摘要：页岩脆性是页岩地层钻井、水力压裂设计的关键参数之一,目前针对钻井过程中工作液浸泡对页岩脆性的影响还未引起关注.通过开展钻井完井液浸泡前后页岩三轴力学实验,利用脆性评价模型分析了页岩脆性变化特征.结果表明,延长组页岩脆性强于龙马溪组页岩;油基和水基钻井完井液浸泡均能导致页岩脆性降低,且油基钻井完井液浸泡后的页岩脆性降低幅度更大;龙马溪组页岩浸泡后脆性减弱幅度较延长组页岩大.页岩脆性弱化机制包括:(1)由层理面胶结强度不同引起的脆性强弱差异;(2)由毛管自吸作用导致的高孔压、高应力强度因子、低临界断裂韧性;(3)由碱液侵蚀导致的页岩溶蚀孔形成及矿物颗粒碎裂;(4)由黏土矿物水化膨胀产生的膨胀应力;(5)由钻井完井液滤液润滑导致的页岩破裂面摩擦系数降低.延长组页岩层理面强度较龙马溪组页岩低,导致延长组页岩脆性强于龙马溪组页岩.其次,和水基钻井完井液相比,油基钻井完井液具有更大的自吸量、更高的p H值、更强的润滑性,因此,油基钻井完井液浸泡降低页岩脆性幅度更大.另外,由于龙马溪组页岩具有更小的润湿角、更强的毛管自吸和碱液侵蚀作用,相同浸泡条件下,龙马溪组页岩脆性降低幅度更大.本研究可为页岩地层钻井液性能优化、井壁稳定控制、水力压裂设计等提供理论指导.

摘要：在中国,页岩气储层长水平井段钻进中普遍采用油基钻井完井液,钻进过程中时常发生井壁垮塌和漏失,不得不频繁处理井下事故,导致页岩段钻井速度慢,浸泡时间长,引发严重的储层损害问题。为了探究油基钻井完井液对页岩储层的损害机理及防治策略,以四川盆地志留系龙马溪组和寒武系牛蹄塘组页岩为研究对象,开展了页岩储层敏感性评价、油基钻井完井液静态和动态损害评价系列实验。结果表明,油基钻井完井液滤液对裂缝岩样的损害率为63.5%～99.9%,体系动态损害率为49.0%～87.2%,综合损害程度为中等—强。结论认为:固相侵入、油相圈闭损害、碱敏损害、流—固耦合强化的应力敏感损害是主要的损害方式;及时高效封堵裂缝、降低滤失量、控制合理的pH值和正压差,并与井眼轨迹优化设计相结合既是强化页岩井壁稳定的技术对策,也是提高油基钻井完井液保护页岩气储层能力的重要途径。

摘要：使用常规实验仪器评价水平井储层损害并未充分考虑其损害特殊性,国内外研究者一直在探索用于评价水平井储层损害的方法和技术。国外研究者通过设计专用水平井岩心夹持器来研究水平井损害问题,如模拟水平井径向流动条件的实验装置,研究水平井顶部、侧面及底部损害程度的三向多岩心夹持器等。国内研究者在自行研制的高温高压动态损害仪、长岩心评价仪等设备进行损害评价的基础上,又设计了多功能组合损害评价仪,充分考虑了各向异性、时间效应及钻具偏心等因素对水平井钻进过程损害的影响,进一步深化了水平井油气层损害过程和机理的认识。

摘要：传统的保护裂缝性储层的钻井完井液设计以裂缝的静态宽度为依据,极少关注由应力敏感性引发的裂缝动态宽度变化行为,导致暂堵材料粒径小于储层动态缝宽,无法有效控制漏失而严重损害储层。以泌阳凹陷深层典型致密砂岩储层为研究对象,基于岩心观察和测井资料获取静态缝宽,并开展应力敏感实验,研究应力变化对静态缝宽的影响;通过有限元法模拟确定应力扰动下动态缝宽变化,进而优选屏蔽暂堵钻井完井液配方。实验表明,根据动态缝宽优选的屏蔽暂堵完井液封堵时间不超过5 min,返排恢复率达80%,滤饼承压能力达15 MPa,高质量滤饼可以快速封堵裂缝,有效预防井漏发生。钻井作业过程中储层保护试验成功与失败的案例说明,强应力敏感裂缝性储层保护必须考虑动态缝宽参数,且暂堵粒子粒径上限应随着钻井完井液密度的增加而适度放大,才能覆盖最大动态缝宽范围。

