高级人才保护油气层

钻井液与油层保护技术第一页，共一百五十九页。​储层损害的类型及原因损害类型 产生原因1、毛细现象（A）相对渗透率影响（B）润湿性的影响（C）孔隙的液锁（A）在孔隙中油气水相对含量发生改变（B）表面活性剂的侵入（C）粘性流体侵入2、固相侵入无机物及有机物颗粒的侵入3、结垢盐的互沉淀4、岩石损害（A）分散运移（B）颗粒运移（C）矿物沉淀（D）晶格膨胀（E）非胶结（A）离子环境发生改变（B）胶结颗粒的松散（C）矿物溶解后重新化合（D）过多的水进入晶格（E）地层结构疏松第二页，共一百五十九页。​胜利油田储层损害机理及产生原因损害机理产生原因1、固体颗粒损害1）由各类作业液中的微小颗粒侵入储层，造成储层渗透率降低。2）在外力作用下，储层自身结构造成破坏，产生微粒运移，造成储层损害。1）钻井液、完井液等作业流体中小于储层喉道1/3的颗粒在压差作用下均可以进入储层。2）a.如钻井速度过快，储层中的疏松颗粒产生移动，造成堵塞。b.如钻井压差过大，破坏地层应力，引起井喷等复杂情况，使储层中结构造成破坏，产生大量微粒运移，堵塞孔隙。第三页，共一百五十九页。​2、液相损害1）外来液体与储层液体发生乳化，降低渗透率。2）滤液中的无机盐或有机盐与地层水生成沉淀3）粘土颗粒膨胀4）粘土颗粒的水化分散5）滤液吸附6）相对渗透率降低7）润湿性反转8）矿化沉淀1）由于钻井液滤液中含有表面活性剂，侵入储层后，在地层温度下与原油乳化，增加原油流动阻力。2）钻井液滤液中含有各类无机盐或有机盐成份，与地层水中的矿化离子生成沉淀3）滤液侵入储层后与岩石孔隙壁中的膨胀性粘土颗粒接触，造成粘土颗粒膨胀缩小孔隙。4）滤液侵入储层后与岩石孔隙壁中的分散性粘土颗粒接触，造成粘土颗粒水化分散运移。5）滤液中的高分子聚合物对岩石孔隙吸附，缩小了岩石孔隙。6）岩石孔隙中的油水相对含量发生改变7）表面活性剂的侵入。8）由于滤液中的PH值影响，使矿物溶解后重新化合第四页，共一百五十九页。​储层保护措施的研究

屏蔽暂堵机理第五页，共一百五十九页。​不同储层的保护措施第六页，共一百五十九页。​油气层保护主要措施油层保护钻井设计、钻井液技术欠平衡压力钻井技术完井固井技术钻井油层保护技术进展及发展趋势第七页，共一百五十九页。​油层保护钻井工艺配套技术地层原始资料及预测数据钻井工程油层保护机理分析正电胶钻井液油基泥浆可循环泡沫钻井完井液聚合醇钻井液海水低固相不分散钻井液屏蔽暂堵技术近、欠平衡压力钻井技术油层保护完井工程技术在探井生产井中应用第八页，共一百五十九页。​钻井工程油层保护机理分析第九页，共一百五十九页。​《保护油气层钻井液完井液技术标准》11个采油厂62个油田92个勘探开发区块（层位）内容:油藏类型、储层特点钻井液完井液类型及参数屏蔽暂堵剂规格要求及加量油气层保护施工技术措施第十页，共一百五十九页。​屏蔽暂堵剂碳酸钙（ZD）

