水平井油層保護(hù)技術(shù)探討

江漢油田分公司江漢采油廠水平井鉆井中的油層保護(hù)技術(shù)探討匯報(bào)人：趙明琨2011年4月匯報(bào)提綱二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施一、基本情況一、基本情況三、結(jié)論與建議一、基本情況江漢油區(qū)水平井1999年-2010年統(tǒng)計(jì)表一是提高單井產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)少井高產(chǎn)，高速高效開發(fā)油田；二是降低邊底水推進(jìn)速度，提高油藏開發(fā)效果；三是促使難采難動(dòng)用儲(chǔ)量升級(jí)，有效提高采收率。從水平井水平井的試油及生產(chǎn)情況看，部分水平井表現(xiàn)較明顯的儲(chǔ)層傷害特征，投產(chǎn)后基本無產(chǎn)能，后經(jīng)過酸化或壓裂措施后盡管能獲得一定產(chǎn)能，但仍達(dá)不到產(chǎn)能建設(shè)預(yù)期要求。一、基本情況酸化酸化酸化酸化水平井在鉆井、固完的過程中，油層傷害是不可避免的。相對常規(guī)井而言，水平井鉆達(dá)油層后與油層保持平行，井筒接近水平，并長時(shí)間長井段在油層中鉆進(jìn)，因而水平井裸眼段在鉆井液、完井液中接觸井段長，浸泡時(shí)間長，對油氣層損害程度更為直接。一、基本情況原因之一：水平井鉆井過程中油層傷害水平井的井型特點(diǎn)，起下管柱和措施風(fēng)險(xiǎn)都較大。要盡量避免應(yīng)用酸化或壓裂措施來解除油層傷害。因而加強(qiáng)水平井油層保護(hù)，立足于預(yù)防為主的技術(shù)攻關(guān)和監(jiān)督管理，應(yīng)是提高水平井開發(fā)效果的主要研究方向。一、基本情況酸化作業(yè)管柱落井，大修未成報(bào)廢匯報(bào)提綱二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施一、基本情況二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施三、結(jié)論與建議水平井儲(chǔ)層傷害油層主要機(jī)理（1）侵入固相顆粒堵塞油層（2）侵入液相與油層巖石不配伍（3）侵入液相與油層流體不配伍（4）侵入液相進(jìn)入油層，改變近井地帶油水分布，導(dǎo)致油相滲透率下降（特別是低滲油藏），增加油流阻力。二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施水平井儲(chǔ)層傷害因素分析影響鉆井液傷害油層主要因素（1）浸泡時(shí)間（2）環(huán)空返速（3）鉆、完井液性能（4）壓差。壓差是造成油層傷害的主要因素水平井儲(chǔ)層傷害因素分析二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施浸泡時(shí)間：進(jìn)入油層的濾液、固相總量和深度隨浸泡油層時(shí)間增長而增加二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施影響因素之一：浸泡時(shí)間

1、提高地質(zhì)導(dǎo)向能力，應(yīng)用先井導(dǎo)向儀，減少循環(huán)撈砂時(shí)間和停等決策時(shí)間。

2、提高工程組織的緊湊性。

3、對開發(fā)較明確的井，如可利用隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)，可減少生產(chǎn)測井，降低浸泡時(shí)間，也控制成本。環(huán)空返速：環(huán)空返速越大，對井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，進(jìn)入油層的濾液、固相總量和深度隨之增加，儲(chǔ)層傷害越大。二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施影響因素之二：環(huán)空返速

1、水平井為保證井眼安全，減少大斜度井段沉砂：一是提高鉆井液粘度，二是提高排量。提高排量導(dǎo)致環(huán)空返速提高。

2、水平井為保證水平段固井質(zhì)量：水泥將替漿的過程中要求盡量紊流替漿，保證驅(qū)替效果，也導(dǎo)致環(huán)空返速提高。在水平段井作業(yè)安全和質(zhì)量要求與儲(chǔ)層保護(hù)要求是相反的方向水平井鉆井中泥漿體系江漢油區(qū)水平井部署在潛江組各油層，也是在鉆探含鹽地層鉆井液體系上進(jìn)行調(diào)配，一般應(yīng)用聚合物飽合鹽水鉆井液，在井斜進(jìn)入50°左右后混入原油成乳化完井液。密度：1.25—1.32g/cm3

