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1、油气层保护技术,前 言,进入90年代以来，为了适应油田勘探开发的需要，泥浆公司在油气层保护工作方面开展了一系列的实验研究和现场技术服务工作，率先开发和推广了MMH正电胶、BPS黑色正电胶，并推广应用复合屏蔽暂堵技术，取得了较好的效果。 在采油方面，相继开发了可酸化凝固型调剖堵水剂、阳离子调剖剂，高密度盐水压井液、低固相压井液，特殊水基冲砂液CZ-1和泡沫冲砂液PC-1及保护油气层射孔液等产品和技术。 针对胜利油田的地层和区块特点，形成了配套成熟的可循环泡沫钻井液完井液、水敏地层用强抑制性钻井液完井液、无固相钻井液完井液，及新型的纳米乳液等新体系。,内 容,系列油气层保护技术,可酸化凝固型调剖堵
2、水剂,阳离子高分子堵聚剂,特殊冲砂液和泡沫冲砂液,保护油气层射孔液,纳米乳液NM-1,高密度盐水压井液和超低固相保护油层压井液,强抑制性钻井液完井液,可循环泡沫钻井液完井液,1、开发和推广MMH正电胶,2、开发应用黑色正电胶BPS,3、复合屏蔽暂堵技术的推广应用,一、系列油气层保护技术,1、开展油气层保护室内评价，开发和推广MMH正电胶,开展了保护油气层效果室内评价，确定了保护油气层效果较好的MMH正电胶钻井液体系。正电胶钻井液不仅具有抑制能力强、悬浮性能好、清洗井眼、井壁稳定等优点，更重要的是该钻井液体系对岩心渗透率恢复值很高的，可达75以上，而一般钻井液仅为50左右。 至目前为止，胜利油田
3、已推广应用MMH正电胶钻井液2100多口井，保护油气层和增油效果明显。如在罗35块泥浆公司与河口采油厂合作推广正电胶钻井液配合屏蔽暂堵技术，投产后产油量平均40吨以上。,2、开发黑色正电胶BPS,泥浆公司开发出了一种新的正电处理剂BPS黑色正电胶，该产品比普通正电胶MMH的正电性高一倍，具有超强抑制性。先后与东辛、孤东和临盘等采油厂合作，进行钻井液设计并提供技术服务。室内实验和现场应用表明，以BPS为主的强抑制性钻井液完井液对产层的损害较普通水基钻井液明显降低，能达到保护油气层的目的。使用了BPS黑色正电胶的试验井均取得了良好的油气层保护效果。,3、复合屏蔽暂堵技术的推广应用,通过对不同油田、
4、不同储层物性的各种岩心、各种暂堵剂、颗粒粒径及加量进行了系统研究，确定优化了实施屏蔽暂堵技术的钻井液完井液配方。该技术已大面积推广应用，在胜利油田40个适合屏蔽暂堵技术的勘探区块实施了这一技术，共应用4000多口井，获得了极高的经济效益。 胜利泥浆公司为适应这项技术的推广应用，引进了超细材料加工设备，同时研究开发成功了油溶性暂堵剂，建成了超细材料和油溶性树脂生产车间。可生产=5um、5-10um、10-15um、15-20um、20-30um等不同规格的屏蔽暂堵剂。,二、可酸化凝固型调剖堵水剂,（一）DJ-DJS型堵剂简介,DJ-DJS型堵水调剖剂是由多种无机固体颗粒与有机聚合物复合而成。 该
5、堵剂是油水井封堵大孔道、特大孔道、高渗透带、特高渗透带以及稠油热采井封堵边底水、气窜等的理想堵剂。 该堵剂施工简单、成本低、效果好，能较好的满足油田处在特高含水期的油水井堵水调剖及稠油热采井封堵边底水及气窜的需要。,（二） DJ-DJS型堵剂的主要性能特点,DJ-DJS型堵水剂是一种新型的、高强度、可酸溶性的堵水调剖剂。具有相当的凝固强度，且凝固强度、凝固时间可调。 具有较强的封堵能力。有封堵后封堵体积不缩小的特点，与其它无机颗粒堵剂相比较，在同样加量的情况下，DJ-DJS的封堵体积高于其它堵剂1-2倍。 形成假塑性，滞留能力强，特别适用用大孔道及特高渗透带的油水井，封堵效果好，封堵率可达到9