系列标准技术指标实验方法检验规程标志包装运输和储存第十一页，共一百五十九页。​油层保护泥浆系列及其配套技术正电胶钻井液的研究应用油基泥浆在水敏储层中的应用可循环泡沫钻井完井液技术聚合醇钻井液应用研究海水低固相不分散钻井液屏蔽暂堵技术的应用综合保护技术在探井中的应用第十二页，共一百五十九页。​正电胶钻井液的研究应用第十三页，共一百五十九页。​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在水基泥浆中是最高的。不同钻井液渗透滤恢复率正电胶钻井液的优越性第十四页，共一百五十九页。​黑色正电胶BPS特点正电性比MMH高一倍具有油溶性力学封堵作用防塌作用强抑制作用降低钻井液成本第十五页，共一百五十九页。​正电胶钻井液在部分地区的使用效果对比第十六页，共一百五十九页。​油基泥浆在水敏储层中的应用改进完善后的油基泥浆40度时性能参数：密度：≤1.80（g/cm3）；漏斗粘度：50–80（s）；塑性粘度：20-40（mPa·s）；API滤失：1-2（ml）；静切力：5-8（Pa）/10-20（Pa）；HTHP滤失：5-7（ml）。第十七页，共一百五十九页。​新型油基泥浆配方在以下几个方面有所创新常温溶于柴油，现场配制方便研制了新型处理剂滤失小，滤饼薄，保护油层效果好受温度影响小，便于冬季施工油溶悬浮剂流型调节剂降滤失剂固体乳化剂第十八页，共一百五十九页。​油基泥浆王庄油田郑408区块的推广应用：该区块沙三上油藏属于低渗透岩性油藏。储层中粘土含量高，储层中粘土矿物以蒙脱石为主，遇水膨胀强水敏，采用常规水基泥浆钻井，多数井无法正常生产。完钻投产16口井平均初产13.6吨建成3万吨生产能力累计产油5.2万吨第十九页，共一百五十九页。​可循环泡沫钻井完井液技术可循环泡沫钻井完井液特点密度低0.6-0.99g/cm3渗透率恢复值高达96.68%使用原有设备循环使用提高机械钻速岩心污染小荧光显示灵敏第二十页，共一百五十九页。​可循环泡沫钻井液完井液应用井数呈逐年增加的趋势第二十一页，共一百五十九页。​草桥地区已投产井与邻井的采油情况对比表第二十二页，共一百五十九页。​使用泡沫钻井液效果对比平均日产量第二十三页，共一百五十九页。​聚合醇钻井液应用研究聚合醇钻井液的特点一定温度下的浊点行为岩心渗透率损害轻，渗透率恢复值高抑制泥页岩膨胀，防止坍塌，稳定井壁较强的润滑性无毒并可生物降解，防止环境污染第二十四页，共一百五十九页。​聚合醇钻井液研究应用聚合醇防塌剂聚合醇润滑剂多元醇油层保护剂聚合醇钻井液体系防塌机理研究润滑机理研究合成实验研究油层保护评价第二十五页，共一百五十九页。​图为在压力传递实验中，模拟井底循环以及泥页岩/钻井液之间的温度梯度（55度）的条件下，使用3%聚合醇（CPT45度）钻井液的实验结果，实验表明，孔隙压力没有增加。其他聚合醇（分子量500-2000，CPT变化范围30-100度）实验结果也是如此。聚合醇孔隙流体压力传递试验结果第二十六页，共一百五十九页。​现场使用实例桩1-支平1井胜利油田第一口分支井钻井液抑制性强防塌效果好携岩能力强保护储层有利于环保完全满足了钻井施工的要求聚合醇仿油基钻井液滤液浸入数量明显降低污染半径都在8cm以内井径曲线较平滑，扩大率最大10.3%，最小1.9%，平均6.1%失水3ml，高温高压失水6ml证明该钻井液对油层保护能够起到积极作用第二十七页，共一百五十九页。​现河采油厂牛20、牛35区块现场使用实例区块井号井段表皮系数(S)堵塞比(DR)河75-3河75-斜182777-2785.5-2.980.41河1302875.2-2877-0.89

河159河1622946.4-2966.2-3.94

河1593045-3051.41.471.27河160河1632824-2829.3-1.630.57河150

王541王5412798.7-2805.31.781.333117.0-3137.7-3.49

王5423147.4-3162.21.801.34第二十八页，共一百五十九页。​现场使用效果经储层保护现场试验后的两口井情况井号出液（t）油（t）水（t）液面(m)牛20-斜68井9.76.23.51819牛20-斜70井33.7303.7自喷第二十九页，共一百五十九页。​岩心渗透率恢复评价%第三十页，共一百五十九页。​2000年应用252口井，并普遍应用于欠平衡压力钻井现场使用史111区块试验井测试表皮系数-2.6，试油自喷密度g/cm3日产量吨第三十一页，共一百五十九页。​海水低固相不分散钻井液该体系组成：PAC-141SK-2CMCSMP屏蔽暂堵材料该钻井液的特点低毒，保护环境岩心渗透率损害轻，渗透率恢复值高成本较低，劳动强度小较强的润滑、防塌能力，流变性易于控制钻井液性能稳定第三十二页，共一百五十九页。​部分井的测试数据第三十三页，共一百五十九页。​无固相高密度完井液配方的选择防腐剂优选材料厂家的落实密度在1.20-1.70g/cm3之间可任意调节第三十四页，共一百五十九页。​岩心流动试验数据表井别岩心编号孔隙度（%）污染前K10-3µm2污染后K10-3µm2渗透率恢复值(%)河1501121.23.653.1886.9河1501221.52.202.0691.8河1501321.94.244.0498.5河1591822.35.665.2388.6河1591914.52.792.6093.2河1592112.34.023.8696.2

王5422514.011.210.6894.1王5422711.95.345.0298.8王5422812.99.358.8994.7河75-斜183011.53.893.7

