保护油气层论文作业.doc

保护油气层技术新进展 屏蔽暂堵技术 勘探过程中，采用保护油气层技术有利于及时发现油气层、准确评价油气层，直接关系到勘探目的资源潜力的评价和油气储量评估。在开发过程中，实施保护油气层技术有利于充分解放油气层生产能力，有利于提高油气田开发经济效益。在油气田开发生产各项作业中，搞好油气层保护工作有利于油气井生产或注入能力的长期高为保持和长寿命安全运行。总之，在油气田开发每一项作业中，搞好油气层工作将有利于油气井稳产和高产，最终实现“少投入、多产出显著提高经济效益”的目的。 保护油层系列技术是近二、三十年发展起来的并产生巨大的社会、经济效益，受到国内外重视。钻井完井过程中的油层保护技术是关键部分。在“七五”期间已取得突出成果，基本形成了系列技术。然而， 由于技术和经济原因，90以上的井是在正压差被打开，固井水泥浆的损害无法避免， 多套产层的保护无法实现，现有的技术或技术路线不能作到对油层的完全保护，这是石油工程急需解决，又无法真正解决的技术难题。在这种情况下提出了屏蔽暂堵技术保护油气层。 由于泥浆中固相粒子不可消除，对地层正压差不可避免，对地层的损害堵塞客观存在。所以人们设想利用固相微粒对油层孔喉的堵塞机理和规律，人为地在打开油层时，在油层井壁上快速、浅层、有效地形成一个损害堵塞带，以此达到阻止泥浆对油层的继续损害，消除浸泡时间的影响，并消除水泥浆的损害的目的。以此为技术创新思路，发明了屏蔽暂堵技术。一、屏蔽暂堵技术的定义损害带的渗透率随温度和压力的增加而减小，由于损害带很薄，所以通过射孔方法把造成地层损害的两个无法消除的因素：正压差和固相粒子，转换成实现这一技术的必要条件和有利因素，从而从根本上（机理上）解决这个国内外一直未解决的技术难题。这个损害带的作用相当于阻止进一步损害的“屏蔽带”，故将此技术称为改性钻井液的屏蔽式暂堵技术。二、屏蔽暂堵技术原理 该项技术是利用钻井过程中对油气层发生损害的两个不利因素(压差和钻井液中固相颗粒)，将其转变为保护油气层的有利因素。钻开油层时，钻井液中人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入油气层孔喉，在井壁附近快速、浅层、有效地形成一个损害堵塞带。此损害堵塞带能有效地阻止钻井液、水泥浆中的固相和滤液继续浸入油气层。由于损害带很薄，可通过射孔解堵。单个架桥粒子随泥浆液相进入油层，在流经孔喉时，在小于粒径的孔喉处卡住，成为架桥。架桥粒子架桥后，孔喉孔隙大量减小，泥浆中更小一级粒子卡在更小喉道处，这一过程不断重复。如果泥浆中仅有刚性颗粒作为架桥和填充粒子，仍会留下形状不规则的微间隙；暂堵带的渗透率不会为零。这就需要引入外形在一定的温度条件下可变的软化变形颗粒，嵌入不规则的微间隙，使堵塞带的渗透率接进于零。三、屏蔽暂堵的技术要点（1）测定孔喉分布和孔喉平均值；（2）选择桥架离子材料、颗粒尺寸、含量；（3）选择充填离子材料、颗粒尺寸、含量；（4）选择可变形离子材料、颗粒尺寸、含量；（5）采用合适压差。四、屏蔽式暂堵技术的技术方案（1）准确掌握油层孔喉和钻井液中固相颗粒的尺寸及其分布；（2）根据固相颗粒堵塞模型和规律、定量关系和专用软件确定泥浆中必要的架桥、填充和变形粒子的种类、尺寸和含量；（3）按要求用专门研制的暂堵剂调整钻井液中固相颗粒尺寸及含量；（4）用专用评价装置及评价方法来评价实际暂堵后屏蔽环的有效性、强度、深度和反排效果；（5）选择合理的正压差和上返速度，不应造成泥浆性能的变化；（6）必须采用与之配套的优化射孔技术。 五、屏蔽式暂堵技术的创新点及特点（1）该项成果技术路线构思新颖、巧妙，在此技术路线下的作用机理、物理模型及相关理论成果均有其独特创新之处。（2）从理论到实践获得了解决用钻井液在正压差下打开油层时保护油层的有效办法，使得完全防止钻井完井过程中的油层损害成为可能，解决了国内外同类技术都未能解决的重大技术问题。六、屏蔽式暂堵技术的优点（1） 适用于各类孔隙性油藏和各种钻井液；（2）高压差和钻井液中无法消除的固相是技术实施的必要条件，从而使对油层的不利因素转化为有利因素，首次解决了钻井工程和油层保护要求难以调和的矛盾，利于推广；（3）工艺简单，使用方便，成本低廉；（4）可消除浸泡时间和水泥浆对油层损害的影响。七、屏蔽式暂堵技术的影响因素（1）正压差的影响。正压差越大，屏蔽环堵塞效果越好，一般油藏，正压差应大于3.5MPa（2）时间的影响。10min内形成屏蔽环，延长时间无影响。（3）温度的影响。温度的影响取决于变形粒子的软化点； 应根据地层温度选用不同软化点的变形粒子。（4）屏蔽环形成后，可防止水泥浆对产层的损害。（5）负压条件下，屏蔽环的反排解堵可达到70以上。八、屏蔽式暂堵技术的推广应用效果（1）据96年底统计，在全国各大油田推广应用已达3000多口井，平均单井增产原油1020，据3个油田的不完全统计，年直接经济效益为1.52亿元；（2）该技术的推广应用省去了部分地区必须进行的投产作业的投入（每口井几万 几十万，如温米油田）；研制开发了新型专用暂堵剂，3种处理剂年产10002000吨；（3）中国石油天然气总公司将此项技术列入“九五”优秀成果八大示范工程之中；（4）与此项技术配套的继续工程教育项目已培训1.1万人（计划培训3万人），大大促进了该技术的推广，由于推广成绩显著，获得96年总公司十大优秀推广成果奖。97年获国家级优秀教学成果一等奖；（5）该技术的研究及推广应用促进了学科发展，出版了3本专著和多种培训教材，培养了多名硕士生和博士生。40余篇论文在国内外发表。九、屏蔽暂堵技术发展趋势孔隙型储层屏蔽技术已经相当成熟，裂缝性储层屏蔽暂堵技术仍有待完善。以往对裂缝性储层屏蔽暂堵技术的研究，多基于岩心尺度下单缝静态宽度来选择暂堵粒子并应用于实践，尚未注意到以井筒及储层尺度下组系裂缝的动态宽度为基准确定暂堵粒子粒径。岩心-井筒-储层多尺度结构下，组系裂缝宽度与暂堵剂粒径相匹配模型研究是个难度很大的课题。因此，完善裂缝宽度理论，重视储层裂缝应用敏感性研究，有效预测多尺度下裂缝动态宽度变