水平井储层保护

1、提提 纲纲n前言前言n国内外现状国内外现状n水平井储层保护水平井储层保护n技术路线技术路线前前 言言 随着国民经济的快速发展、人们生活水平的提高，天然气需随着国民经济的快速发展、人们生活水平的提高，天然气需求日益增加；求日益增加； 为了提高天然气气藏开发效益，水平井、大位移井、欠平衡为了提高天然气气藏开发效益，水平井、大位移井、欠平衡钻井等特殊工艺井逐渐增多，其中水平井技术是投入产出比钻井等特殊工艺井逐渐增多，其中水平井技术是投入产出比较大的；较大的； 水平段钻井过程中，与产层接触面积大，浸泡时间长，流动水平段钻井过程中，与产层接触面积大，浸泡时间长，流动压力大，井壁失稳等因素都加大了钻井液对

2、油气藏的损害；压力大，井壁失稳等因素都加大了钻井液对油气藏的损害； 开展在水平井钻井过程中的储层保护，提高综合开发效益开展在水平井钻井过程中的储层保护，提高综合开发效益 提提 纲纲n前言前言n国内外现状国内外现状n水平井储层保护水平井储层保护n技术路线技术路线研究现状研究现状储层损害因素储层损害因素储层矿物种类及含量储层矿物种类及含量储层渗流通道的表面化学性质储层渗流通道的表面化学性质 地层流体种类及性质地层流体种类及性质储层储集空间类型储层储集空间类型储层压力和温度的分布状况储层压力和温度的分布状况国内外现状国内外现状储层损害内部因素储层损害内部因素n钻井工程因素钻井工程因素压差压差 浸泡时

3、间浸泡时间 环空返速环空返速储层损害钻井因素储层损害钻井因素n钻井液因素钻井液因素分散相颗粒堵塞分散相颗粒堵塞滤液与岩石不配伍滤液与岩石不配伍 滤液与流体不配伍滤液与流体不配伍相渗透率变化相渗透率变化 研究现状研究现状储层损害因素储层损害因素国内外现状国内外现状国内外现状国内外现状研究现状研究现状国外国外保护储层暂堵理论的发展保护储层暂堵理论的发展九十年代末九十年代末当前当前七十年代末七十年代末研究现状研究现状国外国外保护储层钻井液体系保护储层钻井液体系 聚合物钻井液，混合金属层状氢氧化合物钻井液聚合物钻井液，混合金属层状氢氧化合物钻井液（MMH），泡沫和充气钻井液，），泡沫和充气钻井液，“微

4、泡微泡” 型钻型钻井液，甲基葡萄糖甙井液，甲基葡萄糖甙(MEG) 钻井液钻井液 ，油基钻井液，油基钻井液国内外现状国内外现状研究现状研究现状国外国外改善钻井液性能改善钻井液性能 钻钻井井液液体体系系国内外现状国内外现状研究现状研究现状国内国内改善钻井液性能改善钻井液性能 解决井眼净化，井壁稳定，润滑，防漏堵漏、储层解决井眼净化，井壁稳定，润滑，防漏堵漏、储层保护以及有利于环境保护的处理剂和新型钻井液体保护以及有利于环境保护的处理剂和新型钻井液体系等方面做了大量研究和现场应用工作系等方面做了大量研究和现场应用工作 国内外现状国内外现状钻钻井井液液体体系系国内外现状国内外现状水平井钻井液性能水平井

5、钻井液性能 井眼净化措施井眼净化措施:大多数采用正电胶、生物聚合物大多数采用正电胶、生物聚合物 磨阻控制措施磨阻控制措施:保证井眼清洁，降低固相含量；降低滤失量，减小保证井眼清洁，降低固相含量；降低滤失量，减小泥饼厚度泥饼厚度;添加极压润滑材料、液体润滑剂，降低摩擦系数添加极压润滑材料、液体润滑剂，降低摩擦系数 初切，初切，Pa3塑性粘度，塑性粘度，mPa.s15动塑比，动塑比，Pa/mPa.s0.310动切力，动切力，Pa10HTHPFL，mL15泥饼摩擦系数泥饼摩擦系数0.06研究现状研究现状国内国内研究现状研究现状小结小结提高暂堵能力：采用合适的暂堵剂提高泥饼的质量，达到提高暂堵能力：采