95.8河75-斜183213.05.675.48

97.5第三十五页，共一百五十九页。​无固相高密度完井液的优点和应用范围优点1、密度范围大，可适应不同地层压力井的需要2、渗透率恢复值高，油层保护保护效果好3、整个体系呈弱碱性，对钻具和套管腐蚀小应用范围欠平衡压力钻井完井液高地层压力井的完井和作业常规井的完井和作业第三十六页，共一百五十九页。​屏蔽暂堵技术的应用屏蔽暂堵技术关键桥塞粒子粒径选择桥塞粒子浓度的确定第三十七页，共一百五十九页。​屏蔽暂堵技术的现场应用第三十八页，共一百五十九页。​平均日产量第三十九页，共一百五十九页。​油层保护钻井液技术应用情况

96-98年使用正电胶钻井液2470口井

采用屏蔽暂堵技术2529口井第四十页，共一百五十九页。​油层保护钻井液技术应用情况2000年设计屏蔽暂堵1414口探井设计177口，其中108口运用地科院探井储层伤害敏感性预测报告进行钻井液休系、油层保护剂优选。第四十一页，共一百五十九页。​综合保护技术在探井中的应用重点区块油层保护措施研究探井设计软件优化设计现场实施油层保护监督发现油气藏，提高勘探效果每年探明储量在1亿吨以上第四十二页，共一百五十九页。​探井油气层保护技术实施效果98年探井进行渗透率恢复值试验37口井，平均渗透率恢复值75%。污染比例逐年下降示意图第四十三页，共一百五十九页。​油层保护近平衡压力钻井技术1、地层压力和地层破裂压力2、井身结构设计3、井控设计4、合理钻井液密度的确定第四十四页，共一百五十九页。​近平衡压力钻井技术推广应用效果罗151区块火成岩油藏，地层孔隙压力系数1.42，罗151-1井技术套管1278.39米，用1.60g/cm3的钻井液密度打开油层，投产不出油，经过两次酸化，自喷，日产油90吨。罗151-4井将技术套管下至火成岩顶（3047米），裸眼完井，投产自喷，日产油110吨，不含水。孤北地区90年至94年钻探孤北21等8口探井，钻井液密度在1.45~1.65g/cm3，平均日产油5.4吨，1997年钻探的孤北105井、孤北341井，使用钻井液密度分别为1.20g/cm3和1.15g/cm3，投产自喷，日产油107吨和100吨，扩大含油面积1.40km2新增地质储量161万吨。3、采用超低密度（0.6~0.8g/cm3）的泡沫钻井液实施近平衡压力钻井，使乐安、孤岛南区、平方王等潜山油藏得到有效开发。第四十五页，共一百五十九页。​欠平衡压力钻井技术的试验研究制定了适合胜利油田的欠平衡钻井设备配套方案组织进行了设备配套，包括加高钻机底座、改造传动系统以及带液动节流阀的节流管汇、泥浆气体分离器、火炬、自动点火器、防回火器、线性振动筛、真空除气器、原油分离罐等按工艺流程和井场实际尺寸，配套形成一个独立的欠平衡钻井地面欠平衡钻井地面处理系统，便于现场推广应用。设备配套完成后，进行17口井现场试验第四十六页，共一百五十九页。​井钻规常为了防止井喷，使钻井液的液柱压力大于地层的孔隙压力，在井底形成一个正的压差，导致钻井液对地层的侵入。钻井液的滤液侵入地层，与地层流体发生化学反应，形成沉淀或结垢；油气层固相颗粒、化学沉淀和结垢都会堵塞孔隙喉道，导致储层渗透率的下降，造成对油层的污染钻井液的固相也会侵入地层第四十七页，共一百五十九页。​井钻力压衡平欠油气层泵入泥浆在井底形成负压差，不仅可以有效地防止钻井液侵入地层，并且允许产层流体（石油和天然气）流入井眼，在井口有效控制下循环到地面。极大地减轻钻井过程中钻井液对油气层的污染液柱压力<油层压力第四十八页，共一百五十九页。​20th世纪10大技术地震反射技术电测水平井牙轮钻头喷射钻井顶驱连续管钻井水力压裂海洋钻井欠平衡压力钻井第四十九页，共一百五十九页。​为什么要欠平衡?

为什么不欠平衡?第五十页，共一百五十九页。​欠平衡压力钻井用钻井液第五十一页，共一百五十九页。​胜利油田欠平衡压力钻井技术胜利石油管理局第五十二页，共一百五十九页。​在水平井钻井中，产层裸露的面积大，时间长，地层伤害的可能性高，伤害程度严重，合理地运用欠平衡钻井技术，可以克服这些问题。水平井技术+欠平衡技术是最有效的油田开发技术

