 自身 孔 隙 和天 然 裂缝 外 ，还 有 酸 溶 蚀
裂缝 ．达 到 Ｔ 业 产 能 的气 井 ，在 进 行 第 二 次 测 试 之前 ，需 采 用 钻 井 液 压 井 和堵 漏 。 南于 井 壁 无 泥 皮保 护 ，钻 井 液 ｒ ｆ １ 的 各 种 同相 加 重 材 料 或 堵 漏 剂
阻流量 的 ２ ７ ． ３ ９ ％，降产 幅度很 大 。
＿ ｌ １ ｗ Ｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｏｉ ｌ ＆ Ｇａ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ低 渗透 油 气 田
１ ２ １
工艺技术与试验
Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＥＳ＆ ＴＥＳ Ｔ ｌ 二 次测试 作 业期 间钻井 液对 储 层的伤 害及 防治 对策— — 范青 等
家 坪组 ，该井 第一 次测 试情 况 如表 １ 所示 。
表１ 元坝× 井 第 一 次 测 试 情 况
测试层位
测试 方式
油嘴直径 孔板开孔直径
（ ｍ ｍ） （ ｍｉ ｌ １ ）
１ ２
油压
（ Ｍ Ｐ ａ ）
３ ９ ． １
套压
（ Ｍ Ｐ ａ ）
０
产量
（ １ ０ Ｉ Ｔ ／ ／ ｄ ）
１ Ｏ ． ）
１ ４ ． ４ ｌ Ｏ ５
浅析钻井液对裂缝—孔隙型储层的损害机理分析
浅析钻井液对裂缝—孔隙型储层的损害机理分析
林志新
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2015(000)017
【摘要】在钻遇裂缝性储层时,钻井流体必然会沿裂缝侵入.侵入流体中包含液相和固相颗粒.由于裂缝性储层的主要流动通道为裂缝,其有效流动截面比孔隙性储层大得多,因而流动阻力小.侵入流体中的固相颗粒和液相可沿裂缝侵入到油层内部.侵入钻井液对裂缝性储层的损害主要表现在两个方面,一是裂缝导流能力的下降,二是缝孔界面的伤害.前者使侵入带(井筒周围,甚至储层内部)的有效渗透率下降,而后者则使基质中的烃类物质难以运移到裂缝中,最终导致地层产能下降.
【总页数】2页(P61-62)
【作者】林志新
【作者单位】哈尔滨石油学院石油工程系,黑龙江哈尔滨150027
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
【相关文献】
1.钻井液对裂缝-孔隙型储层的损害机理分析 [J], 林志新
2.孔隙型与裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层应力敏感研究 [J], 何健;康毅力;刘大伟;雷鸣;疏壮志
3.保护裂缝-孔隙性储层的钻井液技术 [J], 雍富华;鄢捷年
4.裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层孔隙度下限的求解研究 [J], 赵路子;周彦;谭秀成;夏吉
文;吴昌龙;李凌;刘宏
5.超低渗砂岩储层钻井液损害机理分析及解决方法——以库车北部构造带吐格尔明段为例 [J], 陈洲亮; 欧阳传湘
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
欠平衡对储层损害
液体欠平衡钻井在提高钻速、控制储层损害、防止或减少钻井漏失、防止压差卡钻等多方面具有优势。
然而就储层损害控制而言，液体欠平衡钻井存在哪些损害因素，是否能有效降低储层伤害，能降低到什么程度，必须进行更深入的研究。
自吸和逆流自吸在进行液体欠平衡钻井时，钻井液循环体系井底压力低于地层孔隙压力，所以不会在井壁上形成可封堵孔隙、微裂缝的渗透率极低的滤饼。