6、5以上。 抗污染能力强，不受高价金属离子的影响，能适应不同矿化度的油水井。 具有抗高温的能力，耐高温可达220度以上，是目前稠油热采井、封堵边底水以及气窜的最理想堵剂。 可酸化，酸化率可达95，适用于油井。,（三） DJ-DJS型堵剂的适用范围,注水井封堵高渗透带或大孔道，控制高渗透层， 启动中低渗透层，从而提高吸水剖面。 油井封堵水淹层以及高出水层。 稠油热采井封堵气窜或封堵边底水。 油水井封堵、填充严重地层亏空。 油水井封堵严重井漏。 封堵钻井过程中发生的严重井漏。,（四）可酸化凝固型堵剂用于随钻堵漏技术及效果,技术特点,该技术具有较强的封堵能力及封堵体积不缩小的特点，对漏层的封堵效果好，
7、特别是在漏层的穿漏堵漏、长裸眼漏层封堵等方面，具有较好的效果； 该技术所用固相酸溶率高，可酸化解堵，对油层不产生永久性堵塞，适用于漏失发生在油气层的封堵。,在滨南地区平方王油田，利用随钻堵漏技术，完成近百口井的施工，保证了钻进顺利，提高了钻速，取得了很好的效益。这种新型随钻堵漏技术具有防漏、穿漏、堵漏特性，封堵率高、承压能力强，工艺简单、技术领先。,三、阳离子高分子堵聚剂在聚合物驱中的应用,孤岛油田注聚油井平均见聚率达50%，高浓度出聚井有30口左右（聚合物浓度500ppm），少部分井因高出聚被迫关井。不仅吨油成本上升，而且聚合物驱开发效果受到影响。孤岛油田油井曾用木钙堵聚，效果不理想。 针对
8、目前孤岛油田出聚井高见聚后油井产能大幅度下降的问题，提出了一种油井堵聚新材料和新方法：利用水溶性阳离子高分子与油井中的聚合物相互作用来达到封堵高渗透层的目的，解决目前油井迫切需要解决的大量出聚问题。,（一）阳离子高分子堵聚作用原理,1、孤岛油田矿场堵聚试验 从2001年4月开始，进行了10口井的矿场试验，累计注入阳离子高分子产品68吨，均不同程度降低出聚浓度。平均单井出聚浓度由施工前的1050ppm降低到393ppm。有7口井见到了降水增油的效果，目前5口井仍有效，已累计增油16340.7吨。,2、飞雁滩油田C128-2井堵聚试验 2002年8月在C128-2见聚油井上进行了阳离子高分子堵剂堵
9、聚试验施工，取得了很好的增油减水效果。日油水平由措施前的4.5t/d上升到14t/d，含水由90%下降到77%。到2002年12月底，日油为10t左右，含水为75%左右，累计增产原油1200t。,（二）阳离子高分子堵聚矿场试验,（三）阳离子高分子堵聚试验结论,（1）阳离子高分子与油层中的聚合物相遇，发生反应生成絮凝沉淀，反应物产率与两种溶液的配比有关。 （2）针对油井出聚浓度的不同，采用了不同浓度的阳离子高分子，能够满足现场的需要。 （3）阳离子高分子与油层中聚合物的反应产物有较好的稳定性，在地层条件下能稳定3个月以上。此外，这种产物还有携砂和聚砂能力。,（四）阳离子高分子在聚合物三次采油中的
10、应用展望,（1）在聚合物驱前进行阳离子高分子深部调剖。 （2）聚合物驱后转水驱时打入阳离子高分子段塞， 防止注入水过早突破。 （3）聚合物驱后进行阳离子高分子驱油。,新型阳离子高分子堵聚防窜已取得比较好的应用效果，同时为以下工艺的实施提供了经验：,四、特殊水基冲砂液和泡沫冲砂液,胜利油田部分采油厂电泵采油井出砂较为严重，影响了正常生产，在随后进行的清水作业中，由于储层压力系数低，清水只进不出，不但冲砂作业无法进行，更为严重的是大量清水的漏失，必将产生油层的伤害。 泥浆公司研究成功了两种冲砂液：特殊水基冲砂液CZ-1和泡沫冲砂液PC-1，现场应用效果良好。,（一）冲砂液作用原理,CZ-1型水基冲
