华北油田低渗透油藏储层保护技术研究

低渗透油藏具有低孔、低渗、大比表面积、裂缝发育等特点,在钻完井过程中易于发生损害,且损害一旦发生便难以解除。本次研究以华北油田典型低渗透油藏为例,利用扫描电镜、铸体薄片等手段,系统分析了低渗透油藏在钻完井过程中的损害机理,并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明:低渗透油藏钻完井过程中主要的损害机理为水锁、应力敏感、固相侵入和敏感性损害。通过文献调研和室内实验,认为欠平衡钻井技术是低渗透油藏较佳的选择,若将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可获得更好的效果,推荐采用全过程欠平衡钻完井技术;通过精细设计的屏蔽暂堵技术也可获得良好的储层保护效果。     

水锁效应的研究状况及预防和解除方法

在油、气藏的开发过程中，由于凝析水、地层水特别是钻井液、酸化液和压裂液将导致储层水锁，从而严重影响低渗透储层的渗透率。介绍了水锁的形成机理、度量标准和预测方法以及解除和预防水锁的方法等。最后，对解除和抑制水锁提出了建议。     

广安地区上三叠统T3X6气井产能控制因素综合研究

总结广安气田致密砂岩气藏储层岩性、物性等参数基础上,重点综合分析产能与岩性、沉积微相、井型、钻开储层方式、增产措施类型间的关系。研究表明,储层有利发育区沿长石含量相对较高的物源控制的分流主河道、水下分支河道及河口坝,单井测试产能10×104m3/d以上。水平和分支井钻完井时间长,泥浆滤液和完井液侵入深,水锁和泥浆高分子材料堵塞孔喉,产能反而低,斜井产能最高,其次为直井。直井及斜井加砂压裂改造后效果良好,斜井加砂压裂后产量明显高于直井,压裂前后产能最大增加61倍;水平井加砂压裂工艺技术不成熟,严重影响了其实施效果,获气率仅为60%。泥浆欠平衡、氮气钻水平井钻开储层的产能是其他方式的2~5倍。     

页岩气储层钻井液损害评价研究

延长油田页岩气储层埋藏较深,地质条件复杂,页理构造发育,岩石物性极差,页岩易膨胀、分散。由于孔缝并存,页岩气储层比砂岩油藏具有更严重的微粒运移损害、储层应力敏感损害、水锁损害等特性。鉴于延长页岩储层太过致密,不能用常规方法进行渗透率测定。通过采用人造裂缝法测定钻井液对储层裂缝的污染程度来表征钻井液对储层的损害率。经人造裂缝法测定,延长油田现场使用的白油基钻井液体系对页岩气储层的污染渗透率恢复率达到91.060%,初步证实该体系具有良好的储层保护效果,可在延长油田进一步推广使用并验证。     

基于影响致密砂岩气藏增产效果主要因素分析——以XC上沙溪庙致密砂岩气藏为例

川西致密砂岩气藏具有非均质性强、自然产能低、投产产量低、开采难度大的特点。根据川西致密砂岩气藏的工程地质特征,对影响气藏高效开发的因素进行了分析:分析了致密砂岩储层特征的影响;钻井、完井技术的影响;水锁对低渗储层的危害。提出了低渗储层的增产改造技术以及应用该技术取得的成果。     

气藏含束缚水储层岩石应力敏感性与产能物性下限研究

在低渗透油气田的勘探开发过程中,储层岩石的应力敏感性得到了极大的重视,应力敏感的作用与常规的速敏、酸敏、水敏、盐敏和碱敏作用一样对储层的物性变化起着重要的作用;并且直接影响了产能的物性下限.以四川盆地蜀南河包场地区气藏含束缚水储层的岩石实验分析资料为例,分析了应力敏感性研究机理、应力敏感性与物性下限的关系.通过模拟了气藏衰竭的开发过程,获知地层孔隙压力下降,即储层有效应力增加对储层有效渗透率的影响.研究表明,对于包界地区须家河组低渗气藏,其衰竭开发过程中,地层压力下降造成的应力敏感损害不超过50%,即应力敏感性为弱-中等偏弱.低渗透储层的产能界限确定必须考虑固液耦合的影响,当岩样渗透率高于0.3×10-3μm2后,渗透率损害率呈平缓下降趋势,应力敏感损害弱.     

