【正文】 ?無膨潤土?xí)憾滦途酆衔镢@井液 －通過屏蔽暫堵層，阻止固相顆粒和濾液進(jìn)入 ?水＋聚合物＋可溶性鹽＋暫堵材料 ?適用： 裂縫、低壓低滲油層 ?暫堵材料： ?酸溶型－ CaCO FeCO3 －不適用于酸敏油層 ?水溶型－ 氯化鈉、硼酸鹽 、氯化鈣、溴化鈣、溴化鋅 ?油溶型－ 油溶性樹脂 ?單向壓力型 －纖維、果殼、木屑 屏蔽環(huán) 單壓力型 ?低膨潤土聚合物鉆井液 －降低失水、改善流變性 ?水＋膨潤土 (少量 )＋聚合物＋暫堵劑 ?適用： 低壓低滲、碳酸鹽裂縫油氣層 ?改性鉆井液 ? 降低固相含量； ? 提高配伍性－調(diào)整無機(jī)離子種類，提高礦化度； ? 選擇合適暫堵材料、粒徑和含量級(jí)配； ? 降低失水 (動(dòng)、靜、 HTHP失水 )，改善流變性和 泥餅質(zhì)量 ? 適用于各種井深結(jié)構(gòu)的油氣層 ?陽離子聚合物鉆井液 －抑制粘土水化膨脹 2。油基鉆井液－ 避免了水敏損害 缺點(diǎn)：成本高、環(huán)境污染大 3?？商娲突酀{的水基泥漿鉆井液 （國外） 有效防止濾液進(jìn)入油氣層，避免粘土水化，性能達(dá)到油基泥漿效果。 三 .? 保護(hù)油氣層的屏蔽暫堵技術(shù) 易塌層 高壓層 低壓層 屏蔽層 1/2~2/3 橋架離子 3% 1/4 充填離子 % 可變形離子 =1~2% sP sP sP ra rw 暫堵層 rw ra ??P D D r r rr r ew a wa wPD D r w? 2 122 12. ( / ) l n ( / ). ( / )粒 孔＝粒 孔壓差、孔喉與粒徑比、屏蔽層厚度間的關(guān)系 技術(shù)要點(diǎn) ?測定孔喉分布和孔喉平均值 ?選擇橋架離子－材料、顆粒尺寸、含量 ?選擇充填離子－材料、顆粒尺寸、含量 ?選擇可變形離子－材料、顆粒尺寸、含量 ?采用合適壓差 四 .? 保護(hù)油氣層的低壓鉆井液 Underbalanced Drilling Fluid for Free Damage ?優(yōu)點(diǎn) ?有效保護(hù)油氣層，發(fā)現(xiàn)油氣層 。 ?可實(shí)現(xiàn)真正負(fù)壓鉆井－無固相和無液相進(jìn)入－無損害 ?防止井漏； ?適用于低壓油氣層 (壓力系數(shù) 1) ?缺點(diǎn) ?不適用于井壁不穩(wěn)定地層 ?空氣鉆井 Air Drilling Fluid － 空氣、氮?dú)鉃殂@井流體 ?特殊設(shè)備： 空氣壓縮機(jī)、增壓器、井口旋轉(zhuǎn)頭； ?優(yōu)點(diǎn) :鉆速快 (3~10倍 )，鉆頭壽命長，井底壓力 1Mpa、遇油氣立即進(jìn)入井內(nèi)。 ?空氣鉆井流體 ?缺點(diǎn)： 易出現(xiàn)井下爆炸起火 ?氮?dú)鉃殂@井流體 ?缺點(diǎn)： 氮?dú)獬杀举M(fèi)用高 ?空氣鉆缺點(diǎn)：不適宜出水量大的地層 壓風(fēng)機(jī) 增壓器 旋轉(zhuǎn)頭 出口 氮?dú)? ?霧化鉆井液 Mist Drilling Fluid － 將少量水、發(fā)泡劑、防腐劑，以霧狀加入氣流中，形成霧狀流體； ?特殊設(shè)備 :霧化器、空氣壓縮機(jī)、增壓器、井口旋轉(zhuǎn)頭 ?適用于出水量小的地層 (23m3/h) ?充氣鉆井液 Arerad Drilling Fluid －將空氣、氮?dú)獬湓阢@井液中，形成不穩(wěn)定氣液兩相流，以降低液柱壓力。 ?泡沫鉆井液 Foam Drilling Fluid － 由基液（水）、空氣（氮?dú)猓l(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑經(jīng)泡沫發(fā)生器形成的一種均勻、穩(wěn)定氣液兩相流。 