鉆井過程中油氣層保護研究

白健華，劉 軍，張洪楠

(中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452)

鉆井過程中油氣層保護研究

白健華，劉 軍，張洪楠

(中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452)

隨著油氣勘探技術的不斷發展，人們逐漸認識到在鉆井和固井過程中會對油氣層造成的傷害，這種傷害會直接影響油氣開采和評價，甚至影響油氣勘探的方向。因此做好鉆井過程中油氣層的保護工作，對提高勘探效率、增加油氣開采產量至關重要。本文就國內外油氣層損害與保護技術的研究和應用現狀進行綜述，并對新技術材料在鉆井過程中油氣層保護領域的應用前景進行展望。

鉆井完井液；油氣層保護；屏蔽暫堵；納米材料

油氣井從鉆井開始，外來的流體在正壓的作用下，不斷侵入儲層，很容易對油氣層造成損害。正因為此，在過去的幾十年內，人們不斷地研究外來固液相與儲層相互作用關系，以期找出能有效保護油氣層的關鍵技術和措施，從而提高油氣井生產能力。經過幾十年的發展，人們對油氣層損害的認識有了進一步的提高，開發的鉆井油氣層保護技術也得到了發展改進和成功應用。

1 油氣層保護的重要性

油氣開采勘探在鉆井過程中對儲層的損害可降低油氣的產量，影響勘探分析正確性，損害嚴重時甚至會誤診、對油氣儲量估算不準確甚至漏掉油氣層等現象的產生，直接影響油氣開采方案的合理制定。而通過不斷地試油、酸化、壓裂、解堵、修井等井下作業，直接導致油氣生產成本的提高，最終影響開采利用率。

勘探及鉆井開采過程中，油氣層保護工作的好壞將直接影響到能否及時發現新的油氣和對油氣儲量的正確估算。保護油氣層將有利于油氣井產量的提高，擴大油氣開采的經濟效益。同時油氣田開發中，做好油氣層保護工作將直接影響油氣井的穩產和增產。因此有必要對油氣層的損害及保護進行深入的研究。

2 鉆井過程中造成油氣層損害原因及機理

在鉆井過程中，大多數情況是采用正壓差鉆井，既鉆井液液柱壓力高于地層孔隙壓力。在鉆開油氣層時，在該正壓差的作用下，鉆井液的固相侵入引起儲層阻塞，而鉆井液的液相則進入儲層巖石和層流體之間，應液相與之不配伍從而破壞儲層原有的平衡，引起儲層的損害。

3 國內外油氣層保護研究現狀

自20世紀50年代開始，國外開始著手研究油氣層損害機理及其保護技術，國內也已從80年代開始進行較為系統的油氣層保護技術研究及應用推廣工作，經過幾十年的發展，油氣層保護技術取得了較大進步，取得了驕人的業績和成果。

3.1 國外油氣層保護技術研究及應用

近年來國外在油氣層保護方面展開研究，探索出了一些實施暫堵的新方法和新理論，總結起來主要有以下幾個方面：

1）低分子量聚合物形成的新型粘土穩定劑：因一般油氣層都處于粘土層，而這些粘土礦物易造成油氣井堵塞。而防止這一損害的主要手段便是使用粘土穩定劑。在國外粘土穩定劑的選擇主要是陽離子有機聚合物。

2）特效酶多元體處理系統：在生產過程中，纖維素基、肌膠基及淀粉基殘余聚合物易造成儲層的損害，而能分解該類聚合物的特效酶的使用可有效消除這一損害；

3）超聲波：作為近年來新興的油氣層保護方法，該技術具有適用范圍廣、作用迅速、增產顯著和工藝簡單等優點，適用于產量急劇下降的低產井、低能井或停產井。

4）采用細菌清蠟解堵措施：該方法選用分解蠟分子迅速的細菌，具有環保、高效等優點，是近年來新興的儲層保護技術。

5）納米級儲層保護技術：該技術利用納米材料所具有的特殊性能，可在裂縫或孔隙間形成高質量的密封膜，起到良好的堵漏效果，同時該納米膜可減少鉆井液對油氣層的污染。

3.2 國內油氣層保護技術研究及應用

隨著我國對油氣層保護技術研究的不斷深入，根據我國不同油田的地質條件、壓力和鉆井設計的不同，我國油氣開采工作者研究出一些適用于我國油氣層保護的新方法，主要有：在鉆井過程中采用屏蔽暫堵技術保護油層、選用解堵劑、研制緩速酸、利用防膨劑、研制助排劑、抗乳化劑和鐵離子穩定劑等等。在油氣層保護方面，采用屏蔽暫堵技術保護油層。在處理劑方面，研制了防膨劑、助排劑、抗乳化劑和鐵離子穩定劑等具有自主知識產權的產品等，該技術的改進在油氣田中廣泛應用，為油氣層的保護起到了積極作用。

4 小結

隨著世界石油資源需求不斷擴大和已探明石油地質儲量被嚴重幵采，需要有足夠的油氣儲量，才能保證石油行業的長期可持續發展，因此如何使其油氣層免受或減少受外界的破壞，達到較高釆收率是緩解油氣資源緊張的一個重要措施。因此，以保護儲層為目的的油氣鉆井液技術的發展越來越重要。伴隨各種新型鉆井儲層保護技術的不斷開發，很多針對不同地層、不同壓力和不同鉆井設計的一系列鉆井液配方不斷涌現，這些技術在不斷地發展和進步，但難以滿足油氣勘探開采生產的需要。本文認為，納米材料等先進技術材料在油氣層保護領域的應用，可顯著增加油氣產量、具有環保高效等優點，具有廣闊的應用前景，值得進一步研究。

[1] 金娜.臨盤地區低滲油藏鉆井過程中的油氣層保護技術研究[D].長江大學,2013.

[2] 李龍,孫金聲,劉勇,等.納米材料在鉆井完井流體和油氣層保護中的應用研究進展[J].油田化學,2013,(1).139-144.

[3] 吳曉紅.吉林油田英臺地區油氣層保護技術研究[D].大慶石油學院,2007.

[4] 王智,曹秋芳.淺析油氣層保護的鉆井液及工藝技術研究[J].中國石油和化工標準與質量,2013,(2)：69.

[5] 王先兵,陳大鈞,蔣寬,等.新型防漏堵漏劑TFD與油氣層保護技術[J].鉆井液與完井液,2011,(1)：20-23.

白健華（1978ˉ），工程師，本科，2000年畢業于甘肅工業大學機電一體化專業，現從事采油工藝技術研究工作。