低渗透油气层水锁损害机理及低损害钻井液技术研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第25卷第4期钻井液与完井液Vo1．25NO．42008年7月DRIILINGFIUID&COMPLETIONFLUIDJuly2008文章编号：1001-5620(2008)04—0016—04低渗透油气层水锁损害机理及低损害钻井液技术研究范文永舒勇李礼鄢捷年(中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京昌平)摘要低渗透油田地层具有泥质胶结物含量高、含水饱和度高、毛细管压力高、水敏性强及孔喉细小、渗透性差、结构复杂、非均质严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点。大

2、量的研究表明，水锁损害是低渗储层最主要、最严重的损害类型，损害率一般为7O～9O。从多种角度系统分析了水锁损害产生的根源及其主要影响因素，并针对钻井完井过程中的水锁损害问题，研制出了多功能、低伤害、超低渗透的两性离子聚磺钻井液。该钻井液抑制性强，能防止水锁损害，更好地保护地层，提高低渗透油气藏的综合开发效益。关键词两性离子聚磺钻井液防止地层损害性能评价低渗透储层中图分类号：TE254．3TE258文献标识码：A目前，中国亟待开发的低孔、低渗油气藏主要分相压力之差。欲使油相驱动水相而流向井筒，就必布在鄂尔多斯盆地、川I西地区、大庆油田深层、塔里须克服毛

3、管阻力和流体流动的摩擦阻力。如果产层木油田深层、渤海湾地区深层、柴达木盆地等地的能量不足以克服上述阻力，就不能把水段塞驱开区l1]，具有分布区域广、地质情况复杂、勘探开发难而使外来流体滞留在近井地带，使近井地带的气相度大的特点。低渗透油田一般具有泥质胶结物含量渗透率降低，这种现象通常称为液相滞留，所造成的高、含水饱和度高、毛细管压力高、水敏性强及孔喉损害常称为水锁或液锁伤害]。细小、渗透性差、结构复杂、非均质严重、油气流动阻I．I从毛细管力和液锁指数分析液锁机理力大、常伴有天然裂缝等特点，在钻采过程中极易因由拉普拉斯方程一(式(I))可知，毛细管力的

4、大外来流体侵入储层而产生水敏、水锁等各种污染损小与多孔介质的直径成反比，具有较小孔喉尺寸的害，而且一旦储层受到损害，难以恢复。大量的研究低孔低渗储层的毛细管力较大；同时多数油气藏为表明l2]，水锁损害是低渗储层最主要、最严重的损水湿地层，油气与水的润湿性差异大，毛管力为油气害类型，损害率一般为7O～9O，尤其对于低压驱水的主要阻力，侵入储层的水不易排出，所以低渗低渗气藏，水锁损害更加严重。因此，必须对水锁损油气藏的液锁损害更严重。害及相关因素进行研究，提出相应的技术对策，进一△P=2(I／R一I／R)(I)步提高低渗透油气藏的开发经济效益。式中，△P

5、为曲界面压差；为油水界面张力；R、Rl水锁损害机理及主要影响因素为2曲界面半径。由BennionDB预测液锁效应严重程度的式可将储层中的孔隙看作是无数个大小不等、形(2)l8可知，储层的渗透率和原始水饱和度是决定液状各异、彼此曲折的毛细管。中国绝大多数储层属锁效应的主要因素。液锁指数APT．大于1．0时储于水湿储层，当钻井、完井、修井等各种作业的水相层的液锁效应不明显；APT，在0．8～1．0之间时，流体渗入油气层孔道后，会将储层中的油推向深部，有潜在的液锁效应；APT，小于0．8时，如果水基流并在油水界面形成一个凹向油相的弯液面，由于表体被驱替或自

6、吸入储层，会出现明显的液锁效应。面张力的作用，任何弯液面都存在一个附加压力，即毛管阻力，其大小等于弯液面两侧水相压力和油气APT．一0．251gK+2．25S，(2)第一作者简介：范文永，1982年生，中国石油大学(北京)石油天然气工程学院在读硕士研究生，主要从事油气井化学工程及储层保护研究。地址：北京市昌平区中国石油大学硕2005级117信箱；邮政编码102249；电话(010)89733893；E—mail：yong236@163．corn。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第25卷第4期范文永等

7、：低渗透油气层水锁损害机理及低损害钻井液技术研究17在生产过程中，储层中的水基、烃化合物基流体和外来水的性质及多少而异。或者反凝析烃化合物流体被捕集，均会造成储层永由以上分析得知：砂岩岩心水锁损害的程度主要久性的滞留损害。与岩心的气测渗透率、孔隙度、初始水饱和度及外来流1．2用相渗曲线分析液锁机理体侵入后油水界面张力等因素有关，还与储层岩性特征、胶结物类型及含量、孔隙结构、外来水的性质有关。低渗气层中产生液锁效应的机理见图1。图1中用气、水相渗透率与岩样的气测渗透率比值作为相对2钻井过程中防止水锁损害的方法渗透率。AB为气体的相对渗透率曲线；AB为水

8、的相油气层钻开后首先与钻井液接触，且时间较长，对渗透率曲线。气驱水时，当岩石中含水饱和度降至极易引发严重的水