11、砂液接触产层后，能够形成特殊的覆盖层控制滤失量，从而构成循环，完成冲砂作业。在随后的反排过程中，先期形成的覆盖层消除，不会造成储层的伤害。该工艺施工简单，成本较低。,PC-1型泡沫基冲砂液利用低密度和强携带性完成冲砂作业。施工过程中，不会发生向储层内的滤失，不损害储层，利用该种冲砂液体系修井，能够获得巨大的经济效益。,（二）冲砂液应用效果,目前，特殊冲砂液和泡沫冲砂液均已推广应用，完成了60多口井的冲砂作业。注入冲砂液后，泵压由0 Mpa上升到4-6Mpa，无漏失现象。该技术的推广应用，将会为胜利油田的增储上产作出贡献，具有很大的发展潜力。 通过营66斜42井等井的冲砂作业证明，特殊水基冲砂液
12、不仅使过去无法进行的严重漏失的冲砂作业变为可能，而且原油产量有了相应的提高。 通过草南102-3井等井的泡沫冲砂实验表明，泡沫冲砂液对于严重亏空的地层、储层压力低的出砂井，可以实现低压循环，防止作业液漏失，并可诱使产层“外吐”，达到疏通产层通道，提高油井产量和防止油层污染的作用；此外，泡沫粘度高、携带固体颗粒能力强，并有冲刷洗涤管线等功能，且泡沫助排能力强，施工后可诱导油流。,五、保护油气层射孔液,（一）技术水平和创新点,创造性地将强抑制性钻井液的保护油气层技术原理拓宽到射孔液领域，研究出适用于水敏性地层的新型保护油气层射孔液。 优选出了新型阳离子强抑制剂，大幅度减少了储层表面的离子交换,显著
13、提高了体系的抑制性。 合理应用暂堵剂、表面活性剂，有效减少滤液进入储层、降低射孔液的表面张力，缓解对储层的伤害。,抑制性强，页岩膨胀率1.25mm，页岩回收 率 95% ； 流变参数合理，API失水10ml； 抗温性能 120； 稳定性良好； 保护油气层效果良好，透率恢复率 85%。,（二）技术指标,该保护油气层射孔液在滨南采油厂强水敏地层的5口井上进行了现场应用。结果表明，该射孔液体系适用于强水敏地层的射孔施工： 射孔液流变参数合理、密度可调范围广，抑制性强、性能稳定； 超低固相，滤失量小，对储层污染程度低，增油效果明显； 施工安全、顺利，周期短，未出现任何复杂情况； 施工工艺简单、方便，具
14、备了大面积推广的条件。,（三）现场应用效果,直接效益：使用该体系，投资少、效益好，总体投入产出比很高。应用的5口井平均每口井日增油量约2吨，截止目前已累计增油380吨。并且该射孔液的成本低，每口井成本仅2万元。 间接效益：使用该体系，可避免对前期在保护油气层方面投入的浪费，显著提高勘探开发的综合效益。,（四）取得的经济效益,六、纳米乳液NM-1的推广应用,研制出的新型纳米钻井液处理剂NM-1是通过物理和化学方法把带正电的胶体颗粒转变为纳米级的胶体颗粒，使其具有纳米材料的特性； 并通过对纳米处理剂与其它钻井液处理剂的配伍与优选，形成了NM钻井液完井液。,（一）技术关键,（二）NM-1及NM钻井液
15、的特点,室内研究、工业生产和现场应用表明，纳米钻井液处理剂NM-1生产工艺合理，产品质量稳定，与钻井液的配伍性好。 形成的NM钻井液体系性能优良，适于水平井、大位移井、深井及探井的钻井施工。体系主要特点： 体系可抗温140； 抗污染能力强、失水小于5mL； 体系抑制性强、润滑防塌能力良好； 流变参数合理、性能稳定； 渗透率恢复值高，油气层保护效果好。,（三）现场应用情况,NM钻井液体系在胜利油田的郑36区块、桩23地区进行了17口井的现场试验，均取得了良好的保护油气层效果，产油量理想。现场应用证明形成的NM钻井液体系具有优异性能： 可有效地抑制泥页岩的水化分散，保证井壁无坍塌； 有良好的润滑性
