新疆凝析气藏气井修井液体系研究与应用

本文根据不同储层岩性、物性特征及敏感性,结合不同开发阶段储层保护的需要,相继研制了五种修井液;依据修井液技术特点,以储层压力系数、温度等参数,充分考虑气藏储层物性特征,并结合应用情况分析,研究建立了修井液技术界限,形成体系,为气井修井液优选提供应用依据及技术指导。     

东方1-1气田储层保护修井液体系研究

针对东方1-1气田水敏、水锁性强,储层压力低,修井液滤失量大,需冲砂作业的特点,开发了低密度储层保护修井液体系。该体系密度可调(0.60~0.95 g/cm3);水敏、水锁抑制性强,防膨率达91%,油水界面张力可降低96%;暂堵效果好,岩心模拟实验修井液无滤失,浸入岩心深度小于1.0 cm,反驱渗透率恢复值可达90.5%;采用破胶液处理可使渗透率恢复值达94.7%;携砂性能好,与海水相比,石英砂及陶粒在修井液中的沉降速度可降低99%以上。此外,修井液体系还具有好的稳定性及安全环保性能,满足海上油气田修井需求。     

致密砂岩油藏增产过程中储层伤害机理

以鄂尔多斯盆地泾河油田致密砂岩油藏为研究对象,在常规分析方法基础上,分别对基质和裂缝性岩心进行了储层伤害实验,同时结合同位扫描电镜方法从微观角度对增产过程中的伤害机理进行了分析,找出了入井液侵入储层引起储层伤害的主要、次要原因,为该区块后续配方体系的改善提供了基础。研究结果表明,入井液侵入储层,黏土膨胀和水锁伤害是引起储层伤害的主要原因,结垢是次要原因;酸化过程中,酸液与酸敏性矿物反应产生二次沉淀及酸化后释放地层微粒是该储层酸敏性伤害的主要原因;压裂过程中,压裂液伤害的主要原因在于水锁伤害,而破胶不彻底产生的残渣伤害也是造成压裂液伤害的另一原因。     

高含硫碳酸盐岩气藏酸压液体体系研究

针对酸压液体一系列技术难点进行了胶凝剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂和助排剂等的优选,通过室内实验对液体体系复配和性能评价研究,开发出一套适用于普光气田深层、高温、孔隙-裂缝性储层酸压改造的耐温抗硫、低伤害、低摩阻的酸压体系,满足普光气田储层特点及酸压配液、大排量施工的工艺要求,具有良好的储层改造效果。该体系成功应用于普光气田303-3等22口井,增产纯天然气3.5×108m3,取得了显著的经济效益。     

致密砂岩油藏压裂液伤害实验研究

致密砂岩油藏孔喉半径细小、连通性差,水力压裂过程中由于压裂液滤失、返排不彻底等因素极易造成储层伤害,有必要针对常用压裂液体系对储层基质和支撑裂缝导流能力的伤害进行评价。利用压裂液注入实验和导能能力测试仪测试了滑溜水压裂液、线性胶压裂液和交联胍胶压裂液的储层基质伤害、滤饼伤害和支撑裂缝导流能力伤害,结合核磁共振技术分析了压裂液滤失的孔径范围,揭示了三种压裂液对储层和支撑裂缝的伤害机理。三种压裂液对储层基质伤害和滤饼伤害与滤失系数有关,滤失系数越大,基质伤害越大,滤饼伤害越小。储层的滤饼伤害要大于基质伤害。针对致密砂岩储层,压裂液对储层基质的伤害主要是对储层中孔和大孔的伤害。三种压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害大小和破胶液的残渣含量有关,残渣含量越高,对支撑裂缝导流能力的伤害也就越大。闭合压力越高,支撑裂缝导流能力伤害率也越高。对于致密砂岩油藏,减小滤饼形成和残渣的滞留是降低压裂液伤害的主要途径。     

金家油田疏松砂岩油藏酸化机理室内研究

金家油田砂岩储层泥质含量高,存在常规酸化易出砂,导致酸化效果不佳的问题。本文在储层伤害特征研究的基础上,利用溶蚀实验优选出适合金家油田疏松砂岩油藏的酸液类型,同时通过岩心流动实验及环境扫描电镜、残酸离子浓度评价技术对其酸化机理进行了讨论,结果表明该酸化液配方对于疏松砂岩油藏酸化效果好,可有效防止粘土微粒运移,减少储层二次伤害。     

