暂堵剂在钻井液的应用及发展方向.doc

暂堵剂在钻井液的应用及发展方向

吴克运

(江汉油田分公司采油工艺研究院化工产品监测中心)

摘要从暂堵机理、暂堵剂类型、应用效果等方面介绍了暂堵剂在钻井液中的应用～针对江汉油田钻井暂堵剂现存的问题～提出了一些建议。

关键词储层损害钻井液暂堵剂

前言

在钻井过程中，如何根据储层特点对其实施有效的暂堵已成为保护油气层的一项十分重要的技术措施。以细目碳酸钙、油溶性树脂为代表的暂堵剂已广泛应用于钻井液中。自20世纪90年代初以来，成功地发展和应用了屏蔽暂堵技术。

传统的钻井液暂堵剂主要有酸溶性、水溶性及油溶性三种类型，其中酸溶性的有碳酸钙颗粒，在暂堵剂中作为硬性粒子用;水溶性的有无机盐及有机盐，在暂堵剂中作为充填粒子用;油溶性的有乙基类物质,如石蜡、沥青、聚乙烯等等，在暂堵剂中作为变形粒子用。

为进一步提高对油气层的保护效果，近年来国外提出用碱溶性微米级的超细纤维素取代超细碳酸钙，在钻遇储层时用作钻井液的暂堵剂和滤失控制剂。国外一直在暂堵原理和方法方面进行着新的探索，在某些方面已取得实质性进展。

暂堵机理

钻井液中固相颗粒侵入地层、堵塞孔道并造成储层损害。储层中

1

泥质，粘土矿物中高岭石、蒙脱石具有强水敏性，粘土矿物又多以充填和衬垫形式存在于孔隙中(它们与颗粒间的结合力较弱，又最先与外来流体接触，易发生水化膨胀和分散运移，造成油层损害。屏蔽暂堵保护油气层技术主要是解决裸眼井段多压力层系地层油气层的保护。油气层被钻开后，钻井液液柱压力与油气层压力之间形成的压差，在极短时间内，钻井液中人为加入的各种类型和尺寸的固相粒子进入油气层孔喉，在近井壁附近形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带。此屏蔽带能有效阻止钻井液固相和滤液侵入油气层，侵入带厚度必须小于射孔弹射人深度，以便完井投产时通过射孔解堵。

暂堵剂在国内钻井液中的应用

暂堵剂在国内发展较快，主要类型有:水溶性暂堵剂、油溶性暂堵剂、裂缝暂堵剂、高温暂堵剂。不同油田有不同的暂堵剂，四川油田常使用的暂堵剂有ZD-1、SA-1、EP、LF,1;胜利油田有TBD;江汉油田有JHY、KD等等。

1、暂堵剂在四川油田的应用

西南石油学院与四川光亚科技股份有限公司等合作开发、生产了

SA-1屏蔽暂堵剂ZD-1、油溶性暂堵剂和EP、裂缝暂堵剂LF,1等产品。

屏蔽暂堵剂ZD-1在四川及大庆有广泛的应用。它是由一定比例的架桥粒子和超细碳酸钙组成。其粒子的大小与级配与地层的孔隙大小相匹配，能达到对地层孔隙的有效封堵。

2

油溶性暂堵剂SA-1是一种在水中和酸中不溶，但能在油中溶解的有机化合物，它具有抗压强度和暂堵效率高的特点。该暂堵剂能根据地层温度要求调整软化点，并根据储层物性调整其粒度分布，以满足砂岩储层不同条件下的暂堵要求;在碳酸盐储层基质酸化中也作为暂堵剂使用，但在酸压工艺中则作为酸液降滤剂使用。主要用于酸化作业中封堵高渗层，达到均匀进酸。在酸压中封堵蚓孔和微裂缝降低酸液滤失，提高酸液效率。

油溶性暂堵剂EP为油溶性聚合物通过反应、乳化而成，该产品为乳白色膏体，在水中能自动分散成乳白色分散体粒子，粒径呈多级分布，以1,10μm为主，产品无荧光，具有优良的油溶性，油溶率达80%以上。

西南石油学院完井中心和成都金牛钻井液材料厂合作开发了裂缝暂堵剂LF,1。这种新型暂堵剂由一定比例的纤维和超细碳酸钙组成。LF,1加入泥浆后会形成多根纤维和固相(碳酸钙或泥浆颗粒)的絮凝团，这种絮凝团在瞬间失水发生时，会在裂缝入口处形成多点接触和桥堵，在裂缝很浅的部位形成封堵带，阻止泥浆的固相和液相进一步侵入裂缝和基质，从而有效地保护裂缝的导流能力，在射孔后进行小酸量的酸洗连通孔眼与裂缝，就能使地层获得理想的产能。该产品在吐哈盆地巴喀油田(裂缝性油藏)的巴6,8井中使用，取得了良好效果。

2、暂堵剂在胜利油田应用

TBD系列屏蔽暂堵剂以重质不饱和烃树脂、油溶性聚合物、表面

3

活性剂等为主要原料，含有架桥粒子、充填粒子及变形粒子，具有不同粒度级配的TBD水基悬浮液，可在地层孔喉处吸附架桥、充填形成一条渗透率相对较低且具有一定强度的暂堵带，阻止入井流体进入油气层，开井生产时可被原油逐渐溶解、分散，从而达到暂堵、防漏和保护油气层的目的。该产品在胜利油田广泛应用于石油钻井和开发中，从钻开油气层到完井、固井、射孔、酸化、修井、压井、洗井等各个环节。

3、暂堵剂在江汉油田的应用

JHY油溶性暂堵剂是由江汉石油学院开发研制，由多家生产的，已在国内各大油田广泛应用，它是以多种有机和无机化合物为原料，再辅以高活性表面活性剂精心复配而成的高效油溶性屏蔽暂堵剂。JHY可随钻井液在井壁处形成井壁环，它不用酸化射孔作业来消除，自身能被原油溶解消除，因而是一种可变形的、可油溶的高效油气层保护暂堵剂。