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1、油气藏保护研究摘 要：本文针对我国主要类型油气藏的钻井完井损害特点，总结了保护油气藏的原则，分析了保护 汕气层存在的主要技术问题的棊础上，提出了用现有钻井完井技术保护汕气层途径和今厉需解决问题的思 路。关键词：油气藏、水锁、水嫩、堵塞、配伍、渗透率钻探的目的是为了发现、评价和开采油气藏。然而，山于钻井完井及射孔试油过程可能 对油气层造成损害，在这些过程中如果没有搞好保护油气层工作，就町能使应该发现的油气 层没有被及时发现，发现了的汕气层也因受到损害而导致产能降低，使汕气层不具备工业开 采价值，或者使计算出的汕气藏储量低于其实际储量，给汕气III开发及正确决策带來困难。随着我国陆上油气勘探工作的
2、进行，油气藏的类型变得复杂多样，低渗特低 渗油气藏所占的比例增加，井的深度从浅一中向中一深，甚至超深井发展，油气层的类型rti 帘规扩大到非帘规，沉积类型由人们熟悉的陆相沉积扩展到海相沉积，使勘探工作进入低、 深、难的阶段，这就要求钻井完井液既可以有效保护汕气层又能减少井下复杂悄况的发生, 而这两者冇时乂是互相矛盾的，比如，从保护油气层来说，要求尽虽降低钻井液的密度，而 从井壁稳定考虑需耍适当提髙钻井液的密度。一、我国油气藏的特征我国已经发现的汕气藏，如按不同分类得出的汕气藏类型进行纽合，可以形成数百 种不同类型的油气藏，但从钻井完井损害油气层的情况来说，主要可分为以下儿类。1. 高渗特高渗砂
3、岩油气藏高渗特高渗砂岩汕气藏在我国占的比例不人，在我国的人庆、塔里木、辽河、冀东等汕 田分布有渗透率大于50010一如1 2的油层，対渗透率大于2000X10一讪$的特高渗砂岩油 气层，在我国比较少见。高渗特高渗砂岩汕气藏的储层一般都为人孔喉和低泥质含虽。对人孔喉来说，钻井完井 液中的固相很容易进入储层，并且侵入储层的深度较深，固相颗粒进入储层深部后，要反排 一般比较困难，从而引起比较严重的固相堵塞损害。虽然钻井完井液的滤液也很容易进入大 孔喉的储层，但由于储层的孔喉大，毛细管阻力小，侵入储层的滤液比较容易反排出來，引 起水锁损害的町能性较小。低泥质含量的储层一般水敏性都比较弱，乂因储层的孔喉
4、人，粘 土水化膨胀分散的颗粒较小，一般不容易引起粘土水化膨胀分散堵塞，钻井完井液的滤液进 入储层后引起水敏损害的可能性较少。所以，钻井完井过程对高渗特高渗砂岩油气藏的损害 特点是：主婆是钻井完井液中的固相侵人引起固相颗粒堵塞损害，钻井完井液的滤液进入储 层引起水锁和水敏损害的可能性较小。2. 中渗砂岩汕气藏中渗砂岩油气藏在我国也占有相当大的比例，在我国的大庆、塔里木、辽河、胜利、华 北、冀东等许多油出都冇渗透率介于(100-500) X 10-m 2Z间的砂岩油气层。一般说，中渗砂岩汕气藏的孔喉大小和泥质含最介于低渗与高渗砂岩汕气藏之间。所以, 这类油气藏在钻井完井过程中既存在钻井完井液中的固
5、相进入储层，引起固相堵塞损害问 题；也存在钻井完井液的滤液进入储层，引起水锁损害和水放损害的可能性。3. 低渗特低渗砂岩汕气藏低渗特低渗砂岩汕气藏在我国占有相当人的比例，估计占我国石汕储量的三分Z以 上，在我国东部和中西部油都有广泛的分布，典型的有吐哈的部分区块、长庆油田、吉林 油III、大庆外围油田、江苏油III、二连油田等。低渗特低渗汕气藏的储层i般都是小孔喉和高泥质含量。小孔喉意味着钻井完井液的滤 液侵入储层很难反排出来，容易引起水锁损害，而钻井完井液中的固相由于储层的孔喉很小, 难以进入储层深部，引起固相堵塞损害；高泥质含量的储层一般都冇比较强的水敏性，若钻 井完井液的滤液与储层岩石不
