第5章 儲層保護(hù)與完井液

教學(xué)內(nèi)容：儲層保護(hù)與傷害評價方法、鉆開油氣層的鉆井液、固井過程儲層損害、完井液與射孔液、完井過程儲層損害。

基本要求：理解儲層保護(hù)與傷害評價方法，掌握鉆開油氣層的鉆井液傷害機(jī)理與保護(hù)方法，掌握固井過程儲層損害機(jī)理及保護(hù)方法，了解完井液和射孔液組成及分類，掌握完井過程儲層損害機(jī)理及保護(hù)方法。重點(diǎn)：儲層損害機(jī)理及保護(hù)方法。

難點(diǎn)：儲層損害機(jī)理。

第5章儲層保護(hù)與完井液1第一節(jié)儲層保護(hù)與評價第二節(jié)

鉆井過程中儲層保護(hù)第三節(jié)完井過程中儲層保護(hù)第四節(jié)完井液簡介第5章儲層保護(hù)與完井液21、基本概念

儲層損害：任何阻礙流體從井眼周圍流入井底的現(xiàn)象均稱為對油氣層的損害。其主要表現(xiàn)形式為油氣層滲透率（包括絕對滲透率和相對滲透率）的降低。

儲層保護(hù)技術(shù)：認(rèn)識和診斷儲層損害原因及損害過程的各種手段，以及防止和解除儲層損害的各種技術(shù)措施。儲層保護(hù)的核心是有針對性地控制各種外因，使儲層的內(nèi)因不發(fā)生改變或改變小，從而達(dá)到保護(hù)儲層的目的。一、儲層保護(hù)與評價3一、儲層保護(hù)與評價2、儲層損害原因凡是受外界條件影響而導(dǎo)致儲層滲透性降低的儲層內(nèi)在因素，均屬儲層潛在損害因素（內(nèi)因）。它包括儲層孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性礦物、巖石表面性質(zhì)和地層流體性質(zhì)等。在施工作業(yè)時，任何能夠引起儲層微觀結(jié)構(gòu)或流體原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使油氣井產(chǎn)能降低的外部作業(yè)條件，均為儲層損害的外因。它包括入井流體性質(zhì)、壓差、溫度和作業(yè)時間等可控因素。油氣層損害實質(zhì)：內(nèi)因+外因油氣滲透率降低4一、儲層保護(hù)與評價3、儲層保護(hù)重要性儲層保護(hù)是一項涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多部門并貫穿整個油氣生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)工程，是石油勘探開發(fā)過程中的重要技術(shù)措施之一。保護(hù)儲層工作的好壞直接關(guān)系到能否及時發(fā)現(xiàn)油氣層和對儲量的正確評價，有利于油氣井的穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)，有利于油氣井產(chǎn)量和油氣田開發(fā)效益的提高。在油氣田開發(fā)生產(chǎn)的每一項作業(yè)中，尤其是鉆井完井過程中，必須認(rèn)真做好儲層保護(hù)工作。5一、儲層保護(hù)與評價4、儲層保護(hù)評價儲

層

保

護(hù)

