摘要：渤海某油田经过多年注水开发,疏松砂岩储集层呈现局部压力系数低、层间差异大的特点,储集层保护难度大。目前国内外针对疏松砂岩储集层出砂机理及防砂措施研究较多,而针对疏松砂岩复杂压力体系调整井钻井液及钻井优化技术研究不足。基于此,针对该油田开发情况,结合疏松砂岩和地层压力复杂的特点,开展了储集层伤害机理研究,利用室内实验进行了钻井液体系优化研究并优化设计了钻井施工工艺。结果表明:钻井阶段储集层损害的主要原因为黏土吸水膨胀、外部或内部固体颗粒运移堵塞孔喉或孔隙导致渗透率降低,以及施工工艺不完善等;使用胺基硅醇、LPF-ZP-HTC复配能提高钻井液的抑制性和封堵承压能力;并通过施工工艺的优化研究,形成了一套疏松砂岩复杂压力储集层保护技术。渤海油田现场试用情况表明,该技术的应用能够实现易造浆井段的流变稳定、提高起钻速率、缩短建井周期及提高单井产量。

摘要：采用耦合计算流体力学-离散元(CFD-DEM)方法模拟了裂缝封堵层结构形成过程,采用自主研制的表征封堵层细观力链网络的光弹实验系统模拟了裂缝封堵层结构承压演化过程,揭示了裂缝封堵层结构形成与演化机制,形成了堵漏材料优选与堵漏配方设计新方法,为提高裂缝性储集层漏失控制效果提供理论依据。CFD-DEM模拟结果表明,架桥概率是决定封堵层结构形成和裂缝封堵效率的关键因素。提出了临界架桥与绝对架桥加量指标,作为架桥材料加量设计的依据。随着绝对架桥加量的增加,架桥模式由材料粒径主导向粒径-摩擦力共同主导转变。光弹实验结果表明,细观力链网络是裂缝封堵层结构承压演化的内在机制并决定宏观封堵层强度,堵漏材料性能参数影响力链网络结构和强力链占比,进而影响封堵层承压稳定性。根据研究结果优选了新型高封堵强滞留堵漏材料、优化了堵漏配方,室内裂缝封堵实验结果表明可有效提高裂缝封堵效率与封堵强度。

摘要：基于井下岩石表面双疏理论,研发出可在岩石、滤饼和钻具等表面形成纳—微米乳突物理结构并降低表面自由能,具有'防塌、保护储集层、润滑、提速'功能的聚合物超双疏剂并对其进行性能评价。以该超双疏剂为核心,结合钻遇的地层概况,配套其他处理剂形成了超双疏强自洁高效能水基钻井液体系,并与现场用高性能水基钻井液和典型油基钻井液的性能进行对比。结果表明:超双疏强自洁高效能水基钻井液流变性更佳且高温高压滤失量与油基钻井液相当;超双疏强自洁高效能水基钻井液的抑制性和润滑性接近油基钻井液水平;体系无毒且安全环保。现场试验证明,利用该体系解决了钻井过程中井壁失稳、储集层损害和阻卡卡钻严重、钻速慢、成本高等技术难题,满足了安全、高效、经济、环保的钻井需要,与其他钻井液技术相比,同区块井下复杂情况减少82.9%,钻速提高32.8%,钻井液综合成本降低39.3%,日产量提高1.5倍以上。