曲堤油田曲九館三單元鉆井油氣層保護技術研究

彭群麗

(魯明濟北公司,山東濟南 251404)

曲堤油田曲九館三單元鉆井油氣層保護技術研究

彭群麗

(魯明濟北公司,山東濟南 251404)

油氣層損害機理是指油氣層損害的產生原因以及伴隨損害而發生的物理、化學變化過程。對于不同的油氣層，其儲集特征和導致損害的外部環境均有較大差別，因此可能發生的損害機理也不盡相同。對于某一目的層，要想指定出一個有效的保護油氣層的技術方案，必須先將其損害機理認識清楚。

油氣層損害 油氣層保護現狀

1 曲九館三單元油藏地質特征及開發現狀

1.1 油藏地質特征

曲九館三單元位于曲堤鼻狀構造帶的中部，受曲堤II、III號斷層控制形成的北東—南西向的狹長地壘式斷塊，油藏埋深1200米，含油面積4.1平方千米，地質儲量572萬噸，其中1砂組地質儲量99萬噸，2砂組地質儲量473萬噸。

從曲9塊巖心分析結果看，館三段儲層孔隙度23-33%，滲透率20-975×10-3μm2，為中孔中高滲儲層。縱向上滲透分布不均衡，層間滲透率級差最大63，最小5.5，變異系數為1.1。地層膠結疏松，粘土礦物含量高達19%-23.6%。儲層強水敏，鹽敏、堿敏，速敏不明顯。儲層在一定程度上是喜酸的。

曲9館三段地面原油密度0.9316-0.972g/cm3，地面原油粘度303-1047mPa.s，變化趨勢表現為由北向南,由構造低部位到高部位逐漸減小；含硫0.06-0.26%，凝固點10-25度；地層水礦化度10708mg/l-22762mg/l，氯離子濃度6513-8721mg/l，水型CaCl2。

根據早期油井的測壓資料，原始地層壓力11.3MPa，壓力系數為0.99；地層溫度為55℃，地溫梯度為3.2℃/100m，屬于常溫常壓系統。

1.2 油藏開發現狀

截止到2014年4月，該塊目前油井60口，開井56口，日液水平1086.4t，日油水平191.7t，綜合含水82.4%。水井26口，開井數22口，目前日注807方，日注采比0.74，累計注采比0.5。目前單元的采油速度1.27%，采出程度23.2%。

2 油氣層損害機理研究

油氣層損害機理是指油氣層損害的產生原因以及伴隨損害而發生的物理、化學變化過程。

2.1 油氣層的潛在損害因素

油氣層潛在損害因素是指導致滲透率降低的油氣層內在因素。它包括以下方面：(1)油氣層儲滲空間；(2)油氣層的敏感性礦物；(3)油藏巖石的潤濕性；(4)油氣層流體性質。

2.2 工作液與油氣層流體不配伍造成的損害

(1)無機垢堵塞。如果外來流體與油氣層流體各含有不相配伍的離子，便會在一定條件下形成無機垢。在鉆井、完井、修井和油氣開采等各作業環節中，都可能遇到無機垢堵塞問題。(2)有機垢堵塞。當外來流體與油氣層的原油不配伍時，可導致形成有機垢而堵塞油氣孔道。(3)細菌堵塞。在各作業環節或油氣開采過程中，地層中原油的細菌或隨外來流體一起侵入的細菌在遇到適宜，的生長環境時，便會迅速繁殖，所產生的菌落和粘液可堵塞油氣孔道而對油氣層造成損害。

3 曲九館三單元鉆井油氣層保護現狀

3.1 保護油氣層鉆井液體系優選

曲九館三段沉積類型為辮狀河沉積，地層膠結疏松，粘土礦物含量高達19%-23.6%。由于該區塊產層為強水敏地層，易吸水膨漲分散；鉆井液濾液與儲層不配伍引大量鉆井液濾液進入地層，造成儲集層水敏性損害。結合曲九館三塊地層的特點，為了滿足保護油氣層的要求，本區塊鉆井液體系應具備以下特征：(1)具有良好的攜巖性；(2)具有良好的潤滑性；(3)防塌抑制性；(4)利于提高鉆井速度，易于施工，費用低，不污染環境。