ASS－1屏蔽暂堵钻井完井液体系的实验研究

根据现场实际钻井过程,在实验室模拟ASS-1钻井完井液体系对储层岩芯进行动、静态伤害,岩芯渗透率平均恢复率可达到89%,经高压气体反向驱排之后恢复率可以提高到93%,滤饼的脱落压力小于1.0MPa,表明该体系只对储层产生轻微伤害,暂堵颗粒与储层孔隙直径相匹配,变形材料与暂堵剂、储层等配伍性良好,还可以通过储层自身压力实现解堵;岩芯从伤害端切除长约1cm后,岩芯渗透率的恢复率大幅度上升,平均可达137%,表明钻井液对岩芯的伤害深度在1cm以内;最后对岩芯不同部位通过电镜扫描,发现岩芯内部孔隙或喉道内没有任何固相颗粒侵入,进一步证明ASS-1体系的暂堵保护只发生在岩芯表面。研究认为,ASS-1钻井完井液体系选用适当粒度级别的碳酸钙作为暂堵剂是合理的,暂堵只是在井壁表面,达到了保护储层的目的,并且进一步拓宽了ASS-1体系的使用范围。     

渤中25-1油田深部低渗储层酸化技术的研究及应用

分析了储层伤害机理及关键理论技术,进行了适合该储层酸化的酸液体系和配方选择、储层酸化效果实验研究、酸化工艺研究,选择了适合该油田酸化的缓速氟硼酸体系及配套工艺措施。在现场施工中将缓速氟硼酸体系用于该油田B4井的酸化作业,获得了良好的增产效果,为类似油田的增产和经济有效开发提供了借鉴。     

浅谈油田修井作业中油气层的保护技术

我国的石油工业在近几年来发展迅猛,为了避免风险,降低对油气层可能受到的损害程度,从而提高产量,增加经济收益,长庆油田在实际操作过程中,不断努力进行各项技术的探讨与研究,尤其是对修井作业中油气层的保护技术提起很大重视与改进,不仅要保证修井作业的顺利完工,还要根据地层损害机理、原因和程度,作出科学地分析,研究出适当的修井作业工艺和修井液等技术措施,以确保及时有效地保护储层的完好。     

解水锁剂的研究现状及展望

水锁效应是油气井生产的主要影响因素,尤其是对于低渗透储层影响更为显著。目前国内外学者在水锁损害机理、影响因素、解除方法、评价方法等方面做了大量研究,取得了较大进展。但是对于解水锁剂很少有系统性的归纳总结。因此,对现有的解水锁剂进行调研,通过了解各类解水锁剂的配方、性能评价方法和所取得的效果对后续解水锁剂的研究制备具有指导意义,在系统总结水锁的伤害机理和解水锁剂的作用机理的基础上,重点介绍了以改变润湿性、降低界面张力和恢复储层渗流能力为目标解除水锁伤害的酸液体系、表面活性剂体系和纳米体系,并对解水锁剂的评价方法进行总结归纳,提出了未来解水锁剂的发展趋势和研究重点。     

低孔低渗气藏高效低伤害压裂液研究

根据延长气田低孔低渗的特点,研究了一种能够适应该储层的高效低伤害压裂液。通过对压裂液各个组分的配比的研究优化出此压裂液的最佳配比,并进一步研究了此压裂液的抗剪切性能、携砂性能、破胶性能以及对地层的伤害性,发现本压裂液有着强稳定能力、流变性强,携砂能力强,破胶快及低伤害等特点,现场进行5口井的压裂施工试验,结果证明对延长油田低孔低渗气藏有较好的压裂增产效果。     

低伤害多羟基醇压裂液体系研究

针对长庆油气田超低渗透的储层特点,从减少稠化剂集团在储层中的滞留、降低压裂液对储层的基质渗透率和支撑裂缝的伤害出发,开发出一种新型低伤害、低成本的低聚合多羟基醇水基压裂液体系.该压裂液体系以低聚合多羟基醇为稠化剂,有机硼为交联剂,合成了一种释酸剂作破胶剂.通过室内实验确定了压裂液的最佳配方:低聚合多羟基醇质量分数为2.0%、交联剂质量分数为0.8%、pH值调节剂质量分数为0.16%,并对其性能进行了评价.评价结果表明,该压裂液体系具有很好的流变性和抗剪切性,滤失量小,破胶彻底和残渣低等优良性能,对储层伤害小于常规胍胶压裂液.因此,该压裂液体系具有很好的应用前景.     

高青稠油出砂油藏固砂解堵工艺技术

高青稠油疏松砂岩油藏存在出砂严重和地层严重污染堵塞问题.不同断块地层压力各异,堵塞既有外来流体原因,也有地层本身因素.对出砂井的具体特点,通过室内实验研究,将固砂稳砂拦砂和解堵有机结合,研究开发出固砂解堵一体化技术.该方法在提高井壁及近井筒地层强度的同时,解除地层堵塞.现场应用于8口井,有效率达100％,平均有效期1年以上,取得了显著经济效益.     