没有了滤饼的封隔作用，水基(油基)钻井液中的自由水(油)与储层长期接触，可在毛细管压力效应作用下进入储层，由于外来流体与储层的不配伍，会造成液相圈闭和相对渗透率降低。
即使是在井底负压情况下，自由水仍可以通过逆流自吸作用进入储层。
一方面，天然气在一定的欠压差下由地层流向井筒；但一方面，岩石接触水相时仍然存在指向地层的毛细管力，欠平衡压差并不能完全克服这种与欠平衡压力反向的毛细管力作用，从而产生逆流自吸效应。
非连续欠平衡钻井产生的储层损害用液体进行欠平衡钻井时，很难在100％钻井时间内都保持井筒内处于负压状态。
下钻杆、开启泥浆泵产生的压力激动，以及钻遇多个压力层系时，为维持较高压力层的欠压值就会使较低压力层实际处于过平衡状态，因此欠平衡钻井过程中的一些时间段或一些层位实际处于正压差状态。
由于储层没有具有一定承压能力的滤饼保护，在正压差作用下，钻井液中的固相和液相就会侵入储层而产生损害。
在欠平衡钻井过程中,地层流体不断渗入井筒,如果井底负压差过大,不仅给地面设备控制和处理带来困难,而且可能使地层坍塌、出砂,造成地层毁灭性破坏。
裂缝中重力作用侵人损害采用液体欠平衡钻井工艺钻水平井时，若钻遇大裂缝、孔洞，钻井液会在重力作用下进入水平井段的下部地层，从而损害储层。
若裂缝或孔洞较小和井筒负压值足够大，地层流体从井壁喷人井筒的力就可以平衡重力，阻止钻井液进入地层；如果裂缝、孔洞较大或井筒负压值较小，钻井液同样会进入地层，因此由于重力作用产生的钻井液侵入即使是在连续的欠平衡钻井状态下也有可能发生。
钻完井液对储层损害机制及防治措施研究
钻完井液对储层损害机制及防治措施研究
李越
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】针对钻完井液对储层的损害机制及防治问题,本次研究首先对钻井液引发储层损害的成因进行分析,在此基础上,对储层保护钻井液技术要求进行探讨,对储层保护钻井完井液类型进行分析,开展钻完井液对储层损害的防治措施研究,为提高钻
完井液的储层保护效果奠定基础。
研究表明:钻井完井液中分散颗粒堵塞油气层、
钻井完井液与油气层岩石不配伍、钻井完井液滤液与油气层流体不配伍等属于钻井液引发储层损害问题的主要原因,控制钻完井液密度用于不同压力下的油气层平衡、钻井液固体微粒匹配对应油气层渗流通道、钻完井液与储层岩石和流体的配伍属于储层保护钻完井液的技术要求,无膨润土暂堵型聚合物钻井完井液、无固相/无黏土相弱凝胶钻井完井液属于常见的储层保护类型的钻完井液。
【总页数】3页(P73-75)
【作者】李越
【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田化学事业部
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.页岩气储层损害机制及保护水基钻完井液技术
2.MCZ Z1块储层损害及钻井液完井液室内试验研究
3.钻完井液对储层损害机制探究及防治措施的再认识
4.渤海湾埕海新区水平井钻完井液储层保护技术研究与应用
5.渤海A油田储层损害机理及钻完井液保护技术研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．钻井液中分散相颗粒堵塞油气层
1）固相颗粒堵塞油气层
钻井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂、钻屑和处理剂的不溶物及高聚物鱼眼等。
钻井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层损害。
损害的严重程度随钻井液中固相含量的增加而加剧，特别是分散得十分细的膨润土的含量影响最大。