針對曲九館三塊地層特點對鉆井液的要求，統計自2011年6月份至今所鉆的17口新井，均選擇了聚合醇鉆井液體系。

3.2 聚合醇鉆井液作用

聚合醇具有良好的保護儲層效果，滲透率恢復值在85%以上。主要原因是：(1)聚合醇能提高濾液的液相粘度，降低濾失量；(2)達到濁點溫度時，聚合醇具有封堵微孔隙的作用。(3)與鉀離子的協同作用，增強了對粘土的水化抑制能力。

3.3 施工過程鉆井液的調整配制

選擇曲9-75井說明現場泥漿性能的調整過程。

(1)一開(0-157m)：一開井段地層屬于平原組，地層巖性主要為細砂巖，夾黃色軟泥巖，地層膠結疏松，機械鉆速快，地層不易造漿。一開清水小循環鉆進，鉆完設計井深后進行充分的循環和洗井，在確認井眼干凈后起鉆，配20方封井漿封井，封井漿中加入200kg CMC-HV，下套管和固井施工順利。(2)二開(157-1260m)：二開在上部地層采用大循環清水鉆進，聚合物稀膠液絮凝大循環池內巖屑。鉆至井深900米時改小循環，改小循環后補充PAM膠液和正電膠液，由于該地層不造漿，加入2噸土粉，提高泥漿的般土含量，同時加入燒堿，提高泥漿的PH值。加入防塌劑和降失水劑，控制泥漿的失水4ml以下，進入油層前加入無水聚合醇，保護油氣層。

3.4 鉆井液性能評價

3.4.1 井徑擴大率

對曲9-N29、曲9-75、曲9-X85、曲9-X87、曲9-X89井五口井采用聚合醇鉆井液體系均保持了很好的抑制效果，井徑擴大率保持在合理范圍內，井眼沒有垮塌現象的發生，五口井在鉆探過程中無卡鉆事故，測井儀器起下順利。

3.4.2 表皮系數法對保護效果評價

鉆井液中固相侵入造成污染：曲九館三段儲層為中孔中高滲儲層。鉆井過程中，在井壁未形成穩定的泥餅前，當井筒內流體的液柱壓力大于油氣層空隙壓力時，外來流體中的固體顆粒就會隨液相一起進入油氣層，其結果就會堵塞油氣層而引起損害。

4 下步工作方向及建議

4.1 降低壓差，實現近平衡壓力鉆井

壓差是造成油氣層損害的主要因素之一，因此，鉆井過程中應該降低壓差，實現近平衡壓力鉆井，控制油氣層的壓差處于安全的最低。

4.2 減少浸泡時間

鉆井液固相或濾液在壓差作用下進入油氣層的數量和深度及對油氣層損害的程度均隨鉆井液浸泡油氣層時間的增長而增加，浸泡時間對油氣層損害程度的影響不可忽視。

4.3 確定合理的起下鉆速度

嚴格控制起下鉆速度，因為快速起鉆會產生抽吸，使井筒局部壓力下降，破壞油層表面形成的橋堵，容易引起井涌或井噴；快速下鉆時會產生錘擊效應，井筒局部壓力增大，促使泥漿侵入油層或壓漏油層。

[1]王昌軍,岳前聲,肖穩發 等.聚合醇的儲層保護機理室內研究[J].重慶石油高等專科學校學報，2001,3(4)：15～16.

[2]沈麗,柴金嶺.聚合醇鉆井液作用機理的研究進展[J].山東科學,2005,18(1)：18～23.

[3]鄢捷年.鉆井液工藝學.中國石油大學出版社,2006,1(8)：380～387.