泡沫鉆井的特點(diǎn)： ?泡沫密度低 (~)，井底壓力低； ?攜屑能量強(qiáng) (10倍于水、 4～ 5于泥漿 )－泡沫強(qiáng)度高、粘度大 ?液量低 －含水量低于 25％，水被束縛液膜中 ?流體中無固相 ?具有較好的封堵能力 ?合理的井身結(jié)構(gòu) －盡可能保證實(shí)現(xiàn)近平衡鉆井 －設(shè)計(jì)原則 ： ? 有效保護(hù)油氣層，滿足完井方法的需要 ? 避免漏、噴、塌、卡復(fù)雜事故 ? 具有一定的壓井能力 Section The Drilling Technology amp。 Technique for Free Damage 第三節(jié) 保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù) oil zone ?實(shí)現(xiàn)近平衡鉆井 － 盡可能降低壓差 － 選擇合理密度、限制起下鉆速度； ?降低浸泡時(shí)間 ?快速鉆進(jìn) － 優(yōu)選鉆井參數(shù)（鉆頭選型、鉆壓、轉(zhuǎn)速、水力參數(shù) － 泵壓、排量、噴嘴組合）； ?安全施工 － 防噴、防漏、防塌、防卡； ?盡量縮短非鉆進(jìn)時(shí)間 － 順利快速測試，提前作好設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)； ?搞好中途測試 － 發(fā)現(xiàn)油氣，評(píng)價(jià)產(chǎn)能 ?防止因事故導(dǎo)致的損害 － 井噴：導(dǎo)致井壁垮塌，速敏，有機(jī)和無機(jī)沉淀, 壓井容易導(dǎo)致壓漏，引起損害。 － 井漏：導(dǎo)致固相和液相損害 ? 鉆復(fù)雜地層的保護(hù)方法 ?屏蔽暫堵法： 。 上部為易塌高壓泥頁巖層的低壓油氣層； 。 多組高坍塌泥頁巖層夾多組易漏低壓油氣層； ?預(yù)堵漏法： 。 上部為易漏低壓層的高壓油氣層； 高壓泥頁巖 低壓油層 低壓油層 高坍塌泥頁巖 高壓油層 低壓易漏層 Section The Cementing Technique for Free Damage 第四節(jié) 保護(hù)油氣層的固井技術(shù) 水層 油層 一。固井質(zhì)量與保護(hù)油氣層的關(guān)系 ?固井質(zhì)量不好導(dǎo)致層間竄流 ?高壓水竄入油氣層 ?水化膨脹 ?生成沉淀 ?水鎖 ?乳化堵塞 ?細(xì)菌堵塞 ?速敏損害 ?油相滲透率降低 ?油氣竄入非產(chǎn)層或地面 ?增產(chǎn)作業(yè)液竄流 ?套管損壞 二。水泥漿對(duì)油氣層的損害 ?水泥漿固相顆粒損害 ?水泥漿正的顆粒進(jìn)入地層，形成水化固結(jié)孔喉和孔隙，導(dǎo)致永久性損害 ?水泥漿濾液進(jìn)入地層導(dǎo)致的損害 ?形成無機(jī)沉淀堵塞喉道 ?濾液中有較多的 Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、 OH－ 、 CO32－ 、 SO42－ 離子 ?堿敏礦物分散 ?Ca(OH) CaCO CaSO4沉淀 三。水泥漿損害的特點(diǎn) ?壓差大 ?固相含量高 ?濾失時(shí)間斷、濾失量高 ?濾液離子濃度高 ?內(nèi)泥餅?zāi)苡行Ы档凸桃簱p害 四。保護(hù)措施 ?提高固井質(zhì)量 ?選用合適的水泥 ?改善水泥漿性能 ?采用合適固井壓差 ?提高頂替效率 ?降低失水 The Summary of This Chapter ?