保护储层钻井液综述.doc

国内外大量的研究发现,储层具有高应力敏感性、高毛细管压力、高含水饱和度和高水敏性的特点。低渗透气藏还具有低孔隙度、低渗透率和高含水饱和度的特征。 储层敏感性评价,以便找出导致储层损害的主要因素;②钻井液对岩样污染程度的评价,以便针对具体地层选择合适的钻井液或对使用的钻井液进行评价 鄂尔多斯盆地东部延长区储层特征 鄂尔多斯盆地东部延长区，上古生界储层以低孔、低渗、低压，高毛管压和有效应力为主要特征，裂缝和徼裂缝发育，储层的粘土矿物类型丰富，外来工作液进入储层容易导致酸敏、碱敏、盐敏等损害，属典型低压致密砂岩气藏，从我区周边勘探实践来看，常规完井液对储层伤害严重，单井产量较低，屏蔽暂堵钻井液能很好地保护储层．在研究储层损害机理的基础上，总结借鉴周边气田经验，探讨适合延长区天然气勘探的钻井完井液技术。 从2003年开始，在登记面积10752平方公里的范围内，开展天然气井的钻探工作，目前己完成探井3口，主要含气层分布在上古生界下行盒子组、山西组。储层岩石孔隙度平均孔隙度7．6％，平均渗透平均为0．178×10 3μm2，属典型低压致密砂岩气藏，储层的粘土矿物类型丰富，微裂缝较发育，钻井过程中工作流体进入气层对将对气井产能带来严重影响。油气储层损害与保护技术被引起高度重视。 延长区气层压力小于lMPa／km，属于典型的低压、低孔、低渗的(致密)砂岩，研究表明，地层损害机理主要为速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏和储层裂缝和微裂缝损害。 延长区主要气层与鄂北塔巴庙及大牛地气田储层特性较为类似，粘土矿物类型丰富，微裂缝较发育，属致密性砂岩储层，具有地层孔隙压力低、低孔、低渗和毛孔压力高、有效应力高的特点。从理论上，在延长区实施屏蔽暂堵钻井液体系，同样可以有效地保护储层。但延长区储层非均质性强，钻井液配方还要根据不同的储层特性进行必要的调整，提高保护效果。 气层的主要伤害机理 气层与油层相比,有很多不同之处。自然界中存在的气藏大多数是低渗气藏,储层普遍具有低孔、低渗、强亲水、大比表面积、高含束缚水饱和度、高毛细管力和低储层压力特点。这些特点决定了气层易受到损害,并且一旦损害,解除比较困难。近几年来,D.Bennion等人对气层损害机理进行了比较系统的概括性总结,对钻井过程中的气层损害机理总结为: ①储层本身质量问题;②水锁效应;③欠平衡钻井中的反向自吸;④钻井液固相侵入;⑤钻具在孔壁磨光和压碎现象;⑥岩石一流体间相互作用;⑦流体一流体间相互作用。并给出一个预测水锁效应发生与否的公式,但没有有关试验性的研究资料,也没有分别定量分析各因素对储层的损害程度。 鄂尔多斯北部塔巴庙地区的气藏是典型的低压低渗裂缝性砂岩气藏。该区储层具有孔隙度低、渗透率低或致密、储层压力低、毛细管压力高、有效应力高以及储层不均质性强、裂缝和微裂缝发育等特征,简称“三低两高一强”。储层损害机理以储层液锁损害、应力敏感损害以及水敏、盐敏损害等为主。 鄂北塔巴庙储层特征: 1.气藏压力偏低 根据大牛地气田大1井区山1段DST测试资料、静压资料以及压力恢复测试资料,塔巴庙盒1段、山1段气藏实测静压梯度为0.17~0.19 MPa/100 m,山1段气藏压力系数为0.97,盒1段气藏压力系数为0.89,略低于正常压力。 2.气藏属于低孔低渗储层 塔巴庙储层孔隙度统计结果表明,该区储层孔隙度主要分布在4%~10%范围内,所测样品最小孔隙度为0.5%,最大14.1%,平均孔隙度7.66%,孔隙度小于10%的岩样占82.6%。储层孔隙度偏低。塔巴庙储层样品渗透率最大值为40.25×10-3μm2(该样品为含裂缝的灰色中砂岩),最小为0.0013×10-3μm2,平均0.38×10-3μm2,渗透率主要分布在0.01×10-3~1×10-3μm2,占总样品数的94.5%;大于1×10-3μm2的样品频率仅为1.5%。总体而言,塔巴庙储层属于低孔低渗或低孔特低渗气藏储层。 3.储层裂缝和微裂缝发育 观察岩心发现,塔巴庙地区及苏里格地区裂缝发育以垂直裂缝及高角度缝为主,亦可见平行层理缝,多数裂缝无充填物,少量被方解石充填。在塔巴庙大2、大6、大8等取心井中均见到8~12条裂缝。苏里格庙石盒子组底部裂缝较发育,裂缝密度为0.22条/m~0.3条/m。经研究证实,裂缝发育的层段往往也是天然气的富集区. 4.储层孔喉半径小、毛细管压力大 (1)喉道半径。储层砂岩最大连通孔喉半径在0.79~6.3μm之间,平均孔喉半径在0.088~0.82μm之间,属于微细喉道(见表1)。 (2)排驱压力。排驱压力0.12~0.92 MPa,为典型的低渗透率储层分布区间。排驱压力小于0.7MPa的岩样占88%。 (3)饱和度中值压力。储层砂岩饱和度中值压力在22.9~0.9 MPa之间,变化范围大。小于1.5MPa的岩样占