失水:3--5ml

粘度:80--90s

含鹽:28--32*104mg/LPH值:8---9二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施影響因素之三：鉆、完井液性能水平井鉆井液傷害評價(jià)試驗(yàn)情況匯總表井號(hào)污染前滲透率10-3μm2污染后滲透率10-3μm2滲透率恢復(fù)值%井號(hào)污染前滲透率10-3μm2污染后滲透率10-3μm2滲透率恢復(fù)值%廣平30.3010.24681.73廣平522.9019.4785.02黃平117.0714.0282.13王3平120.75620.59399.21廣15斜-746.10944.34196.17廣平72.7511.17142.57廣2平1473677王東平10.2880.26692.4王東平20.2930.26189.1王3平25.54.989鐘平3363494廣64平49.2617.26578.45浩平53.32.6480二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施總的來說，乳化的混油聚合物飽合鹽水完井液能較好的滿足鉆井工程施工要求，也能滿足保護(hù)油氣層的技術(shù)要求。二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施水平井固井中水泥漿體系鹽水水泥漿與淡水水泥漿密度：1.85—1.92g/cm3

失水:50--100ml二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施影響因素之三：鉆、完井液性能水平井產(chǎn)能方面文獻(xiàn)基本都提到：固井作業(yè)對油層傷害程度最大如何降低固井作業(yè)的油層傷害

國內(nèi)外常見的水平井完井方式裸眼完井割縫襯管完井注水泥射孔完井封隔器完井礫石充填完井非選擇性完井方法選擇性完井方法裸眼完井系列射孔完井系列裸眼充填套管充填二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施在條件充許情況下盡量不用注水泥射孔完井所鉆47口水平井，采用了四種完井方式二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施江漢油區(qū)水平井完井方式割縫襯管完井射孔完井+35口滿足壓裂酸化裸眼完井二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施射孔完井射孔完井割縫襯管完井+2口裸眼段壓裂后井眼跨塌黃平15口滿足酸化廣1平45口滿足酸化廣2平3篩管+裸眼完井二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施

2007年5月投產(chǎn)裸眼段低液，2007年12月進(jìn)行壓裂砂堵，進(jìn)入地層陶粒19.6m3。壓裂后管卡，經(jīng)大修后下沖砂管柱遇阻，經(jīng)螺桿鉆反復(fù)沖鉆（返出物為石英砂和碎石塊），下泵生產(chǎn)日產(chǎn)液量由15t迅速下降至3t，分析裸眼段坍塌堵死，于2008年5月封堵裸眼段上返開采射孔完井段二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施現(xiàn)場實(shí)踐：廣華油田四口水平井，采用射孔完井方式的三口井均在采取酸化措施的情況下，平均日產(chǎn)液5.0t，日產(chǎn)油3.9t；采用割縫篩管的裸眼完井方式的廣1平4，日產(chǎn)液13.9t，日產(chǎn)油8.6t篩管完井廣華油田廣二區(qū)2008-2009年嘗試水平井開發(fā)，所鉆廣2平6、廣2平1井均為套管完井，無自然產(chǎn)量，壓裂后日產(chǎn)油為1-2t，效果不太理想。2010在篩管完井基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了油層段套管+篩管完井，在保證套管段的情況下，開展低滲油藏篩管完井試驗(yàn)，降低固井施工的對地層傷害理取得成功。壓裂壓裂壓差：壓差增大，瞬時(shí)濾失量、靜濾失量增加，進(jìn)入油層的濾液、固相總量和深度增加，導(dǎo)致油層傷害增加二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施影響因素之四：壓差水平井江漢油田上覆地層及儲(chǔ)層含鹽，通常需要用飽和鹽水鉆井液才能正常完成鉆井作業(yè)。飽和鹽水的密度在1.2g/cm3左右，再加上必要的固相，在進(jìn)入儲(chǔ)層前，鉆井液的密度就將達(dá)到1.3g/cm3，大大高于地層壓力系數(shù)（1.0g-1.07/cm3）。常規(guī)技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)負(fù)壓差如何將正壓差和固相粒子換成有利因素？國內(nèi)外從理論和實(shí)踐中形成了屏蔽式暫堵技術(shù)以解決了鉆井工程和油層保護(hù)要求難以調(diào)和的矛盾。屏蔽式暫堵技術(shù)工作原理：利用正壓差，短時(shí)間內(nèi)使鉆井液中起暫堵作用的固體顆粒在井壁附近形成滲透率接近于零的屏蔽暫堵帶（或稱為屏蔽環(huán)），從而可以阻止鉆井液以及水泥漿中的固相和濾液繼續(xù)侵入油氣層。二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施