6、配伍，进入储层后叮引起水敏损害。所以，钻井完井过程对储 层的损害特点是：以钻井完井液的滤液进入储层引起水锁和水敏损害为主，钻井完井液中的 固相侵入引起储层损害的可能性较小。对于这类油气藏中的低压油气层，由于储层的压力低、 反排能力弱，钻井完井液引起储层水锁和水敏损害的可能比正常压力储层更加严重。4. 裂缝型油气藏裂缝烈油气藏主耍是碳酸盐岩油气藏，在我国存在也比较广泛，如四川的裂缝型碳酸盐岩气 田、华北的古潜山灰岩汕藏、塔里木汕田的奥陶系灰岩汕藏等一般说，碳酸盐岩的裂缝尺寸比砂岩储层的孔喉尺寸更大。所以，对裂缝型碳 酸盐岩油气层来说，在钻井完井过程，钻井完井液的固相和滤液都更容易进入油气 层，若
7、钻井完井液中没有形成适当桥堵的固相颗粒存在，钻井液的侵入深度可达10m 以上。若是固相颗粒不堵塞裂缝，侵入裂缝的钻井液滤液一般可以反排出来，不会 引起水锁损害；由于碳酸盐岩储层中一般粘土矿物含量较低，且裂缝的尺寸较人， 粘土的水化膨胀分散难以堵塞裂缝，水敏损害的可能性较小。所以，裂缝型碳酸盐 岩损害的特点是：固相侵入裂缝，引起固相颗粒堵塞损害和钻井液的漏失损害。对于裂缝型油气藏，钻井完井保护油气层的重点是防止固相侵人裂缝的堵塞损 害和钻井液的漏失损害。5裂缝一孔隙型油气藏裂缝一孔隙型油气藏以砂岩储层居多，在冇些碳酸盐岩储层中也存在，其中的 孔隙一般为汕气的储存空间，裂缝为汕气的渗流通道。实际上
8、许多砂岩汕气层都存 在一定的层理裂缝和微裂缝，许多裂缝型碳酸盐岩储层也存在一定比例的孔隙。所 以，在我国陆地汕田，这类汕气层也比较普遍地存在。这类油气藏既有孔隙型油气藏的特征，乂有裂缝型油气藏的特征。但是，从保 护油气层的用度来考虑，匝点是要尽虽避免渗流通道的堵塞，即匝点应考虑裂缝堵 塞损害的防止问题。由于裂缝型汕气藏以固相堵塞损害为主要特征。所以，钻井完 井対裂缝一孔隙型油气藏损害的主要特点是：固相侵入裂缝引起的固相颗粒堵塞损 害，对于低渗裂缝型油气藏可能也存在水皱和水锁损害。二、汕气藏的保护原则通过上述分析钻井完井汕气藏的损害特点提出保护原则：（1）不该进入的工作 液、外来流体和固和，要使
9、Z不进入至少要少进油层。主耍措施：确定合理的井身 结构、采用欠平衡钻井、空气钻井等、必要时采用屏蔽暂堵技术等；（2）不可避兔 耍进入的流体应是良性的、配伍性好的、最好是无固相的。主要措施：做各种敏感 性试验、系列流体渗透率评价试验等；（3）凡已进入储层的流体和固相能用化学方 法或物理方法解堵、排液；（4）施工作业时，强化技术组织管理，力争减少井下事 故和复杂情况减少侵泡时间；（5）保护油气层要以预防为主。三、目前保护汕气层技术存在的问题及解决思路1. 保护油气层所需基础资料主要存在的问题是：钻前预测的地层压力资料误差大，滞后于生产需要；钻前如何比较 快速、准确地预测储层性质的方法没有建立；随钻
10、压力的监测有待进一步发展；随钻储层性 质监测及录井技术需要发展及完善。（1）钻前地层压力预测技术钻前地层压力预测技术包括地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力和地应力剖面的预测, 对已有的预测方法重点应考虑提高预测精度和加快预测速度，并建立起这四种地层压力剖 面。解决问题的思路可以考虑使用地震层速度法、地质统计学、区域地质理论等方法，用已 冇的地震资料、区域地质资料和邻近区块或层位的资料，研究这些资料与地层压力的关系， 从而建立预测模型，进行地层压力的预测。（2）钻前储层性质早期预测技术预测的内容包括储层的岩石学性质、储层温度、储层物性、储层孔隙结构、储层流体性 质、储层敏感性矿物、储层的裂缝发冇情
11、况、储层的潜在损害等。解决问题的思路是可以综 合应用地质统计学、地球化学、区域地质理论、沉积学、构造地质学等方法，研究已有的地 质资料与预测H标的关系，从而建立预测模型进行预测。随钻地层压力监测技术的研究研究随钻过程的压力监测设备、方法和相应的计算机软件，以便对预测的地层压力及时 修止和对钻井液密度随吋进行调节。解决问题的思路是，可以使用国外近年发展起来的随钻 测井和随钻地震等测试技术。随钻储层性质监测及录井测井技术研究储层性质的早期预测可能存在一定的课差，由此研究出的保护储层技术可能也会有一定 的不适应性，这就需要研究随钻监测这些储层性质参数的方法，根据监测结果，对预测的储 层性质和保护储层