国外油公司普遍认为第五十三页，共一百五十九页。​欠平衡压力钻井的关键技术欠平衡条件的产生多相流数学模型欠平衡压力钻井的井控技术钻井液体系优选低密度钻井液工艺（充气、雾化、泡沫）专用井控设备欠平衡井控工艺井内返出流体的地面处理技术化学维护四相分离（油、气、泥浆、钻屑）第五十四页，共一百五十九页。​新的区块和新的层位钻探中亦遇到了井漏、井涌导致油层伤害和工程复杂等问题可以应用欠平衡压力钻井技术解决（1）胜利油田经过三十多年的开发老的油区储层压力已经衰竭数亿吨难动用的储量亟待开发意义第五十五页，共一百五十九页。​在老区挖潜、新区钻探和难动用储量的开发方面也存在着与胜利油田同样的困难（2）集团公司所属油田迫切需要利用欠平衡压力钻井技术提高勘探开发效果。第五十六页，共一百五十九页。​钻探中遇到了严重井漏、导致工程复杂、无法录取地层资料以及地层污染的问题，对此项技术也有强烈的需求。（3）中石化集团公司外围新区第五十七页，共一百五十九页。​针对石化公司上游油藏特点开展欠平衡压力钻井的试验研究，形成与储层配伍的配套技术，具有十分重要的意义。第五十八页，共一百五十九页。​欠平衡钻井技术是八十年代后期美国德克萨斯州奥斯汀地区白垩系地层钻井时迅速发展起来的美国和加拿大先进的欠平衡钻井装备、专业技术服务公司、配套的欠平衡钻井技术国内外概况第五十九页，共一百五十九页。​欠平衡钻井作为能提高勘探效果和油气产量的一项重要技术，已在20多个国家4000多口井上应用国内外概况第六十页，共一百五十九页。​国内从九十年代中后期开始，引进旋转防喷器等主要设备，选择合适的地层，进行欠平衡钻井探索性试验国内外概况第六十一页，共一百五十九页。​新疆油田大港油田塔里木油田国内外概况第六十二页，共一百五十九页。​新星石油公司胜利油田中原油田国内外概况第六十三页，共一百五十九页。​从技术上：发展趋势欠平衡压力钻井正向钻井工艺、钻井装备、钻井液及完井工艺配套技术方向发展；第六十四页，共一百五十九页。​从工作方式上:控流钻进欠平衡钻井（正常压力储层和较高压力储层、液相钻井液）人工诱流欠平衡钻井（低压储层、气液两相流体钻井液）发展趋势第六十五页，共一百五十九页。​从储层类型上:欠平衡压力钻井技术正由灰岩裂缝性储层向低渗透储层和特殊岩性储层的试验研究发展发展趋势第六十六页，共一百五十九页。​美国欠平衡压力钻井预测

1994-2005Source:USDOE,Oil&GasJournalSept.23,19960.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%199419951996199719981999200020012002200320042005百分比02000400060008000100001200014000总井数百分比总井数第六十七页，共一百五十九页。​目前世界上压力等级最高、应用最广泛的欠平衡压力钻井井口压力控制装置。引进了六套欠平衡压力钻井井口控制设备美国Williams公司7100型旋转控制头五套美国Shaffer公司PCWD系统一套第六十八页，共一百五十九页。​从美国Brandt公司引进了部分欠平衡钻井地面流体处理设备真空除气器线性振动筛泥浆气体分离器第六十九页，共一百五十九页。​从美国威德福公司引进的WOLFPACK充气制氮欠平衡钻井装备，其最大充氮量为1200Nm3/h，可以满足地层压力系数0.85的地层实施欠平衡钻井的需要。引进了现场制氮充气设备第七十页，共一百五十九页。​研究形成了欠平衡压力钻井地面设备配套方案第七十一页，共一百五十九页。​井口压力控制部分：旋转防喷器↑节流管汇↓第七十二页，共一百五十九页。​地面流体处理部分可以在欠平衡钻井期间进行井口压力控制和对油、气、泥浆、固相的四相分离独立于钻井队原钻井液循环系统的体外循环系统不增加井场占地面积不影响井队实施欠平衡钻井前的常规施工有利于提高设备利用率便于欠平衡钻井技术推广泥浆气体分离器火炬线性振动筛真空除气器脱油罐第七十三页，共一百五十九页。​在地层压力系数小于1.05的地层采用充气(氮气）欠平衡钻井（两相钻井液）根据胜利油田的油藏特点研究了两种欠平衡钻井方式在地层压力系数大于1.05的地层采用控流欠平衡钻井（用液体钻井液）第七十四页，共一百五十九页。​聚合醇压力传递试验聚合醇钻井液试验研究聚合醇特性试验压力传递速度与粘度之间的关系00.511.522.533.544.550123456滤液粘度系数压力传递时间/min第七十五页，共一百五十九页。​聚合醇压力传递试验聚合醇溶液作用下压力随时间变化曲线聚合醇钻井液试验研究聚合醇特性试验第七十六页，共一百五十九页。​PGP-1滚动回收率实验结果样品回收率/％自来水11.21.5％PGP-1水溶液63.83％PGP-1水溶液66.72％KCL水溶液335％KCL水溶液421.5％PGP-1水溶液+2％KCL水溶液803％PGP-1水溶液+2％KCL水溶液85.4

