低滲透油氣藏鉆井技術探討

摘 要：文章首先概述了低滲透油氣藏開采特征，然后分析了當前運用于低滲透油氣藏開采中的MRC 技術、水平井技術以及欠平衡技術等，同時指出了當前我國低滲透油氣藏鉆井技術所存在的重難點問題，最后提出了低滲透油氣藏鉆井液技術優化策略。

關鍵詞：低滲油氣藏；鉆井液技術；MRC

中圖分類號：TE242 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）15-0175-02

1 低滲透油氣藏開采特征

低滲透油氣藏在進行開采過程中所存在的主要特征表現在如下幾個方面：一是自然產能十分低下，一般需要利用儲層來進行相應的改造。二是油氣的天然能量相對不足，產能的遞減速度十分快，沒有穩定性能的低滲透油氣藏在傳導性能方面十分低下，油井的產量與日遞減。三是油氣藏在見水后由于采液和采油指數含水量上升而導致自身大幅度下降；四是含水量由于受到壓裂裂縫負面影響而出現高速度上升狀況；五是我國國內目前的低滲透油氣藏在儲層性能方面的技術水平較低，儲存量豐富性較低且開發模式單一，從而使得低滲透油氣藏開發效果整體水平下降，部分油氣藏的埋藏深度大和儲層的非均質性，加劇了低滲透油氣藏有效鉆井技術開采的難度。

2 低滲透油氣藏鉆井工藝技術

當前比較盛行的低滲透油氣藏鉆井技術主要有如下幾種。

2.1 低滲透油氣藏水平井鉆井技術

二十世紀九十年代以來，我國的低滲透油氣藏水平井鉆井技術已進入了成熟發展階段，并不斷應用于不同類型的低滲透油氣藏，取得了驕人的經濟效益和社會效益。低滲透油氣藏水平井鉆井技術的日益推廣和優越性表現得到了全世界的真正公認，其獨特性優勢主要表現在如下幾個方面：一是水平井眼作為低滲透油氣藏中水力壓裂的選擇，可以橫穿油藏流道以此提升油層泄油能力。二是水平井的運用可以改變油氣藏與井筒的接觸方式，并改變油氣的流動模式，通過油氣流動阻力的減少激發油層泄油能力。三是水平井可以有效提升鉆遇裂縫的幾率，有效降低低滲透油氣藏水平井鉆井風險系數，實現低風險、高產量、少井數的效果。

2.2 MRC技術

MRC技術即以多分支水平井鉆井完井技術為油氣開采的基本基礎的頗具挑戰性的創新技術，MRC都是以水平鉆成的井眼構成，可以實現同一個井眼中最大水平位移，在各種方向上實現不同深度的油氣層鉆井，可以在新井和老井中實現鉆井開采。從一定程度上可以說MRC技術是低滲透油氣藏鉆井開采的最經濟、可靠的技術手段，其獨特優勢主要表現如下幾個方面：一是MRC技術可以更適當地擴大油氣藏與井眼之間的接觸面積，通過泄油面積的擴大改善油氣流動剖面，并最大化油氣開采率。二是MRC技術可以適用于低滲透油藏、非均質油藏等各種類型油氣藏的有效經濟開發。三是MRC技術在低滲透油藏鉆井開采中的運用可以有效減少鉆井數量，從而減少開采成本，提升低滲透油藏鉆井開采的經濟效益和社會效益。四是MRC技術通過多個分支井眼減少無效鉆井的幾率，從而促使低滲透油藏鉆井工作量、時間以及工作成本的減少，最大化低滲透油藏鉆井產量。

2.3 欠平衡鉆井技術

欠平衡鉆井技術在國外油氣藏開采中運用較早，早在二十世紀五十年代國外便出現了低滲透油氣藏欠平衡鉆井技術。進入到二十世紀九十年代以來，欠平衡鉆井技術在油氣藏開發中得到了進一步的運用和發展，根據油氣藏的具體特性、鉆井工具配備等方面的情況，氣體鉆井、充氣鉆井液鉆井、泡沫鉆井以及邊噴邊鉆等方面的技術相繼被利用到低滲透油氣藏鉆井開發中，并取得了較為可觀的開發效果。同時，國外將欠平衡鉆井技術與相關鉆井技術融合起來，比如運用欠平衡加水平井技術提升開采的成功幾率和開發效率；運用欠平衡加連續管鉆機加多分支井等技術來實現油氣藏開發效率的提升；運用欠平衡加老井側鉆、小井眼技術等實現老油田的深度挖掘；運用欠平衡鉆井技術加多分支水平井等實現油氣開采的增產改造。鉆井和井控技術的不斷提升使得欠平衡鉆井技術成為油氣開采的有效、經濟、安全的重要手段。