小井眼欠平衡钻井液技术

为解决深井小井眼欠平衡钻井中的储层保护与井壁稳定问题,分析了小井眼欠平衡作业中井底压力控制的不确定因素和储层损害机理,认为吞吐效应、冲蚀堵塞效应、毛细管自吸效应、渗析效应是影响储层保护效果的主要因素,并对其影响进行了评价.通过在钻进过程中,对钻井液配伍性、携带能力、滤失量、抑制性、润滑性等综合性能的控制,并在起下钻、完井作业中应用GBC冻胶技术,成功完成了Q2-10、柳106井的深井小井眼欠平衡钻井施工,机械钻速同比提高293%,有效避免了井下复杂和事故,成功发现和保护了24层96m油层,为深井小井眼欠平衡钻井提供了经验.     

松南深层火成岩储层的损害分析与保护技术

松南火成岩的储层特征中石英发育裂隙,发育构造微裂缝,由于天然气气层存在易于移动、易被压缩,且存在束缚水含量高、低压敏感性强、高毛管力等特点,导致气层更容易受到损害,从钻井取心、测井解释和有关的地质描述看,深层储气层普遍存在着裂隙.在对松南深层储层物性的认识以及实施常规钻井技术下储层潜在损害方式、损害程度研究的基础上,研究分析了钻井、完井等各个阶段保护技术的作用原理,制定了针对性的储层保护方案.研究实践表明,同时采用欠平衡钻井工艺,实施屏蔽暂堵的承压堵漏方案,采用优质非渗透钻井液完井液体系,改善侵入储层滤液性质,基本满足深层勘探钻井完井过程中保护储层的技术需求.现场应用表明,各项储层保护措施的实施在保护储层、地质资料需求和勘探发现等方面取得了良好的效果.     

吴起油田薛岔油区长6油层组低渗透储层保护

吴起油田薛岔油区长6油层组为一套低渗透储层,低渗油藏具有采出程度低和开发难度大等特点。针对该油区地储层护问题,分析研究了该油区长6油层组的主要特征和钻井过程中可能诱发的潜在储层损害因素,分析得出其损害机理,并以此为依据,提出相应的预防储层损害的措施。最后,建议在该油区开展钻井施工时,采用欠平衡钻井技术与钻井液技术相结合的方法,以更好地完成储层保护工作。     

鄂尔多斯北部盆地保护气层完井液技术实践

鄂尔多斯盆地北部大牛地气田是典型的低压低渗裂缝性砂岩气藏，储层以低孔、低渗、低压、高毛管压和有效应力为主要特征，裂缝和微裂缝发育，常规完井液对储层伤害严重，单井产量较低，在研究储层损害机理的基础上，对储层岩心进行了钻井液损害实验评价，并优化总结出一套适合大牛地气田的屏蔽暂堵钻井液完井液技术，实践证明对单井产量和井身质量的提高取得了显著效果。     

保护低渗油气藏的钻完井液技术

低渗储层孔喉细小,对入井流体更为敏感,钻完井过程中很容易出现固相和滤液相侵入、水锁、乳状液堵塞、结垢等伤害,使得低渗储层的开发更加困难。针对此类问题,国内外研制出超低渗透钻井液、成膜钻井液、双膜钻井液、微泡钻井液、无自由水钻井液及油基等适应于低渗储层减小储层伤害的钻完井液技术。从低渗油气藏损害成因出发,通过实验研究方法优选出适用于海上保护低渗油气藏的钻完井液技术,它具有优良流变性、失水造壁性、润滑性和抑制性,能满足该钻井工程的需要,同时能有效地降低滤液进入储层喉道,达到储层保护的效果,为海上低渗油气田的开发提供了保障。     