通过实验结果可以得出，PGP-1随着加量的增加，回收率上升，优于5％KCL水溶液，但与KCL水溶液配合，回收率上升20%左右，说明PGP-1与KCL配合抑制效果更佳。页岩滚动回收率实验聚合醇钻井液试验研究聚合醇特性试验第七十七页，共一百五十九页。​荧光测试结果基液PGP-1加量清水基浆1％无荧光无荧光2％无荧光无荧光10％无荧光无荧光通过荧光测试表明，PGP-1无荧光显示。完全可以应用于海上和陆地探井。PGP-1的荧光测试聚合醇钻井液试验研究聚合醇特性试验第七十八页，共一百五十九页。​PGP-1对钻井液常规性能的影响序号试液表观粘度/mPa.s表观粘度降低率/％动切力/Pa动切力降低率/％1基浆31.521+1％PGP-1474.21.585.731+2％PGP-13.7575.80.2597.641+3％PGP-13.7575.80.2597.651+5％PGP-13.7575.80.2597.661+7.5％PGP-13.7575.81.2588.171+10％PGP-13.577.40.595.2结果表明，随着加量的上升，表观粘度降低率增加，动切力降低率上升，2％-5%以上基本不发生变化，由于实际钻井过程中有损耗，PGP-1加量在3％抑制效果最为经济。聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验配浆测定法第七十九页，共一百五十九页。​粒度测定评价结果序号试液小于5um的粒径含量/％粒径中值/um1基浆29921+1％PGP-1192031+2％PGP-1172341+3％PGP-1142651+5％PGP-1122861+7％PGP-1112971+10％PGP-1931随着PGP-1加量的增加，小于5um的粒径含量逐步减少，粒径中值逐步升高，说明PGP-1的抑制性能逐步增强。加量在3%-5%就可以较好满足减少小粒径颗粒的目的。粒度测定法聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验第八十页，共一百五十九页。​岩心浸泡试验结果序号试液现象1自来水5min少量剥落，3h完全解体22％KCL水溶液1min少量剥落，2.25h完全解体31.5％PGP-1水溶液3min边缘少量翘起，15min少量剥落，3h完全解体43％PGP-1水溶液4min边缘少量翘起，25min少量剥落，5h完全解体51.5％PGP-1+2％KCL水溶液4min边缘少量翘起，24h产生裂纹，三天后仍未剥落63％PGP-1+2％KCL水溶液7min边缘少量翘起，24h产生裂纹，三天后仍未剥落通过岩心浸泡试验可以看出，PGP-1具有很好的抑制页岩膨胀能力，与KCL配合效果更佳。岩心浸泡试验聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验第八十一页，共一百五十九页。​聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验－性能评价钻井液常规性能随加量变化试验结果序号试液AV/mPa.sPV/mPa.sYP/Pa失水/ml粘滞系数润滑系数1基浆9.545.5220.18530.47821+1％PGP-15.541.5180.20350.44531+2％PGP-14.540.5160.18530.38641+3％PGP-1541150.07870.31051+5％PGP-17.543.5120.07860.31461+7％PGP-112.548150.07870.311结果表明，随着PGP-1加量的增加，表观粘度、动切力先降低，到达2％后又逐步上升，塑性粘度基本不变，失水、粘滞系数、润滑系数达到3％以后时基本不变。加量评价第八十二页，共一百五十九页。​抗温试验结果序号T/℃AV/mPa.sPV/mPa.sYP/PaFL/ml1100642152150853183200157823420022101226结果表明，随着温度的增加，表观粘度、塑性粘度、动切力及失水都逐步上升,经与SMP对比得知，PGP-1具有很好的抗温性，可以用在150℃以内的井中。抗温评价聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验－性能评价第八十三页，共一百五十九页。​抗粘土污染试验结果序号试液AV/mPa.sPV/mPa.sYP/Pa失水/ml1基浆+3％PGP-15411521+3％评价土11.510.5112.531+5％评价土12.510212.841+10％评价土416352451+15％评价土66145224通过结果分析，随着评价土加量的增加，塑性粘度、表观粘度、动切力及失水均有所上升，加至3-5％时，上述各参数可现场应用，PGP-1可以抗5％的粘土污染。粘土污染评价聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验－性能评价第八十四页，共一百五十九页。​聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验－性能评价抗盐试验结果序号试液AV/mPa.sPV/mPa.sYP/Pa失水/ml1基浆+3％PGP-15411521+2％NaCL127515.531+5％NaCL28.5622.57243浆滚动老化（60℃4Hr）29.5524.511251+2％CaCO312.5111.510.5通过上述结果分析，结合现场经验，PGP-1可抗2％的盐污染，具有一定的抗盐性。抗盐评价第八十五页，共一百五十九页。​配伍性试验结果序号试液AV/mPa.sPV/mPa.sYP/PaFL/ml1基浆+3％PGP-15411521+0.5％LV-CMC10641031+0.5％HV-CMC1688841+1％SMP8621151+1％PSC9631061+2％SMP1073871+2％PSC12846通过配伍性试验结果表明，PGP-1与LV-CMC、HV-CMC、SMP、PSC等处理剂配合使用，具有很好的流变性能。