6、用合适的暂堵剂提高泥饼的质量，达到阻止钻井液固相和液相侵入地层阻止钻井液固相和液相侵入地层提高抑制性：采用盐水、聚合醇、提高抑制性：采用盐水、聚合醇、MMH、KCl、聚合物等、聚合物等钻井液体系，提高钻井液的抑制性钻井液体系，提高钻井液的抑制性提高钻井液润滑性：加入各类润滑剂，提高钻井速度，减提高钻井液润滑性：加入各类润滑剂，提高钻井速度，减少钻井液对储层的浸泡时间少钻井液对储层的浸泡时间降低钻井液的表面张力：加入表面活性剂，降低滤液返排降低钻井液的表面张力：加入表面活性剂，降低滤液返排压力，减轻对储层的液相圈闭，尤其是对气层的水锁损害压力，减轻对储层的液相圈闭，尤其是对气层的水锁损害 国内外

7、现状国内外现状研究现状研究现状小结小结针对水平井的钻井液：针对水平井的钻井液：由于水平井的井段较长，对钻井液润滑性提出更高的要由于水平井的井段较长，对钻井液润滑性提出更高的要求；求；在安全密度条件下，提高钻井液抑制性，提高井壁稳定在安全密度条件下，提高钻井液抑制性，提高井壁稳定性，加强对固相控制，减轻固相对储层的损害；性，加强对固相控制，减轻固相对储层的损害；提高钻井液暂堵能力，提高水平井保护储层效果提高钻井液暂堵能力，提高水平井保护储层效果 国内外现状国内外现状提提 纲纲n前言前言n国内外现状国内外现状n水平井储层保护水平井储层保护n技术路线技术路线水平井储层保护水平井储层保护为了确保水平井

8、的钻成井保护好油气层，对水平井的为了确保水平井的钻成井保护好油气层，对水平井的钻井液完井液提出了特殊要求，必须解决：钻井液完井液提出了特殊要求，必须解决：井眼净化井眼净化井壁稳定井壁稳定摩阻控制摩阻控制水平井储层保护水平井储层保护 井漏是钻井工程常见的井下复杂情况之一，但在水平井钻井漏是钻井工程常见的井下复杂情况之一，但在水平井钻井过程中井漏更容易发生，而且防漏堵漏比直井难度更大，井过程中井漏更容易发生，而且防漏堵漏比直井难度更大，特别是水平井段为油气层时，既要堵住漏失，确保水平井顺特别是水平井段为油气层时，既要堵住漏失，确保水平井顺利完井，又不能对油气层产生损害，因而必须寻求有效的防利完井，

9、又不能对油气层产生损害，因而必须寻求有效的防漏堵漏措施漏堵漏措施 水平井储层保护水平井储层保护水平井井漏的特殊性水平井井漏的特殊性 发生的原因除与直井引起井漏相同的起因之外，还由于钻水平井作发生的原因除与直井引起井漏相同的起因之外，还由于钻水平井作用于相向垂深地层的压差较直井大，造成钻水平井比钻直井井漏更容易发用于相向垂深地层的压差较直井大，造成钻水平井比钻直井井漏更容易发生，其原因：生，其原因： 水平段压耗较大水平段压耗较大，在水平井段的尾部井漏的危险性最大，在水平井段的尾部井漏的危险性最大水平井水平井井眼净化难度大井眼净化难度大，严重时还会出现因堵井眼而造成开泵时蹩漏，严重时还会出现因堵井

10、眼而造成开泵时蹩漏地层地层 使用高粘度的钻井液，易产生较大流阻，使使用高粘度的钻井液，易产生较大流阻，使压差增大压差增大；在下钻过程中，；在下钻过程中，形成更大的形成更大的激动压力激动压力，增大了对地层的压差，增大了对地层的压差 水平井储层保护水平井储层保护技术难点技术难点水平井在斜井段和大斜度井段循环过程中所加入的堵漏剂极水平井在斜井段和大斜度井段循环过程中所加入的堵漏剂极易被沉积在井眼的下侧，易被沉积在井眼的下侧，无法封堵井眼上侧的漏失地层无法封堵井眼上侧的漏失地层，造，造成防漏堵漏失败成防漏堵漏失败绝大多数水平井的水平井段为储层，故在水平井段钻进所采绝大多数水平井的水平井段为储层，故在水

11、平井段钻进所采用的用的防漏堵漏技术措施堵住漏层，又不能损害储层防漏堵漏技术措施堵住漏层，又不能损害储层，故增加，故增加了难度了难度水平井储层保护水平井储层保护技术措施技术措施斜井段和水平井段上井壁的封堵：斜井段和水平井段上井壁的封堵：增加堵漏材料的加量来提高堵漏材料通过井眼上侧的机会增加堵漏材料的加量来提高堵漏材料通过井眼上侧的机会 提高堵漏浆液的粘度和动切力，增强携带堵漏材料的能力提高堵漏浆液的粘度和动切力，增强携带堵漏材料的能力 降低堵漏浆液的顶替速度，流速宜降到可避免井漏进一步降低堵漏浆液的顶替速度，流速宜降到可避免井漏进一步加剧的程度加剧的程度水平井储层保护水平井储层保护技术措施技术措