摘要：水平井裸眼完井是一种最大限度提高储层开采能力的方式,海上油田常采用无固相钻井完井液并辅以破胶完井的方式来完成钻完井作业。直接返排钻井完井液是在此基础上开发的,对其在参数设计、材料选择、完井工艺等方面进行了分析与评价,并分析了其储层保护机理。该体系基本组成为海水+纯碱/烧碱+流型调节剂VIS+淀粉降滤失剂STARFLO+可溶盐+高纯粒径匹配碳酸钙MBA,3种功能材料均能够被0.3%HTA隐形酸螯合剂溶液液化,液化后无任何残留,使井筒内及近井地带的泥饼全部转化为清洁盐水,MBA由5种不同粒径的碳酸钙复配而成,且和淀粉可以达到互相"镶嵌"的作用,使泥饼更加致密。通过实验评价,该钻井完井液的低剪切速率黏度控制在30 000 m Pa·s左右,具有最佳防止污染和返排的能力,且渗透率恢复值最高,可抗15%左右钻屑污染,渗透率恢复值大于80%。该体系在南海东部3个油田、1个气田已应用12口井,井底最高温度为60~130℃,密度最高为1.20 g/cm3,3口井属于低孔渗油藏,9口井属于中、高孔渗油藏,钻井过程顺利。该技术简化了完井方式,节省了作业时间与费用,并具有较好的储层保护效果。

摘要：大港油田部分重点产能区块属于中孔低渗油藏,非常容易发生油层损害。通过对这些区块油层基本特征、油层损害机理系统研究,优化设计了保护油层的理想充填型和广谱"油膜"暂堵型钻井完井液体系,并对2种体系的油层保护效果进行了室内评价和现场应用效果对比。结果表明,广谱"油膜"暂堵型钻井完井液体系对油层的保护效果更佳,渗透率封堵率达到91.4%以上,渗透率恢复值高达99.3%,矿场测试的纯损害表皮系数接近0,阻止了钻井完井液中固相颗粒和滤液对油层的损害,实现了对油层的更好保护。

摘要：维北油气田昌68断块属于低孔低渗储层,地层水矿化度高,储层极易发生损害,在对储层的基本特征及潜在损害因素进行分析的此基础上,优化设计了新型的广谱"油膜"及理想充填协同增效钻井完井液体系,通过室内评价,可知该体系具有良好的流变性、抑制性、抗污染能力,储层渗透率封堵率可达100%,渗透率恢复值可达到98.1%,初始流动压力明显下降,表明该体系在钻井过程中可有效封堵钻井液中的固相及液相侵入储层,而在开发过程中有助于油气反排,从而整体上提高储层保护效果。

摘要：针对储层孔喉特征,利用理想充填理论进行了暂堵方案优化设计;同时,对储层保护中的常用碳酸钙暂堵剂进行表面疏水改性评价,确定了最优的改性方法,研制了活性碳酸钙。在此基础上,通过活性碳酸钙与理想充填暂堵技术协同增效作用,使形成的钻井液泥饼中含有亲有机质通道(活性碳酸钙具有疏水表面)。通过室内评价,结果表明该项技术能有效降低油气初始流动压力,提高油井产能,具有良好的储层保护效果。

摘要：随着油气勘探的不断深入,对钻井完井技术,特别是保护油气层技术的要求越来越高,深探井及特殊油气藏的油气层保护技术还难以满足勘探工作的特殊需要。从深探井特点出发,介绍了探井保护油气层技术发展现状及深探井保护油气层钻井完井液优化设计。

摘要：针对钻井完井液对裂缝性油气层的损害特点,建立了评价钻井完井液对裂缝性油气层损害程度的方法,并用该方法建立了保护微裂缝性油气层的钻井完井液体系的设计准则和新型屏蔽暂堵技术。结果表明,该评价方法较全面地考虑了裂缝性油气层的特点,并能对裂缝性油气层的损害程度进行系统评价。新型屏蔽暂堵技术对微裂缝性油气层具有很好的保护作用,暂堵剂种类在两种以上,暂堵剂颗粒粒径为平均裂缝宽度的0.9—1.0,分布范围较宽,加量一般在3.0％左右。