碎屑岩低渗透储层矿物岩石与储集空间特征及演化关系

通过国内外碎屑岩低渗透储层矿物岩石与储集空间特征相关研究调研,总结了低渗透储层矿物岩石组成的相似性及其储集空间特征的对应性,明确了不同矿物岩石组成低渗透储层的成因。不同研究区低渗透储层根据原始沉积矿物组分的相似性,可分为石英砂岩、长石/岩屑质长石砂岩、岩屑/长石质岩屑砂岩低渗透储层3类;成岩自生矿物是原始沉积矿物与成岩环境综合作用的产物,在3种不同原始沉积组合的储层之间存在一定的差异性;储集空间表现出低渗储层的共性均为喉道细小的储集空间。成岩自生矿物及储集空间的演化是低渗透储层原始沉积作用与后期成岩作用耦合演化的动态过程,在沉积作用的基础上以原始沉积的储层矿物和储层原始孔隙为起点,伴随成岩环境的演化发生对应的成岩作用,形成成岩自生矿物,改造储集空间,形成现今的低渗透储层组构形貌。明确了3种低渗透储层的低渗成因机制,以石英砂岩为主的低渗透储层压实作用主控、硅质胶结主导、晚期碳酸盐胶结强化;以长石/岩屑质长石砂岩为主的低渗透储层压实作用主控,早期碳酸盐胶结主导,晚期粘土矿物保护;以岩屑/长石质岩屑砂岩为主的低渗透储层强压实、早期碳酸盐胶结主控,后期酸性溶蚀主导的低渗成因机制。     

龙凤山次凹营Ⅳ段储层特征研究

龙凤山气田是目前中石化在东北地区勘探发现的首个凝析油气藏。以龙凤山次凹营城组储层地质资料为基础,结合大量的分析化验数据,对该区储层的岩性、物性、孔隙结构、空间分布特征进行了分析研究。研究表明:龙凤山次凹凝析气藏营Ⅳ段储层属于特低孔、特低渗致密砂岩储层,成分成熟度偏低。岩石类型主要是岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,储集空间主要发育次生溶孔和微裂缝,是目前增储上产的主要层段。     

波阻抗反演方法在塔里木盆地轮台工区储层预测中的应用

塔里木盆地轮台工区以多层系、多类型气藏叠合的复合型气田为主,已发现的S3井区内多口完钻井获得高产,勘探证实储层主要为白垩系巴什基齐克组砂岩,其整体表现为一组地震弱反射特征,其中气藏层段的测井曲线具有低纵波速度、高电阻率的特征,地震反射具有低频、强振幅的特点。充分利用地震、地质及测井资料,在地震反射特征和岩石物理分析的基础上,通过多井约束稀疏脉冲技术对轮台三维工区巴什基奇克组进行波阻抗反演和储层预测,从而确定具有气藏特征的砂体分布和发育情况,为优选勘探目标提供依据。     

河包场地区须二段气藏储层水敏性研究

论述川中河包场地区须家河组须二段气藏的地质概况、储层特征,分析了研究区的岩石矿物组分,认为须二段气藏储层基质物性差,裂缝发育,系次生溶蚀孔和发育的裂缝有机配置的裂缝-孔隙型致密砂岩体储层.从砂岩粘土矿物含量、类型及赋存方式,阐明了水敏效应对储层潜在伤害的影响.以岩心实验方法,研究了储层水敏感性伤害类型、程度及相应的对策.认为:河包场须二段砂岩储层属于较弱至中等水敏性地层.伤害程度达10%～30%.造成水敏的主要原因是伊利石微粒运移堵塞喉道,同时也存在膨胀因素.提出了相应的保护储层的措施.     