現(xiàn)場實(shí)施情況廣43井區(qū)的廣北平1井王63井區(qū)的王63斜-4井王76井區(qū)的王76斜-4井二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施廣43井區(qū)推薦配方為：井漿＋2％JLX＋2％EP－1＋3％QS－2＋2％200～250目碳酸鈣；實(shí)際操作時(shí)，在確定進(jìn)入A靶點(diǎn)后（井深3189米）才開始將鉆井液轉(zhuǎn)化，依次加入4噸QS-4（2%）、4噸QS-2（2%）和15噸200目碳酸鈣(兼加重)。日期時(shí)間井深層位密度漏粘失水pH固含摩阻NaCl備注4.2918:303185Eq3411.251352.48.57.65°27.4萬加前5.307:503204Eq3411.301301.697.69°30.0萬加后5.1705:303399Eq3411.281073.08

完鉆5.2211:30

固井轉(zhuǎn)化前后的鉆井液性能表（2002年）

廣北平1二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施王76斜-4王76井區(qū)推薦配方為：井漿＋2％JLX＋2％JHY＋2％QS－2＋3％200～250目碳酸鈣；實(shí)際操作時(shí)，在確定進(jìn)入A靶點(diǎn)后（井深3140米）才開始將鉆井液轉(zhuǎn)化，依次加入4噸JLX（2%）、4噸QS-2（2%）和6噸200目碳酸鈣（3%），轉(zhuǎn)化前后的鉆井液性能結(jié)果見表4-9。日期時(shí)間井深層位密度漏粘失水pH固含摩阻NaCl備注8.2312:503127Eq311.31882.48.07.23°28.5萬加前8.2407:503210Eq311.341042.87.57.52°30.1萬加后8.2812:003480Eq311.331032.08

完鉆9.419:30

固井轉(zhuǎn)化前后的鉆井液性能表二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施王63斜-4王63-4井推薦配方為：井漿＋2％JLX＋2％JHY＋2％QS－2＋4％200～250目碳酸鈣；實(shí)際操作時(shí)，在確定進(jìn)入靶點(diǎn)A后（井深2890米）開始將鉆井液轉(zhuǎn)化，依次加入4噸JLX（2%）、4噸QS-2（2%）、8噸200目碳酸鈣（3%）和2噸JHY。日期時(shí)間井深層位密度漏粘失水pH固含摩阻NaCl備注4.168:002879Eq311.28991.38.095°29.0萬加前4.178:002990Eq311.321470.88.0126°28.0萬加后4.21

Eq311.331032.08

完鉆4.27

固井轉(zhuǎn)化前后的鉆井液性能表二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施王63斜-4井粒度分析報(bào)告（加前）王63斜-4井粒度分析報(bào)告（加后）

粒度分析報(bào)告顯示：中值直徑由加前的6.8微米增加到加后的16.52微米，表明粒度分布向粗顆粒方向移動(dòng)，即體系中的粗顆粒明顯增加（JHY與原油相互作用，使JHY顆粒溶脹）。二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施項(xiàng)目單位數(shù)量膨化纖維噸0.18降粘劑Y-27噸0.03羧甲基纖維素噸0.08魔芋精粉噸0.15磺化褐煤噸0.18超細(xì)碳酸氫鈣噸0.36重鈣噸0.2潭71斜-4井酸溶性油氣層保護(hù)暫堵劑成份表

鉆井液配方及性能PFVFLAVPVYPYP/PVpH井漿性能1.25743.250

40

100.25

8.5井漿+4%YB1.25762.042

35

7

0.2

8.5潭71斜-4井鉆井液性能對比表鉆井液流變性無不良影響，降低了鉆井液的濾失量二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施匯報(bào)提綱二、水平井鉆井中的油層保護(hù)措施一、基本情況三、結(jié)論與建議三、結(jié)論與建議三、結(jié)論與建議1、水平井儲(chǔ)層傷害同常規(guī)井一樣，主要是侵入