保护低孔低渗油气层的钻井液体系

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年12月第32卷第6期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Dec．2010Vo1．32No．6保护低孑L低渗油气层的钻井液体系程玉生一壁，魏红梅，李，兆(中海油田月艮务股份有限公司油田化学事业部，北京101149)松r巾海浦用脶各份有限司浦阳学事⋯5．一～“～⋯⋯⋯一⋯、0149，[摘要]低孔低渗储层开发的主要难点为：储层渗透率低、孔隙度小，外来流体侵入后产生敏感性损害及水锁损害，导致毛细管压力大，含水饱和度上升，水锁损害严重

2、；针对低孔低渗储层特征，在PIus／甲酸钾钻井液体系的基础上，优选了成膜封堵剂，防塌抑制剂UHIB，防水锁剂SATRO，构建了一套适合于南海西部地区低孔低渗储层的钻井作业的钻井液体系。评价结果表明，该体系综合性能良好，抗温达15O℃，渗透率恢复值9O以上，滤液界面张力小于2mN／m，具有良好的储层保护效果。[关键词]低孔低渗储层；钻井液；水锁损害；保护储层[中图分类号]TE254．3[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2010)06—0277—03南海西部地区某低孔低渗油藏物性分析表明，主要渗透率范围为(0．34～7．28)

3、×10ffm，孔隙度范围为8．66％～15．30，主要孔喉半径为0．63～6．14ffm。压汞资料分析认为，储层岩样孔隙结构特征总体体现为孔喉半径小。储层砂岩主要连通孑L喉半径在2．3～9．4ym之间，最大孔喉半径为18．75ym。储层极易由于外来流体侵入而产生敏感性损害及水锁等各种损害。其开发的主要难点为：储层渗透率低、孔隙度小，毛细管压力大，侵入储层的液相返排困难；含水饱和度对储层渗透率影响大，水锁损害严重；储层泥岩(粘土矿物)含量高，水敏作用强，储层损害程度大；井段存在井壁稳定问题。笔者主要针对该地区开展了保护低孔低渗油气层的钻井

4、液体系的研究，取得了较好的现场应用效果。1低孔低渗钻井液体系处理剂的优选为防止外来流体对储层造成损害，低孑L低渗油气层钻井液应具有以下几个方面的性能：①应该具有极强的封堵能力，降低滤液侵入，防止水敏效应⋯；②应该具有良好的防止水锁损害的功能，由于低孔低渗储层水锁损害极为严重。；③应该具有很强的抑制粘土水化膨胀分散能力，具有较好的防塌作用。因此需要重点探讨钻井液的成膜封堵技术、防塌抑制能力及防水锁保护储层技术。1．1成膜封堵剂优选室内采用高温高压砂床滤失试验优选表1封堵材料在高温高压下对砂床封堵效果成膜封堵剂。方法是将高温高压失水仪底部滤

5、网上填充覆3cm厚的2O～40目砂子，再填充2cm8O～1()O目砂子模拟低渗储层，测封堵液在120℃、3．5MPa，30min内的滤失量。试验结果见表1。由表1结果可知，多种封堵材料复配使用，封堵效果比单一封堵效果明显。LSF、ZP和CMJ组成的复合封堵剂可将[收稿日期]2olo一09一O2[作者简介]王健(I98I一)，男，2004年大学毕业，硕士，工程师，现从事钻完井液及储层保护研究工作。学兔兔www.xuetutu.com·278·石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年12月高温高压砂层滤失量降至3．0ml以内。1．2防水

6、锁剂优选D_一艘册2．3(u-队fm用海水配制不同浓度的表面活性剂溶液，分别测量其表面张力，确定临界胶柬浓度，从而可选定表面活性剂在海水溶液中的加量。试验结果见表2。表2表面张力测定结果临界胶束浓度表面张力界面张力浊度样品起泡性能／／mN·m／mN·m／NTu弱强强弱强强不起泡从表2结果可知，SATRO在海水中具有较低的表面张力和界面张力，与海水配伍性能好(浊度仅为2．0NTU)，同时在海水中基本不起泡，因此可以作为低孔低渗钻井液体系的防水锁剂；防止钻井液滤液侵入低孔低渗储层引起的水锁损害。2低孔低渗钻井液体系性能评价2．1钻井液基本性

7、能测定在上述成膜封堵剂及防水锁剂优选的基础上，确定了一套新的PLUS／甲酸钾钻井液体系，其配方为：2．5％海水土浆-t-0．3NaOH+0．1Na。C()。+0．3HV—PAC+2FIOHT+2．0LSF+2．5CMJ+1．5ZP+0．5PIUS+1UHIB+10甲酸钾+1．5SATRO，用重晶石调节密度1．50g／cm。。按该配方配制钻井液，在15o~c热滚16h，分别测滚前和滚后的性能。试验结果见表3。表3150℃下热滚前后钻井液基本性能从表3结果可知，新PIus／甲酸钾钻井液体系在150℃热滚16h后仍具有良好的流变性能和高温高压

8、降滤失效果，钻井液的表观粘度(AV)、塑性粘度(P)及屈服值(yP)等均在合理范围，高温高压滤失量(FLHTHP)仅为9．0ml。2．2钻井液抑制性评价南海西部低孔低渗储层具有粘土含量高，孔隙度、渗透率低的