煤层气储层水锁损害机理及防水锁剂的研究

水锁效应是造成煤层气储层损害的主要因素之一,研究其水锁损害机理和防水锁技术有利于保护煤层气储层,从而提高煤层气采收率。以山西沁水盆地3号煤样为研究对象,实验研究了外来流体侵入对煤层气解吸时间和渗透率的影响。结果表明,外来流体侵入延长煤层气解吸时间和降低渗透率,随着含水率上升,煤层气解吸时间延长和渗透率降低。在此基础上进行了防水锁剂的研究,优选出了防水锁剂FSSJ,并对其性能进行了评价。结果表明,FSSJ起泡性弱、降低表面张力、增大接触角、降低煤芯自吸水量、减少煤层气储层水锁损害,具有较好的防水锁效果。煤层气储层水锁损害应具备自然条件、物质条件以及压力条件。     

绒囊钻完井流体在煤系三气合采中对储层伤害的研究

绒囊流体在单一煤层气藏和致密砂岩气藏等非常规储层的工程作业效果和储层伤害控制效果皆满足现场要求,但由于没有合适的评价方法,室内仍缺乏对合采储层的整体伤害试验评价应用于煤系合采地层。室内试验利用可分别计量单层和多层合采流量、压力的储层伤害评价系统,模拟临兴煤系储层压力及温度条件,选用下石盒子组致密砂岩及太原组煤岩共7枚,采用气体恒流量法,测试砂/煤单层开采模式、"砂+煤"双层合采模式及"砂+砂+煤"三层合采模式共4组试验。试验记录各层单采及多层合采伤害前后稳定时的流量共7组,稳定时的进出口压力共14组,利用达西定律计算得出7组渗透率数据,以此作为基础数据,对比流量法评价绒囊钻完井流体造成的储层整体伤害程度。试验结果表明:(1)砂、煤单层开采时,稳定流量损害率分别为7.96%和7.91%,接近渗透率损害率的8.48%和8.55%;(2)双层合采时,合采稳定流量损害率为7.24%,整体渗透率损害率不能计算,单层渗透率损害率分别为7.24%和7.81%;(3)三层合采时,合采稳定流量损害率为8.83%,整体渗透率损害率不能计算,单层渗透率损害率分别为6.48%、11.97%及9.68%。结论认为,室内用流量法评价绒囊钻完井流体多层合采储层整体伤害率满足现场控制伤害要求,且同时印证了流量法可替代渗透率法评价工作液储层伤害程度,并为现场优选技术应用提供了新的评价方法。     

欠平衡钻井技术在DXHW141井的应用

克拉美丽气田滴西14井区石炭系地层为裂缝性发育气藏,在钻井过程中普遍存在井漏、井壁垮塌等问题,为减少井下复杂、高效开发克拉美丽气田石炭系气藏,DXHW141井三开采用欠平衡与水平井相结合的钻井技术,取得了显著的发现及储层保护的效果。     

水力喷射压裂工艺在郑庄里必区块煤层气开发中的应用

水力喷砂压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造技术,集水力喷砂射孔和水力压裂于一体,起裂机理与常规水力压裂有所不同,能够避免传统射孔压裂完井方式对煤层造成的负面影响,对常规L型水平井有着很好的适用性。现场应用结果表明,产气效果优于目前的直井及多分支水平井,该工艺为低渗透煤层气藏的开发提供了新思路。     

煤岩气藏损害机理及保护技术研究

低压、低渗煤岩气藏钻井完井作业过程中储层损害严重,严重制约气藏开发成功率。提高煤岩气井单井产能,增大开采效益,必须避免或降低储层损害。介绍了煤岩储层特性,分析了煤岩储层损害机理,指出煤岩储层保护应以保护裂隙为主,总结了保护储层的钻井工艺,钻井液技术及压裂增产措施。提出推进煤岩气藏勘探开发水平的提高,必须重视煤岩储层损害机理及保护技术的的研究。