其损害程度与固相颗粒尺寸大小、级配及固相类型有关。
固相颗粒侵入油气层的深度随压差增大而加深。
2）乳化液滴堵塞油气层
对于水包油或油包水钻井液，不互溶的油水二相在有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，可进入油气层的孔隙空间形成油-水段塞；连续相中的各种表面活性剂还会导致储层岩心表面的润湿反转，造成油气层损害。
2．钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害
钻井液滤液与油气层岩石不配伍诱发以下五方面的油气层在损害因素。
1）水敏
低抑制性钻井液滤液进入水敏油气层，引起粘土矿物水化、膨胀、分散、是产生微粒运移的损害源之一。
2）盐敏
滤液矿化度低于盐敏的低限临界矿化度时，可引起粘上矿物水化、膨胀、分散和运移。
当滤液矿化度高于盐敏的高限临界矿化度，亦有可能引起粘土矿物土水化收缩破裂，造成微粒堵塞。
3）碱敏
高pH值滤液进入碱敏油气层, 引起碱敏矿物分散、运移堵塞及溶蚀结垢。
4）涧湿反转
当滤液含有亲油表面活性剂时，这些表面活性剂就有可能被亲水岩石表面吸附，引起油气层孔喉表面润湿反转，造成油气层油相渗透率降低。
5）表面吸附
滤液中所含的部分处理剂被油气层孔隙或裂缝表面吸附；缩小孔喉或孔隙尺寸。
3．钻井液滤液与油气层流体不配伍引起的损害
钻井液滤液与油气层流体不配伍可诱发油气层潜在损害因素，产生以下五种损害：1）无机盐沉淀
滤液中所含无机离子与地层水中无机离子作用形成不溶于水的盐类，例如含有大量碳酸根、碳酸氢根的滤液遇到高含钙离子的地层水时，形成碳酸钙沉淀。
2）形成处理剂不溶物
当地层水的矿化度和钙、镁离子浓度超过滤液中处理剂的抗盐和抗钙镁能力时，处理剂就会盐析而产生沉淀。
例如腐植酸钠遇到地层水中钙离子，就会形成腐植酸钙沉淀。
3）发生水锁效应
特别是在低孔低渗气层中最为严重。
4）形成乳化堵塞
特别是使用油基钻井液、油包水钻井液、水包油钻井液时，含有多种乳化剂的滤液与地层中原油或水发生乳化，可造成孔道堵塞。
5）细菌堵塞
滤液中所含的细菌进入油气层，如油气层环境适合其繁殖生长，就有可能造成喉道堵塞。
4．相渗透率变化引起的损害
钻井液滤液进入油气层，改变了井壁附近地带的油气水分布，导致油相渗透率下降，增加油流阻力。
对于气层，液相（油或水）侵入能在储层渗流通道的表面吸附而减小气体渗流截面积，甚至使气体的渗流完全丧失，即导致“液相圈闭”。
5．负压差急剧变化造成的油气层损害
中途测试或负压差钻井时，如选用的负压差过大，可诱发油气层速敏，引起油气层出砂及微粒运移。
对于裂缝性地层，过大的负压差还可能引起井壁表面的裂缝闭合，产生应力敏感损害。
此外，还会诱发地层中原油组分形成有机垢。
4．钻井液性能
钻井液性能好坏与油气层损害程度高低紧密相关。
因为钻井液固相和液相进入油气层的深度及损害程度均随钻井液静滤失量、动滤失量、HTHP滤失量的增大和泥饼质量变差而增加。
钻井过程中起下钻、开泵所产生的激动压力随钻井液的塑性粘度和动切力增大而增加。
此外，井壁坍塌压力随钻井液抑制能力的减弱而增加，维持井壁稳定所需钻井液密度就要随之增高，若坍塌层与油气层在一个裸眼井段，且坍塌压力又高于油气层压力，则钻井液液柱压力与油气层压力之差随之增高，就有可能使损害加重。
在各种特殊轨迹的井眼（定向井、丛式井、水平井、大位移井、多目标井等）的钻井作业中，钻井液性能的优劣对油气层损害的间接影响更加显著，除了上述已经阐述的钻井液的流变性、滤失性和抑制性外，钻井液的携带能力和润滑性能直接影响着进入油气层井段后作业时间的长短，不合理的钻井液携带能力和润滑性能将使钻井液对油气层的浸泡时间延长，使油气层损害加剧。