對于低滲透油氣藏的鉆井開發技術而言還存在著如下幾方面的難點：一是油氣藏儲層描述和鉆井優化等方面的技術缺乏相應的設施配套。二是低滲透油氣藏鉆井技術相對單一的開發手段對油氣藏的整體開發效果有著一定的制約性影響。三是低滲透油氣藏井眼軌跡控制和儲層的有效鉆穿存在一定的難度。四是油氣儲層水敏強、孔喉細小等問題導致保護難度加大。五是低滲透油氣藏完井方式相對單一，缺乏更為優化完整的低滲透油氣藏鉆井技術。當前，如何有效開發經濟、實用、安全、高效的低滲透油氣藏鉆井技術是一項重要的研究課題。

3 低滲透油氣藏鉆井液技術策略

低滲透油氣藏在被鉆開后最開始會與鉆井液實現零度接觸，且接觸時間相對較長，因此極其容易出現較為嚴重的水鎖損害，且水鎖損害高達80%。因此低滲透油氣藏在進行鉆井和完井開采時需要充分考慮減少濾液侵入，提升表面和界面張力性能以減少水鎖損害，與此同時還需要提升鉆井液性能，減少因井塌、卡鉆以及井漏等復雜問題導致的儲層損害。因此，在低滲透油氣藏鉆井液技術實施過程中，需要從如下幾點著手。

3.1 低滲透油氣藏鉆井液研制

根據水鎖損害相關原理，可以選擇降低表面和界面張力性能較強的表面活性劑，以此來防止相應的液鎖損害，同時運用暫堵新技術、成膜劑技術提升暫堵效果，選擇與油氣藏相關特性匹配的鉆井液進行技術處理。

首先，選擇合適的防水鎖表面活性劑，運用滴重法對八種表面活性劑張力進行測試，最終選擇ABSN、OP210作為低滲透油氣藏鉆井的防水鎖劑；然后進行表面活性劑巖心試驗，其相應的實驗結果顯示ABSN相對來說具備更為顯著的降低水鎖損害效果，當油氣藏儲層中Ca2+具備相對較高的濃度時，若與ABSN產生沉淀，可以加量使用0.4%的OP210。

其次，選擇合適的超低滲透鉆井液成膜劑，超低滲透鉆井液是利用某些特殊的聚合物處理劑在巖石表面形成膠束，并依靠膠束的界面吸力和變形性將巖石孔喉封堵。由此可見利用超低滲透鉆井液成膜劑可以有效封堵巖石孔喉并有效隔離鉆井液以及相關濾液等，從而最終實現低滲透油氣藏零濾失鉆井。選擇FLC2000和CMJ22進行相應的實驗，最終結果表明這兩種成膜劑均有較好的降濾失效果。

再次，進行不銹鋼縫板巖心動態濾失實驗。運用不銹鋼縫板進行巖心模擬實驗，將其裝入高溫高壓巖心夾持器中，在90℃高溫下測定在不同成膜劑和不同時間內鉆井液濾失量的動態變化，可以得到相應的結果如圖1所示，由此可知，在加入不同的成膜劑之后，鉆井液最終的濾失總量和最初的濾失量基本都是零。綜合考慮成本因素和供貨因素，可以選CMJ22成膜劑實現低滲透油氣藏鉆井液技術的優化。

3.2 理想充填暫堵方案

根據低滲透儲層0.25μm孔喉半徑設計暫堵顆粒D90為0.5μm，然后運用理想充填暫堵技術確定超細碳酸鈣相應的配比為10：40：50，加量總和為4%。加入暫堵劑鉆井液動態濾失量的動態變化如圖2所示，從圖2可以看出在加入4%的優選暫堵劑后低滲透油氣藏鉆井液動態濾失量從12 ml降到了4 ml，這說明了理想充填暫堵方案的保護效果非常明顯，由此可以推薦使用4%的優選暫堵劑對低滲透油氣藏鉆井液技術進行進一步的優化。

從上述實驗可以知道，優選暫堵劑的使用可以對低滲透油氣藏鉆井液技術進行進一步的優化，成膜鉆井液的低傷害、防水鎖以及低濾失等方面的特性可以適用于多種低滲透油氣藏鉆井中，更好地優化我國低滲透油氣藏鉆井技術。總而言之，低滲透油氣藏開采技術涉及多個領域的系統工程，需要優化配置各類先進技術，不斷創新優化鉆井工藝技術，全面提升低滲透油氣藏開采的綜合效率。

參考文獻：

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