与其它处理剂配伍性评价聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验－性能评价第八十六页，共一百五十九页。​聚合醇钻井液配方优选通过聚合醇钻井液配方优选结果表明，就动塑比和失水性能而言，SMP在含量1%时已经很好，PSC在含量1.5%时最佳，SJ－1在含量0.5％-0.8％时综合性能较好，从成本考虑选择加量为0.5％。确定该钻井液体系最佳配方为：3％PGP-1+0.2％PAM+1％SMP+1.5％PSC+0.5％SJ-1+0.1％NaOH聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验第八十七页，共一百五十九页。​岩心渗透率恢复试验结果污染用钻井液岩样号Ko×10–3mm2ko×10–3mm2恢复值/％聚合醇污染后S-047.724.6290.9切片后S-047.724.7493.3聚合醇+暂堵剂后污染后S-016.344.9984.9切片后S-016.345.3891.5暂堵污染S-025.085.4585.8暂堵切片S-025.085.8391.9说明聚合醇钻井液具有很好的油气层保护作用聚合醇钻井液的油层保护试验聚合醇钻井液试验研究钻井液配方优选试验第八十八页，共一百五十九页。​可循环泡沫钻井液压缩性试验研究ΔV-1/P关系曲线泡沫在不同压力下的压缩量第八十九页，共一百五十九页。​当量密度与井深的关系曲线4种泡沫流体不同井深的当量密度泡沫1：基液密度大，含气量低。ρ1=1.103，β0/α0=0.8169泡沫1：基液密度大，含气量低。ρ1=1.103，β0/α0=0.8169泡沫2：基液密度小，含气量低。ρ1=1.010，β0/α0=0.8169泡沫3：基液密度大，含气量高。ρ1=1.103，β0/α0=4泡沫4：基液密度小，含气量高。ρ1=1.010，β0/α0=4可循环泡沫钻井液压缩性试验研究第九十页，共一百五十九页。​充气钻井液特性试验气体滑脱试验泥浆罐液面与时间关系泥浆罐液面与钻井液塑性粘度关系第九十一页，共一百五十九页。​从图中可以看出，在超过一定粘度的时候，分离效率有急剧下降的趋势，但是在超过这个临界点以前，钻井液塑性粘度对分离效率影响不大。分离效率试验液气分离效率与钻井液塑性粘度关系充气钻井液特性试验第九十二页，共一百五十九页。​溶解氧对充气钻井液腐蚀的影响表中数据表明，随着溶解氧含量的升高，充气钻井液的腐蚀速度增大。氧气腐蚀与防腐试验溶解氧含量/(mg/L)腐蚀速率/(mm/a)0.050.04310.10.068610.078620.08153.0.086940.087450.09427～80.0944Na2SO3除氧剂的除氧效果时间/分浓度/(mg/L)135102030801.00.60.60.60.60.6900.30.20.10.10.10.11000.20.080.050.040.040.041100.10.050.020.010.010.011200.050.010.010.010.010.01备注：溶解氧含量为8.0mg/L，试验温度为20℃。充气钻井液特性试验第九十三页，共一百五十九页。​云参1井充气欠平衡钻井液试验云参1井欠平衡充氮钻井技术应用背景第九十四页，共一百五十九页。​云参1井充气欠平衡钻井液试验欠平衡充氮钻井设备旋转控制头液气分离器火炬井口装置汽化器第九十五页，共一百五十九页。​欠平衡充氮钻井第一阶段充氮钻进，钻进井段1856.32-2200.00m云参1井充气欠平衡钻井液试验第九十六页，共一百五十九页。​欠平衡充氮钻井第二阶段充氮钻进，钻进井段2200-2961.26m云参1井充气欠平衡钻井液试验第九十七页，共一百五十九页。​欠平衡充氮钻井第三阶段充氮钻进，钻进井段2961.26-3500.60m云参1井充气欠平衡钻井液试验第九十八页，共一百五十九页。​1、解决岩屑、气测录井问题2、提高钻井时效3、提高机械钻速4、减少漏失量5、降低当量循环密度有利于保护油气层和地质评价6、气举有利于气测评价云参1井欠平衡充氮钻井效果云参1井充气欠平衡钻井液试验第九十九页，共一百五十九页。​云参1井充气欠平衡钻井液试验第一百页，共一百五十九页。​云参1井充气欠平衡钻井液试验气测对比数据全烃峰值/ppm气举前0气举后效1260第一百零一页，共一百五十九页。​云参1井充气欠平衡钻井液试验第一百零二页，共一百五十九页。​在解决井漏（商741-平1、埕北244井、云参1井等）提高产能（王平1、罗151-11、商741-平1井等）改进地质评价（史125-1、大677井等）方面，取得了效果开展了40余口井的现场试验油藏类型:低渗透油藏火成岩油藏灰岩裂缝油藏盐间非砂岩油藏南方海相地层井别:探井（王平1井、埕北244井、云参1井、判古2井、大677井、利934井、丰深1井、央6井）生产井（史125-1井、罗151-11井、商741-平1井、商741-平2井、纯70-平1井、纯97-5井、草古100-平17井、草古100-平18井）井型:水平井六口（王平1井、商741-平1井、商741-平2井、纯70-平1井、草古100-平17井、草古100-平18井）直井十二口现场试验效果第一百零三页，共一百五十九页。​火成岩储层使用硬胶泡沫钻井液，地层压力系数0.96,静欠压1.19MPa;完井投产日产油18t，是同地区同期完成常规井产量的两倍。该地区地层压力系数1.055，常规钻井严重井漏，充氮气欠平衡钻进，基浆密度1.03，充气量200Nm3/h，动欠压3.1MPa；投产后初产71t/d，已累产6500t，为邻井产量的3～5倍。罗151-11井商741-平1井第一百零四页，共一百五十九页。​埕北244井本井钻至奥陶系灰岩先发生井漏，又发生井涌，在海洋环保法规要求严格的情况下，应用欠平衡钻井技术，解决了既漏又涌的难题，顺利地完成了高漏失地层的钻探任务，取准取全了地质资料，并取得φ10mm油嘴235.2t/d油、6940m3/d气的高产。灰岩裂缝性油藏第一百零五页，共一百五十九页。​低渗透油藏