12、施漏失层为水平井段储层时漏失层为水平井段储层时 ：n采用欠平衡压力钻水平段采用欠平衡压力钻水平段 n采用屏蔽暂堵技术采用屏蔽暂堵技术 n采用能酸溶或油溶或水溶的堵漏材料进行防漏堵漏采用能酸溶或油溶或水溶的堵漏材料进行防漏堵漏 n采用水力射流堵塞法采用水力射流堵塞法 n采用水力涡流堵塞法采用水力涡流堵塞法 n优选合理的水平井段长度优选合理的水平井段长度 n优选环空运速和钻井液流变参数优选环空运速和钻井液流变参数 水平井储层保护水平井储层保护水平井油气层损害的特殊性水平井油气层损害的特殊性 ：钻井液与油气层的接触面积较大钻井液与油气层的接触面积较大油气层浸泡时间较长油气层浸泡时间较长 钻进油气层时

13、的压差较高钻进油气层时的压差较高 一旦损害，难以恢复一旦损害，难以恢复水平井储层保护水平井储层保护技术措施技术措施优选钻井方式和钻井液密度优选钻井方式和钻井液密度 优选钻井液完井液类型优选钻井液完井液类型 屏蔽暂堵保护油气层技术屏蔽暂堵保护油气层技术 可解堵的保护油气层技术可解堵的保护油气层技术优选完井方式优选完井方式水平井储层保护水平井储层保护u优选钻井方式和钻井液密度优选钻井方式和钻井液密度 压差是造成油气层损害的主要因素之一。通常油气压差是造成油气层损害的主要因素之一。通常油气层的损害程度随压差增大而增加：负压差可以减少钻井层的损害程度随压差增大而增加：负压差可以减少钻井液对油气层的损害

14、，但过高的负压差也会引起油气层出液对油气层的损害，但过高的负压差也会引起油气层出砂、有机垢的形成、裂缝闭合，反而会对油气层带来损砂、有机垢的形成、裂缝闭合，反而会对油气层带来损害害 水平井段钻进过程中，必须依据储层特性和孔隙压水平井段钻进过程中，必须依据储层特性和孔隙压力来优选钻井方式和钻井液密度力来优选钻井方式和钻井液密度 水平井储层保护水平井储层保护优选钻井方式和钻井液密度优选钻井方式和钻井液密度 压差是造成油气层损害的主要因素之一。通常油气层的损害程压差是造成油气层损害的主要因素之一。通常油气层的损害程度随压差增大而增加：负压差可以减少钻井液对油气层的损害，但度随压差增大而增加：负压差可

15、以减少钻井液对油气层的损害，但过高的负压差也会引油气层出砂、有机垢的形成、裂缝闭合，反而过高的负压差也会引油气层出砂、有机垢的形成、裂缝闭合，反而会对油气层带来损害会对油气层带来损害 水平井段钻进过程中，必须依据储层特性和孔隙压力来优选钻水平井段钻进过程中，必须依据储层特性和孔隙压力来优选钻井方式和钻井液密度井方式和钻井液密度 水平井储层保护水平井储层保护u屏蔽暂堵技术保护储层屏蔽暂堵技术保护储层 适用于不能采用欠平衡压力钻进适用于不能采用欠平衡压力钻进,并采用射孔完成的并采用射孔完成的水平井水平井.水平井储层保护水平井储层保护u可解堵的保护油气层技术可解堵的保护油气层技术 裸眼或筛管完成的水

16、平井，采用盐粒完井液、油溶正裸眼或筛管完成的水平井，采用盐粒完井液、油溶正电胶完井液、可酸溶解堵的完井液及能自动降解的聚电胶完井液、可酸溶解堵的完井液及能自动降解的聚合物完井液合物完井液水平井储层保护水平井储层保护u优选完井方式优选完井方式 完井方式直接影响对油气目的损害程度，因而进行水完井方式直接影响对油气目的损害程度，因而进行水平井设计时应依据储层特性确定完井方式。平井设计时应依据储层特性确定完井方式。裸眼完井裸眼完井射孔完井射孔完井筛管完井筛管完井砾石充填完井砾石充填完井提提 纲纲n前言前言n国内外现状国内外现状n水平井储层保护水平井储层保护n技术路线技术路线技术路线技术路线水水平平井井保保护护储储层层钻钻井井液液技技术术润滑剂润滑剂的优选的优选摩擦系数降低率评价摩擦系数降低率评价表面张力评价表面张力评价( (液体液体) )抑制剂抑制剂的优选的优选页岩滚动回收率评价页岩滚动回收率评价页岩膨胀量评价页