保护碳酸盐岩储层屏蔽暂堵技术研究进展.docx

文章编号:100125620(2008)0520057205保护碳酸盐岩储层屏蔽暂堵技术研究进展刘大伟1康毅力1雷鸣1,2李大奇1刘永良1(1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,四川成都;2.中石化勘探南方分公司川东北前线指挥部,四川成都)摘要描述了深层碳酸盐岩储层工程地质特征及钻探该类储层对现有的储层保护技术提出的挑战,指出屏蔽暂堵技术是保护该类储层的有效措施。从暂堵材料、暂堵2解堵机理、暂堵预防储层漏失3个方面介绍了国内外屏蔽暂堵技术的发展及应用情况,认为一般低渗、中、高渗透孔隙型储层屏蔽暂堵技术已相当完善,而针对特低、超低渗透孔隙型及裂缝性碳酸盐岩储层的暂堵技术仍有相当大的发展空间。储层组系裂缝应力敏感性,多尺度裂缝动态宽度与暂堵剂理想匹配模型,高强度、高渗透率恢复率、具特殊功能的暂堵材料等方面的研究,将是屏蔽暂堵技术成功应用于裂缝性储层的基础。指出以屏蔽暂堵技术为指导思想的暂堵性防漏、堵漏和解除技术研究是储层保护技术发展的重要方向。关键词碳酸盐岩防止地层损害钻井液临时性封堵综述中图分类号:TE258文献标识码:A碳酸盐岩储层在世界油气生产中占有极其重要的地位,据统计,世界碳酸盐岩储层的油气产量约占油气总产量的60%,储量占47%。与国外相比,中国碳酸盐岩储层受到大陆板块和盆地沉积条件控制,储层埋深大(4000m),普遍经历了多旋回发育和多次构造运动,地质条件复杂,井漏等事故频发,储层损害非常严重[1～5]。因此,如何以及采取何种措施来最大限度地减少钻井完井对储层造成的损害,提高勘探开发碳酸盐岩储层综合效益就成为一个十分重要的课题。总结了碳酸盐岩储层工程地质特征及损害机理,指出屏蔽暂堵技术是保护该类储层的有效措施。从暂堵材料、暂堵2解堵机理、暂堵预防储层漏失3个方面,综述分析了国内外屏蔽暂堵技术的发展和应用情况,指出特低、超低渗透以及裂缝性碳酸盐岩储层的暂堵技术仍有较多难题尚未解决,以屏蔽暂堵技术为指导思想的暂堵性防漏、堵漏和解除技术研究是储层保护技术发展的重要方向。动态宽度变化大、易突然开启并伴随大量新裂缝产生,引起灾变性漏失。②含H2S等酸性气体,存在硫沉积及腐蚀问题。目前中国在四川、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔等含油气盆地发现了含H2S天然气。③敏感性矿物发育,潜在损害严重。碳酸盐岩储层特别是高含H2S、CO2气碳酸盐岩储层发育有伊利石、微晶石英、白云石、方解石、硫化钙、石膏、焦沥青等大量敏感性矿物,实验显示该类储层有较强的碱敏、水敏、盐敏和速敏损害,其中碱敏损害最严重[6～12]。④多产层、多压力系统井漏频发,例如中石化南方海相油气探区。该探区碳酸盐岩裂缝性气藏压力规律性差、具有高压(压力系数高达2.7)、多产层、多压力系统,孔隙压力、漏失压力、坍塌压力3者相对比较接近等特点,先喷后漏或先漏后喷、喷漏共存的矛盾突出。对川东北区碳酸盐岩储层328口井的统计资料显示,有井漏的井为244口,占统计井数的74.5%,井漏次数达670次[13]。深层碳酸盐岩储层复杂的地质特征,要求在钻进多压力系统储层时,必须能够有效控制工作液对储层造成的损害,并防止长裸眼井段储层的井漏、井喷、井塌等安全问题。目前,钻井完井保护储层技术有屏蔽暂堵技术和欠平衡钻井技术,但欠平衡钻井及气体钻井技术并不储层工程地质特征及保护技术要求深层碳酸盐岩储层工程地质条件复杂,突出表现为:①碳酸盐岩储层孔隙类型多样、裂缝不同程度发育,宏观2微观多尺度结构复杂,应力敏感性强、裂缝1基金项目:四川省杰出青年学科带头人培养基金项目“致密砂岩气藏经济开发全过程储层保护理论及关键技术”(07ZQ0262113)和中国石油天然气集团公司应用基础研究项目“低孔低渗油气层损害机理及保护技术研究”(07A20402)。第一作者简介:刘大伟,博士研究生,1980年生,主要从事开发地质学与储层保护技术研究工作。地址:四川省成都市新都区西南石油大学研究生院博士2006级。邮政编码610500;电话(028E2mail:ldw2278@163.com。钻井液与完井液2008年9月58适用于高含硫、多产层、多压力系统碳酸盐岩储层。屏蔽暂堵技术成本低、工艺简单,能够解决H2S腐蚀钻具以及固液相损害储层问题,并可兼顾同一长裸眼井段高压气层的保护和弱承压漏层的治理,还有利于复杂地层的井壁稳定。因此,从钻井安全以及储层保护的角度来看,应用屏蔽暂堵技术保护该类储层最为有效和现实。然而不可否认,现有屏蔽暂堵技术并不能完全解决特低渗、超低渗孔隙型以及裂缝性碳酸盐岩储层的保护问题,尚不能完全防止高危储层漏失。储层保护理论及技术急需有根本性的飞跃,才能满足深层碳酸盐岩储层保护的需要。堵剂在钻井液滤液侵入的剪切动力下已不能有效地在裂缝中被捕获沉积,故不能形成稳定