沙4段地层压力系数1.14~1.16，采用密度1.06~1.07g/cm3的钻井液，钻进中火炬自动点火持续燃烧，火焰高2~米，实现了边喷边钻，收到了解放油气层、提高钻速的明显效果，为应用欠平衡钻井技术开发低渗透砂岩油藏进行了成功的尝试。纯97-5井纯70-平1井该井水平段沙四段地层压力系数1.51，采用聚合醇钻井液欠平衡钻进，控制泥浆密度1.42g/cm3，静欠压2.33MPa，动欠压1.19MPa，钻进中火炬点火，投产后日油23吨，为邻井的3倍。第一百零六页，共一百五十九页。​以往草桥地区古潜山稠油油藏开发中采用水基钻井液和硬胶泡沫钻井液均发生严重漏失，造成储层污染，影响油井产能。该井在水平段欠平衡钻井过程中，采用MWD监测井眼轨迹,注入氮气降低钻井液密度，适时调整钻井液性能和气液比，有效地防止了钻井液漏失、气侵稠化和稠油溢出量过大阻断循环等问题，钻进中少量稠油随充气钻井液一起循环到地面经振动筛除掉，采用机械方法脱气，保证了欠平衡钻井的连续实施，为草桥地区奥陶系灰岩裂缝、溶洞型稠油油藏的开发开辟了一条有效的途径。草古100-平17井欠平衡钻井技术开发稠油油藏获重大突破稠油油藏第一百零七页，共一百五十九页。​欠平衡水平井，前段为中孔特低渗孔隙型储层，后段为整体裂缝型储层，实测地层压力系数1.62，使用正电胶饱和盐水混油乳化钻井液，钻井液密度1.35～1.51g/cm3，井底静欠压1.43MPa，动欠压0.78MPa。初产65t/d，为预期产量的2倍。王平1井（江汉油田）盐间非砂岩油藏第一百零八页，共一百五十九页。​云参1井是中石化集团公司重点探井，设计井深3500m，实测地层压力系数0.952～0.745,钻进中漏失严重;应用充气欠平衡钻井技术，钻井液密度1.01～1.03g/cm3,充气量1200Nm3/h,有效地解决或减轻了井漏，满足了钻井和地质录井的要求，成功钻达设计井深。云参1井南方海相地层第一百零九页，共一百五十九页。​油层保护完井工程技术完井固井工程油层保护机理分析固井作业对油气层伤害的实验研究保护储集层的固井技术低密度泡沫水泥浆固井工艺技术的研究新型降失水剂的研制管外封隔器在高压低渗油层完井中的应用第一百一十页，共一百五十九页。​完井固井工程油层损害原因分析环空封隔质量不好引起油气层间互窜和窜到地面水泥浆中颗粒引起的损害水泥浆滤液对地层的损害水泥浆滤液中无机物结晶沉淀对地层的损害第一百一十一页，共一百五十九页。​固井作业对油气层伤害的实验研究第一百一十二页，共一百五十九页。​第一百一十三页，共一百五十九页。​草古1-22-12和草古更106投产后,日产分别为9吨和10吨,累计产量分别达到290吨和270吨。泡沫水泥浆的现场应用第一百一十四页，共一百五十九页。​降失水剂配方及降失水效果新型水泥浆降失水剂的研制第一百一十五页，共一百五十九页。​固井质量对比第一百一十六页，共一百五十九页。​封隔器-分级箍注水泥工艺水泥伞-分级箍注水泥工艺第一百一十七页，共一百五十九页。​第一百一十八页，共一百五十九页。​分级箍管外封隔器图6：管外封隔器完井技术油层油层