16、、保证起下钻畅通，完井作业顺利； 具环境可接受性，可为环境敏感地区的钻井施工提供优质服务。,七、可循环泡沫钻井液完井液,密度低，在0.50g/cm30.99g/cm3（地面测试）范围内可调； 抗温达100度以上、泡沫稳定时间超过90小时； 不需要增加设备、投资少、易于推广应用； 可循环使用、满足钻井施工需要，不污染环境； 有利于油气层保护。,（一）可循环泡沫钻井液特性,（二）可循环泡沫钻井液应用效果,该体系已在滨南、临盘、草桥、郑家等油田推广应用上百口井，解决了长期以来在低压易漏地层遇到的严重漏失问题，并很好地保护了油气层，使得低压古潜山油藏得到有效地开发。 在草桥油田，采用可循环泡沫钻井液钻
17、成18口水平井和多口直井和定向井，都获得了较高的油气产量，平均日产油30多吨。其中，草古102-2井，原油日初产200吨，稳产为93吨。,胜利油田的王庄油区、金家油区和单家寺等油区存在较多强水敏性地层，油层损害问题严重。过去用普通的水基钻井液完成的井，基本没有开采价值。 前期泥浆公司在该区块推广应用了油基钻井液，应用油基钻井液完井作业15井次，平均初产达到13.6吨，累计产油5.2万吨，效果良好。 但是考虑到使用油基钻井液进行钻井施工，存在成本高、污染环境等问题，泥浆公司近几年来通过分析研究胜利油田强水敏性储层的物性特点，研制开发出一种环保、防塌能力突出、油层保护效果好的强抑制性水基钻井液完井
18、液。,八、适用于强水敏地层的强抑制性钻井液完井液,该体系优选了多种抑制性强的处理剂和包被剂，特别是选用了一种高正电性的有机溶胶黑色正电胶BPS，其正电性是MMH的两倍以上，达70mV，它可通过静电吸引力同蒙脱土紧紧地吸附在一起，抑制页岩水化；,（一）技术关键,同时，体系选用了具有“浊点效应”的聚合醇，它可有效抑制页岩水化分散，堵塞储层孔隙，阻缓压力传递。,所以该体系具有超强抑制性和防塌能力，适用于强水敏性储层的钻井施工。,强的抑制性，页岩膨胀高度1mm，页岩回收率95% ； 良好的润滑性，润滑系数Kf0.1； 低失水，API失水4ml，HTHP失水15ml； 抗温120以上； 具有良好的保护油
19、气层效果，渗透率恢复值75%； 体系生物毒性低，环境友好，EC50值10000mg/L。,（二）体系特性,（三）现场应用情况,目前该体系已在郑408、单6东区块、孤东281区块、垦628、郑王区块的数百口井进行了现场应用。应用结果表明： 该体系防塌能力强，能降低井径扩大率，提高钻速，缩短钻井周期； 与油基钻井液相比，平均每口井节约钻井液费用50万元； 能够有效提高原油采收率，增油效果明显。 如在郑408区块采用该体系所完成的井钻进快速安全，电测顺利到底，下套管固井一次成功，特别是郑408-试1、郑408-试2井，投产后日产油达到30t。,九、高密度盐水压井液和 超低固相保护油层压井液,胜利泥浆
20、公司针对不同油区的地层特点和生产需求，开发了两种压井液： 一种是使用特殊无机盐配制的、密度可达2.3g/cm3的高密度盐水压井液； 一种是侧重油气层保护的超低固相保护油层压井液，抑制性强，保护油气层效果好，滤失量可控制，并有较高的抗温、抗污染能力。,（一）压井液简介,胜利泥浆公司有专门的配制车间和工人，可以在较短的时间内完成几百方压井液的配制，特别是专业的研究所试验人员可随时调整压井液的密度等性能，保质保量地提供产品，满足采油厂现场急需。 已经成功为滨南采油厂提供了200多方高密度盐水压井液。,（二）压井液生产和使用情况,结 论,总之，近年来胜利泥浆公司在钻井液完井液和保护油气层方面做了大量工作，研究开发了一些新技术，解决了油田勘探开发中的一些难题，为油田增储上产做出了贡献。 随着油田勘探开发的不断深入，施工难度也将更大，特别是特殊工艺井及特殊储藏的开发，对保护油气层提出了更高的要求。 胜利泥浆公司的领导和全体员工决心在今后的保护油气层工作中继往开来，进一步加大科研攻关力度，充分发挥各种新技术新工艺的优势，积极和采油厂生产实际结合，降低综合成本，提高经济效益，争取为油田勘探开发整体水平的进一步提高做出更大贡献！,谢谢！,