12、技术进行修止。此外，现在保护油气层效果好的钻井完井液有吋因影响录 井或测井而不能使用，不得不用代价更高的技术來保护油气层。所以，对新型的录井和测井 技术也应加以研究，以便提高录井和测井技术的识别率，降低对钻井完井液的要求。2. 油气层损害与保护效果评价及机理研究方而在探井油气层损害与保护效果评价及机理研究方面存在的主要问题是:要进一步研究模 拟地层条件的储层敏感性评价和储层敏感性预测技术;要研究模拟地层条件和实际工况下的 钻井完井液损害和保护储层效果评价技术;要进行不同钻井完井液体系损害不同类型储层的 机理和规律研究；保护汕气层的矿场评价技术需要完善和提高。所以，在探井汕气层损害与 保护效果评
13、价及机理研究方而需要进一步攻关的方向如下。（1）模拟地层条件下的储层敏感性评价与预测技术研究现有的常规储层敏感性评价方法与标准都是针对常温常压条件建立的，但对于实际地 层來说，温度和压力都比常温常压高，对深井和超深井更是如此，现有的常规敏感性评价结 果是否能反映地层的实际情况，带要进一步研究。所以，需要建立模拟地层条件卜的储层放 感性评价方法与标准，以及开发和应的计算机预测软件。（2）模拟地层条件和施工情况的钻井完井液损害与保护储层评价技术研究在钻井完井液人井Z前，对其损害储层的悄况和保护油气层效果的认识，主耍是通过室 内模拟评价，所以，模拟评价结果的准确性直接影响到对现场的指导作丿II。冃前
14、模拟评价方 法所使川的条件与现场情况相普较人,评价结果与现场情况有多人的差距，需要进一步研究。 山此，有必要研究模拟地层条件和施工情况的钻井完井液损害与保护储层评价技术。（3）钻井完井液损害不同类型储层的机理及规律研究钻井完井液损害储层快速预测技术的建立，钻井完井液的改进与提高，都建立在对钻井 完井液损害储层机理和规律的研究基础之上。为了建立钻井完井液损害储层的快速预测技术 和提高钻井完井液保护储层的效果，首先必须研究钻井完井液损害不同类型储层的机理及规 律。（4）保护汕气层的矿物评价完善与发展研究对某些特殊汕气藏的矿场评价技术和如何提高矿场评价的速度与精度都还需要进一步 的研究，因此，需要进
15、行保护油气层的矿场评价技术的完善为发展工作。3. 保护油气层的钻井完井液体系及其处理剂研究方面在探井保护汕气层的钻井完井液处理剂及配方研究方面，还存在以下儿点问题需要研究。（1）降低水锁损害的处理剂研究水锁损害是低渗特低渗储层普遍存在的钻井完井液滤液损害储层问题，目前还没有很好 地解决。为了尽量消除低渗特低渗储层的水锁损害问题，必须研究相应的化学添加剂。（2）新型暂堵剂的研究目前使用的暂堵剂与储层的孔喉人小要有适当的匹配才能收到好的暂堵效果，不适用于 裂缝型油气藏且暂堵后必须经过解堵才能投产。対多数探井，钻井前不可能准确知道孔喉的 大小和要进行中途测试，这种暂堵剂显然不适用。所以，必须研究出堵
16、塞储层孔喉范围广， 易于反排或可以自动降解的暂堵剂，以及堵塞裂缝型汕气层的暂堵剂。（3）合成基钻井完井液的研究合成棊钻井完井液口前在国外使用证明，可以防止或减少井下复杂情况发生、有利丁提 高机械钻速和缩短钻井周期、对环境污染小、保护油气层效果好、综合钻井成本较低，但目 前国内在这方面进行的研究工作述很少，所以，需耍加强合成基钻井完井液的研究工作。4. 保护汕气层的计算机软件开发方面为了提高探井保护汕气层研究工作的速度和效率，必须大力使用计算机技术。在“七五” 和“八五”“九五”期间已开展了这方面的研究工作，但还远远不够，还需耍进一步加强。 主要研究的垂点如下： 地层压力预测和监测方面的计算机软件； 储层性质预测与监测方而的计算机软件； 模拟地层条件的储层敏感性快速预测软件； 钻井完井液损害储层动态模