⑴管串结构⑵胀封隔器，打开分级箍⑶上部注水泥管外封隔器完井技术第一百一十九页，共一百五十九页。​保护油气层技术研究进展发展态势水平井保护油气层技术裂缝性油气层保护技术探井油气层保护技术第一百二十页，共一百五十九页。​发展态势水平井保护油气层技术 与直井相比，水平井与油气层接触的时间和面积要大得多，油气层损害是影响油气井产能更重要的因素。并且水平井在计算表皮系数时必须考虑渗透率的各向异性指数，因此在研究方法和保护措施方面有许多不同之处。第一百二十一页，共一百五十九页。​裂缝性油藏保护油气层技术

目前国内外已形成的保护油气层技术主要针对孔隙性砂岩油藏。对于裂缝性油藏如何评价其损害程度，如何研究其损害机理以及如何通过暂堵等措施进行有效的保护，都是正在致力于解决的技术难题。第一百二十二页，共一百五十九页。​探井保护油气层技术 特别是预探井，在缺少实验用岩心和缺乏油气层的岩相学、物性资料的情况下如何实现对油气层的有效保护，从而能够顺利地发现油气层，是正在攻关的技术难题。第一百二十三页，共一百五十九页。​油气层损害机理的快速预测诊断技术在广泛收集典型油气藏的现场资料和开展室内评价实验的基础上，采用数学方法建立模型和专家系统，直接对损害机理进行快速预测和诊断，是国内外正在发展的一项新技术。比如，对油气层敏感性以及水锁、结垢等损害因素的预测已取得重要成果，预测符合率可达80%以上。第一百二十四页，共一百五十九页。​预防和清除有机垢问题已引起充分重视 1995年6月，美国国家石油能源研究院(NIPER)主持召开了题为“油气层损害及其控制”的学术研讨会。会上提出，在油气开采过程中，有机垢问题已是影响油气井产能的重要因素，美国大约有1/3的油气井存在此问题。预计我国对有机垢的预防和清除也将引起足够的重视。第一百二十五页，共一百五十九页。​将现代影象分析技术手段(如图象分析、CT扫描、核磁共振等)应用于岩心分析，定量研究损害机理。第一百二十六页，共一百五十九页。​直井表皮系数与表皮压降

的函数关系式中，h—油气层厚度，m；P—表皮压降，即损害带造成的的井底压力损失，MPa；q—原油产量，m3/d；o—原油粘度，mPas；Bo—原油的体积系数，即地下体积与储罐体积之比。S=0.543Kh(Dp)/(qmoBo)第一百二十七页，共一百五十九页。​水平井表皮系数与表皮压降

的函数关系如果水平井钻遇的是属各向异性的油层,则上式中的K是代表油层的有效渗透率,其定义为：式中，Kh—油层的水平渗透率，10-3m2；Kv—油层的垂直渗透率，10-3m2。S=0.543KL(Dp)/(qmoBo)第一百二十八页，共一百五十九页。​两类油井的DP计算公式第一百二十九页，共一百五十九页。​水平渗透率与垂直渗透率的测定第一百三十页，共一百五十九页。​流动效率（油气井产能）vs表皮系数

（油气层损害）第一百三十一页，共一百五十九页。​第一百三十二页，共一百五十九页。​表皮损害对产量的影响第一百三十三页，共一百五十九页。​第一百三十四页，共一百五十九页。​裂缝泥饼堵塞带裂缝堵塞造成的损害第一百三十五页，共一百五十九页。​人工造缝装置示意图人工造缝：（1）压缝法；（2）劈缝法

数据采集系统第一百三十六页，共一百五十九页。​第一百三十七页，共一百五十九页。​应力敏感性评价指标R=[(kmax-kmin)∕kmax]∕×100%

式中，kmax——各渗透率点中的最大值，mm2 kmin——各渗透率点中的最小值，mm2 R——损害程度，% R≤30%，弱应力敏感性； 30%﹤R﹤70%，中等应力敏感性； R≥70%时，强应力敏感性。第一百三十八页，共一百五十九页。​第一百三十九页，共一百五十九页。​第一百四十页，共一百五十九页。​裂缝性岩样的应力敏感滞后效应第一百四十一页，共一百五十九页。​水锁损害示意图

Dp=2s(1/R1–1/R2)第一百四十二页，共一百五十九页。​水锁损害程度与渗透率、水饱和度的关