保護(hù)油氣層的鉆井液類型 ?屏蔽暫堵機(jī)理 ?保護(hù)油氣層的低壓鉆井技術(shù) ?固井水泥漿對(duì)油氣層的損害機(jī)理 The End Of This Chapter The End Of This Chapter Chapter six The Technique of Free Damage During Well Completion 第六章 完井過程中的保護(hù)油氣層技術(shù) Section Method of Well Completion 第一節(jié) 完井方法 一。各種完井方法和適用條件 ?射孔完井 ?裸眼完井 ?礫石充填完井 ?割縫襯管完井 1。射孔完井 ?適用： ?復(fù)合油層 ?封固易塌油層 ?特點(diǎn)： ?便于分層開采 ?缺點(diǎn)： ?射孔壓實(shí)損害大 ?射孔導(dǎo)致井壁附近巖石強(qiáng)度降低 ?井壁附近流速高 oil zone 2。裸眼完井 ?適用： ?單一油氣層 ?井壁堅(jiān)固油層 ?碳酸鹽裂縫油氣層 ?特點(diǎn)： 井壁滲流面積大，產(chǎn)能高 ?缺點(diǎn)： 易出砂和井壁坍塌 3。礫石充填完井 ?適用： ?膠結(jié)疏松、出砂嚴(yán)重的油氣層 ?特點(diǎn)： 井壁滲流面積大，防砂效果好 ?套管礫石充填完井 ? 適用于復(fù)合油氣層 ?裸眼礫石充填完井 ?適用于單一油氣層 4。割縫襯管完井 ?適用： ?膠結(jié)疏松、出砂嚴(yán)重的油氣層 ?特點(diǎn)： 井壁滲流面積大，防砂效果好 二。完井方法選擇原則 ? 連通性最佳，油氣層損害最小； ?滲流面積最大，油流阻力最小； ?有效封堵復(fù)雜層，防止層間干擾和出水； ?有效防塌防砂，有利于長期穩(wěn)定生產(chǎn)； ?具備后期增產(chǎn)措施和修井作業(yè)； ?工藝簡單，成本低，完井速度快。 ?油氣藏類型 ?孔隙型或裂縫型 ?單一或復(fù)合油氣層 ?上下是否有水層 ?稠油或稀油油層 ?油氣層特性 ?巖層堅(jiān)固性，膠結(jié)性 ?滲透性 ?工程及施工要求 ?是否分層注水開采 ?是否酸化壓裂 ?是否熱采 三。選擇完井方法應(yīng)考慮的因素 Section Technique of Formation Protection for Perforated Completion 第二節(jié) 射孔完井的保護(hù)油氣層技術(shù) 一。射孔對(duì)油氣層的損害機(jī)理 ?成孔形成壓實(shí)帶 孔眼 壓實(shí)粉碎帶 顆粒裂縫帶 滲透率損害帶 炸藥和巖心粉碎帶 ?打開程度不完善 －產(chǎn)生附加壓降 ?射孔壓差不當(dāng) －液固進(jìn)入油氣層 ?射孔液損害 －液相和固相損害 二。保護(hù)油氣層的射孔完井技術(shù) ?正壓差射孔 ?2MPa－盡量減少射孔液進(jìn)入油氣層 ?負(fù)壓差射孔 ?合理確定負(fù)壓差 –防止套管擠毀 –防止地層出砂 ?采用與地層相匹配的無固相射孔液 1 。射孔液要求： ? 密度可調(diào) ? 腐蝕性小 ? 高溫性能穩(wěn)定 ? 無固相 ? 濾失量低 2。射孔液類型 ?無固相清潔鹽水 ?陽離子聚合物射孔液 －降低失水，抑制水化 ?無固相聚合物鹽水射孔液 －降低失水 ?暫堵型聚合物射孔液 －降低失水和固相進(jìn)入 ?酸基射孔液 －酸溶清洗孔眼 Exercise in Class 1。某砂巖油層，滲透率高，膠結(jié)疏松，油層上下均為泥頁巖層，中間無夾層，請(qǐng)選擇合適的完井方法，作出示意圖，并闡明理由。 2。