曲堤油田曲九馆三单元钻井油气层保护技术研究

彭群丽

(鲁明济北公司,山东济南 251404)

曲堤油田曲九馆三单元钻井油气层保护技术研究

彭群丽

(鲁明济北公司,山东济南 251404)

油气层损害机理是指油气层损害的产生原因以及伴随损害而发生的物理、化学变化过程。对于不同的油气层，其储集特征和导致损害的外部环境均有较大差别，因此可能发生的损害机理也不尽相同。对于某一目的层，要想指定出一个有效的保护油气层的技术方案，必须先将其损害机理认识清楚。

油气层损害 油气层保护现状

1 曲九馆三单元油藏地质特征及开发现状

1.1 油藏地质特征

曲九馆三单元位于曲堤鼻状构造带的中部，受曲堤II、III号断层控制形成的北东—南西向的狭长地垒式断块，油藏埋深1200米，含油面积4.1平方千米，地质储量572万吨，其中1砂组地质储量99万吨，2砂组地质储量473万吨。

从曲9块岩心分析结果看，馆三段储层孔隙度23-33%，渗透率20-975×10-3μm2，为中孔中高渗储层。纵向上渗透分布不均衡，层间渗透率级差最大63，最小5.5，变异系数为1.1。地层胶结疏松，粘土矿物含量高达19%-23.6%。储层强水敏，盐敏、碱敏，速敏不明显。储层在一定程度上是喜酸的。

曲9馆三段地面原油密度0.9316-0.972g/cm3，地面原油粘度303-1047mPa.s，变化趋势表现为由北向南,由构造低部位到高部位逐渐减小；含硫0.06-0.26%，凝固点10-25度；地层水矿化度10708mg/l-22762mg/l，氯离子浓度6513-8721mg/l，水型CaCl2。

根据早期油井的测压资料，原始地层压力11.3MPa，压力系数为0.99；地层温度为55℃，地温梯度为3.2℃/100m，属于常温常压系统。

1.2 油藏开发现状

截止到2014年4月，该块目前油井60口，开井56口，日液水平1086.4t，日油水平191.7t，综合含水82.4%。水井26口，开井数22口，目前日注807方，日注采比0.74，累计注采比0.5。目前单元的采油速度1.27%，采出程度23.2%。

2 油气层损害机理研究

油气层损害机理是指油气层损害的产生原因以及伴随损害而发生的物理、化学变化过程。

2.1 油气层的潜在损害因素

油气层潜在损害因素是指导致渗透率降低的油气层内在因素。它包括以下方面：(1)油气层储渗空间；(2)油气层的敏感性矿物；(3)油藏岩石的润湿性；(4)油气层流体性质。

2.2 工作液与油气层流体不配伍造成的损害

(1)无机垢堵塞。如果外来流体与油气层流体各含有不相配伍的离子，便会在一定条件下形成无机垢。在钻井、完井、修井和油气开采等各作业环节中，都可能遇到无机垢堵塞问题。(2)有机垢堵塞。当外来流体与油气层的原油不配伍时，可导致形成有机垢而堵塞油气孔道。(3)细菌堵塞。在各作业环节或油气开采过程中，地层中原油的细菌或随外来流体一起侵入的细菌在遇到适宜，的生长环境时，便会迅速繁殖，所产生的菌落和粘液可堵塞油气孔道而对油气层造成损害。

3 曲九馆三单元钻井油气层保护现状

3.1 保护油气层钻井液体系优选

曲九馆三段沉积类型为辫状河沉积，地层胶结疏松，粘土矿物含量高达19%-23.6%。由于该区块产层为强水敏地层，易吸水膨涨分散；钻井液滤液与储层不配伍引大量钻井液滤液进入地层，造成储集层水敏性损害。结合曲九馆三块地层的特点，为了满足保护油气层的要求，本区块钻井液体系应具备以下特征：(1)具有良好的携岩性；(2)具有良好的润滑性；(3)防塌抑制性；(4)利于提高钻井速度，易于施工，费用低，不污染环境。

针对曲九馆三块地层特点对钻井液的要求，统计自2011年6月份至今所钻的17口新井，均选择了聚合醇钻井液体系。

3.2 聚合醇钻井液作用

聚合醇具有良好的保护储层效果，渗透率恢复值在85%以上。主要原因是：(1)聚合醇能提高滤液的液相粘度，降低滤失量；(2)达到浊点温度时，聚合醇具有封堵微孔隙的作用。(3)与钾离子的协同作用，增强了对粘土的水化抑制能力。

3.3 施工过程钻井液的调整配制

选择曲9-75井说明现场泥浆性能的调整过程。

(1)一开(0-157m)：一开井段地层属于平原组，地层岩性主要为细砂岩，夹黄色软泥岩，地层胶结疏松，机械钻速快，地层不易造浆。一开清水小循环钻进，钻完设计井深后进行充分的循环和洗井，在确认井眼干净后起钻，配20方封井浆封井，封井浆中加入200kg CMC-HV，下套管和固井施工顺利。(2)二开(157-1260m)：二开在上部地层采用大循环清水钻进，聚合物稀胶液絮凝大循环池内岩屑。钻至井深900米时改小循环，改小循环后补充PAM胶液和正电胶液，由于该地层不造浆，加入2吨土粉，提高泥浆的般土含量，同时加入烧碱，提高泥浆的PH值。加入防塌剂和降失水剂，控制泥浆的失水4ml以下，进入油层前加入无水聚合醇，保护油气层。

3.4 钻井液性能评价

3.4.1 井径扩大率

对曲9-N29、曲9-75、曲9-X85、曲9-X87、曲9-X89井五口井采用聚合醇钻井液体系均保持了很好的抑制效果，井径扩大率保持在合理范围内，井眼没有垮塌现象的发生，五口井在钻探过程中无卡钻事故，测井仪器起下顺利。

3.4.2 表皮系数法对保护效果评价

钻井液中固相侵入造成污染：曲九馆三段储层为中孔中高渗储层。钻井过程中，在井壁未形成稳定的泥饼前，当井筒内流体的液柱压力大于油气层空隙压力时，外来流体中的固体颗粒就会随液相一起进入油气层，其结果就会堵塞油气层而引起损害。

4 下步工作方向及建议

4.1 降低压差，实现近平衡压力钻井

压差是造成油气层损害的主要因素之一，因此，钻井过程中应该降低压差，实现近平衡压力钻井，控制油气层的压差处于安全的最低。

4.2 减少浸泡时间

钻井液固相或滤液在压差作用下进入油气层的数量和深度及对油气层损害的程度均随钻井液浸泡油气层时间的增长而增加，浸泡时间对油气层损害程度的影响不可忽视。

4.3 确定合理的起下钻速度

严格控制起下钻速度，因为快速起钻会产生抽吸，使井筒局部压力下降，破坏油层表面形成的桥堵，容易引起井涌或井喷；快速下钻时会产生锤击效应，井筒局部压力增大，促使泥浆侵入油层或压漏油层。

[1]王昌军,岳前声,肖稳发 等.聚合醇的储层保护机理室内研究[J].重庆石油高等专科学校学报，2001,3(4)：15～16.

[2]沈丽,柴金岭.聚合醇钻井液作用机理的研究进展[J].山东科学,2005,18(1)：18～23.

[3]鄢捷年.钻井液工艺学.中国石油大学出版社,2006,1(8)：380～387.