狮子沟构造带裂缝储层保护钻井液配方

针对青海油田英西裂缝性碳酸盐岩储层在钻井过程中存在的储层损害问题,开展了储层裂缝特征、储层岩石成分、储层岩石的分散性和膨胀性能分析,完成了储层固相颗粒损害、水锁损害以及敏感性损害的评价,明确了储层受到损害的主要因素.评价7种现场储层保护剂的酸溶率、油溶率、粒径范围,其中XY-2和NFA-25的可溶解性(酸溶率和油溶率)大于90％,NFA-25的粒径较大且分布范围最广,可作为储层保护剂.评价了3套钻井液体系的动态渗透率恢复值,复合有机盐钻井液污染岩心后,渗透率恢复值为85.52％,储层保护效果最佳.在复合有机盐钻井液配方下,通过加入可酸溶纤维屏蔽暂堵剂,提高钻井液对裂缝的屏蔽暂堵率以及加入低聚有机硅防水锁剂减少钻井液对储层微裂缝造成的水锁伤害,将钻井液的渗透率恢复值从85.2％提高至92.24％,复合有机盐钻井液储层保护效果显著提高.     

致密砂岩气藏纳米封堵型低伤害压裂液研究

针对常规胍胶压裂液对致密砂岩气藏伤害大的难题，通过分子结构设计和正交实验，研制了一种纳米封堵型低伤害压裂液，在致密气藏压裂施工中能封堵部分压裂液于储层基质外，施工后液体能快速返排，从而有效降低稠化剂分子的滞留吸附与液相伤害。该压裂液在35$\sim$140℃、170 s$^{-1}$条件下剪切120 min，终黏度大于80 mPa$\cdot$s；能彻底破胶，残渣含量低，破胶液表面张力为25.91 mN/m，对致密砂岩岩芯伤害率低于15%，封堵性能及其他综合性能满足现场施工要求。该压裂液在ZJ125井现场应用，效果良好，施工后液体返排快，返排率高达75.94%，比邻井提高47%，天然气产量1.647 5$\times$10$^4$m$^3$/d，是邻井JS316HF井产量的两倍，显示了其在致密砂岩气藏中良好的低滞留特性。     

自生酸前置压裂液在碳酸盐岩储层中的室内实验评价

碳酸盐岩储层在酸化压裂过程中存在酸岩反应速率过快,裂缝远端酸蚀导流能力低等问题。针对此类问题,根据自生酸的特性设计一系列室内评价实验,对自生酸前置压裂液的性能进行评价。结果表明:自生酸前置压裂液体系在碳酸盐岩储层中具有独特的优势,能够在裂缝深处进行酸蚀,对深层储层具有良好的改造效果,提高裂缝远端的酸蚀导流能力。并且自生酸压裂液对储层的伤害率为21.79%,能够进行低伤害酸化改造。     

磺酸型表面活性剂压裂液的制备及性能研究

合成了一种阴离子磺酸型表面活性剂,将其与助剂配合使用作为压裂液增稠剂,在中性氯化钠溶液中反应交联,制得一种阴离子清洁压裂液.实验结果表明:体系配比为5%增稠剂+3.5%氯化钠时,性能较好,具有优良的耐温、耐剪切、流变黏弹性及携砂性,破胶彻底易返排,对岩层伤害小等特点,满足了低压、低渗透油气藏压裂液的要求.     

深井不同钻井完井液对渗流能力影响评价及预防对策

在深井钻完井过程中,钻井完井液损害造成渗流能力降低是储层最重要的损害机理。选用深井钻井现用钻井液、优化钻井液对储层天然岩样、人造裂缝岩样的损害实验,以及钻井完井液侵入评价实验共同揭示研究区块储层损害特征。分析两类固相堵塞,固-液、液-液配伍性,毛管现象及工程因素对于储层渗流能力的影响;并提出多级架桥暂堵技术、调整钻井液配伍性能等对策提高地层渗流能力,为钻井完井决策提供参考。     

一种新型纳米复合清洁压裂液的研究与应用

研发了一种新型表面活性剂,与助表面活性剂组成复合表面活性剂体系(VES-M)。优选了疏水缔合高分子聚合物(HMPAM)和纳米材料颗粒ZnO,形成纳米复合清洁压裂液体系,具有表面活性剂用量低、添加剂种类少的特点。室内试验表明,与常规黏弹性表面活性剂清洁压裂液相比,该体系具有更好的耐温性能及耐剪切性能,较好的降滤失性、黏弹性及携砂性;且破胶彻底、速度快,破胶后无残渣,岩心伤害率仅为9.3%。2014年在苏里格气田东二区进行现场应用,试气无阻流量均值约为其相同地质条件邻井的2.0倍,为致密气藏低伤害高效改造提供了一条有效途径。     

屏蔽式暂堵技术在狮子沟油田的应用

针对柴达木盆地狮子沟构造地层特性及裂缝性油气藏易于受到损害的情况,结合地层水矿化度较高,易与外来流体发生物理化学反应形成沉积物,阻塞油气通道,因此采用高矿化度钻井液,最大限度地接近地层水性能,减少对油气层的污染。根据已完成的狮子沟E13油气层损害机理研究,制定了屏蔽式暂堵保护油气层技术措施,筛选了钻井液配方。经过在狮子沟油田狮25-1水平井的现场应用,表明屏蔽式暂堵技术既满足了水平井施工要求,又有较理想的保护油气层效果。