某碳酸鹽巖裂縫性氣層，井壁堅(jiān)固，上下無水層，請(qǐng)選擇合適的完井方法，作出示意圖，并闡明理由。 3。射孔參數(shù)優(yōu)選 ?射孔器選擇 ?孔密 ?相位 ?布孔格式 Section Technique of Formation Protection for Sand Prevention Well Completion 第二節(jié) 防砂完井的保護(hù)油氣層技術(shù) 一。出砂對(duì)油氣層的損害 出砂導(dǎo)致的危害 ?增大油流阻力或油井停產(chǎn) ?導(dǎo)致井壁坍塌 ?套管擠毀 ?采油設(shè)備磨損 1。油層出砂機(jī)理 由于油層砂巖結(jié)構(gòu)破壞，巖石顆粒脫落骨架，在流體攜帶力的作用下至至井壁附加或帶入井內(nèi)。 2。油層出砂與膠結(jié)強(qiáng)度、井壁應(yīng)力狀態(tài)、開采條件的關(guān)系 ?膠結(jié)強(qiáng)度取決于以下因素： ?膠結(jié)物種類：硅質(zhì)膠結(jié) 碳酸鹽膠結(jié) 粘土膠結(jié) ?膠結(jié)物含量：膠結(jié)物含量越高，強(qiáng)度越高 ?膠結(jié)方式：基底膠結(jié) 孔隙膠結(jié) 接觸膠結(jié) ?膠結(jié)方式： ?基底膠結(jié) －顆粒分布于膠結(jié)物中 ?特點(diǎn) ：膠結(jié)強(qiáng)度高，孔隙度和滲透率低 基底膠結(jié) ?接觸膠結(jié) ：膠結(jié)物分布于顆粒接觸處 ?特點(diǎn) ：膠結(jié)強(qiáng)度低，孔隙度和滲透率高 ,含有粘土膠結(jié)物，容易出砂 接觸膠結(jié) ?孔隙膠結(jié) ：膠結(jié)物分布于顆粒接觸處和部分孔隙內(nèi) ?特點(diǎn) :膠結(jié)強(qiáng)度和滲透率間于基底和接觸膠結(jié)之間 孔隙膠結(jié) ?井壁應(yīng)力狀態(tài) ?井內(nèi)壓力越低，井壁切向應(yīng)力越高，徑向應(yīng)力越低，井壁巖石就容易向井內(nèi)變形破壞，導(dǎo)致出砂和井壁坍塌。 ?引起出砂的原因 ?粘土和泥青質(zhì)接觸膠結(jié) 膠結(jié)強(qiáng)度低 ?原油粘度高、流速快 －流動(dòng)阻力大，沖刷力和攜砂力強(qiáng)。 ?井內(nèi)壓力突然降低，負(fù)壓差大－ 井壁巖石受到?jīng)_擊載荷和作用力大 P? P? P?Time Increasing 3。 防砂技術(shù)措施 ?制定合理的開采措施 ?合理的開采速度 ?防止破壞油層結(jié)構(gòu)和膠結(jié)強(qiáng)度－酸化，水化破壞 ?防止井內(nèi)壓力激動(dòng) ?正確選擇完井方法 ?差異大的復(fù)合油氣層－套管內(nèi)礫石充填完井 ?單一厚層－裸眼礫石充填完井 二。保護(hù)油氣層的防砂完井技術(shù) 1。割縫襯管防砂技術(shù) ?縫眼的功能 ? 允許油能攜帶至地面的小砂粒通過 ? 阻擋大砂粒，形成砂橋 ?縫眼尺寸和形狀 ? 縫眼形狀 －內(nèi)大外小梯形 ? 縫眼口寬 ? 縫眼數(shù) 砂橋 縫眼 102de ? elFn ??2。礫石充填防砂技術(shù) ?技術(shù)關(guān)鍵 ?礫石尺寸 －與巖石砂粒尺寸匹配 Dg=(5~6)d50 –礫石尺寸選擇原則 ?有效防砂 ?有較高的滲透率 ?礫石質(zhì)量 –尺寸合格率 98~99% –磨圓度 –球度 –酸溶度 1% –強(qiáng)度 :破碎砂粒小于標(biāo)準(zhǔn) ?礫石質(zhì)量對(duì)產(chǎn)能的影響 ?磨圓度越低，菱角越多，容易破碎，降低滲透率 ?球度越