評

價

方

法室內(nèi)評價現(xiàn)場評價巖心分析油氣層敏感性評價工作液對儲層的傷害評價完井液的儲層保護(hù)評價試井評價測井評價產(chǎn)量遞減分析單井評價多井評價6一、儲層保護(hù)與評價4.1、工作液對儲層的傷害評價鉆井液、完井液、水泥漿、射孔液、壓井液、洗井液、修井液、壓裂液和酸液等外來流體統(tǒng)稱為工作液。通過對比污染前后滲透率變化，反映工作液對儲層的傷害程度。包括靜態(tài)傷害評價、動態(tài)傷害評價和多點(diǎn)滲透率測量。7一、儲層保護(hù)與評價4.2、完井液的儲層保護(hù)評價完井液體系中各種處理劑的配伍性評價。有機(jī)垢沉淀，濁度值；單劑體系的防膨脹性評價。抑制水化膨脹、防止微粒剝落運(yùn)移；防膨率90-95%；完井液體系之間的配伍性評價。單劑、體系與儲層水的配伍性：是否混濁或沉淀單劑、體系與原油的配伍性：是否乳化或破乳、粘度高低完井液與前期作業(yè)液的配伍性；靜態(tài)評價法：混濁或沉淀、濁度值巖心流動實驗評價法：巖心滲透率回復(fù)值8一、儲層保護(hù)與評價4.3、儲層傷害的礦場評價技術(shù)常用不穩(wěn)定試井法，即通過測定壓降曲線或壓力恢復(fù)曲線時所獲得的不穩(wěn)定試井?dāng)?shù)據(jù)，對油氣層的傷害程度做出分析和評價。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，分為：表皮系數(shù)（S）法：表皮系數(shù)越大，表示阻力越大，傷害程度越大。S=0，無傷害，完善井；S<0，超完善井；S>0，不同程度傷害。條件比（CR）與產(chǎn)能比（PR）法：越接近于1，說明傷害程度越小。流動效率（Ef）法：S值越大，Ef越小，傷害越大。污染系數(shù)（DF）法：DF=1-PR，DF=0表示無傷害，DF>0表示有傷害。井底污染半徑法9

鉆井過程中防止儲層損害是保護(hù)儲層系統(tǒng)工程的第一個工程環(huán)節(jié)。其目的是交給試油或采油部門一口無損害或低損害、固井質(zhì)量優(yōu)良的油氣井。儲層損害具有累加性，鉆井中對儲層的損害不僅影響儲層的發(fā)現(xiàn)和油氣井的初期產(chǎn)量，還會對今后各項作業(yè)損害儲層的程度以及作業(yè)效果帶來影響。因此搞好鉆井過程中的保護(hù)儲層工作，對提高勘探、開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，必須把好這一關(guān)。二、鉆井過程中儲層保護(hù)10

油氣層損害實質(zhì)

內(nèi)因+外因有效滲透率下降內(nèi)因：油氣層潛在損害因素

油氣藏類型油氣層敏感性礦物油氣層儲滲空間特性油氣層巖石表面性質(zhì)油氣層流體性質(zhì)二、鉆井過程中儲層保護(hù)11外因：引起油氣層損害的條件

工作液的性質(zhì)生產(chǎn)或作業(yè)壓差溫度生產(chǎn)或作業(yè)時間環(huán)空返速有效滲透率下降：

滲流空間縮小絕對滲透率降低流動阻力增加相對滲透率降低二、鉆井過程中儲層保護(hù)121．鉆井過程中儲層損害原因鉆開儲層時，在正壓差和毛管力的作用下，鉆井液的固相進(jìn)入儲層造成孔喉堵塞，液相進(jìn)入儲層與儲層巖石和流體作用，破壞儲層原有的平衡，從而誘發(fā)儲層潛在損害因素，造成滲透率下降。鉆井過程中儲層損害原因有以下幾個方面:（1）鉆井液中固相顆粒堵塞儲層。固體顆粒粒徑與孔喉直徑的匹配關(guān)系；固體顆粒濃度；施工作業(yè)參數(shù)；（2）地層中微粒運(yùn)移堵塞儲層。

速敏；二、鉆井過程中儲層保護(hù)13（3）鉆井液濾液與儲層巖石不配伍引起的損害1）水敏：濾液進(jìn)入水敏儲層，引起粘土礦物水化、膨脹、分散，而導(dǎo)致儲層滲透率降低。2）鹽敏：濾液礦化度低于鹽敏的臨界礦化度，引起粘土礦物水化、膨脹、分散和運(yùn)移。濾液礦化度高于鹽敏的高限臨界礦化度，亦有可能引起粘土礦物去水化收縮破裂，造成微粒堵塞。3）堿敏：高PH值濾液進(jìn)入堿敏儲層，引起堿敏礦物分散、運(yùn)移堵塞及溶蝕結(jié)垢。4）潤濕反轉(zhuǎn)：當(dāng)濾液含有表面活性劑時，這些表面活性劑就有可能被親水巖石表面吸附，引起儲層孔喉表面潤濕反轉(zhuǎn)，造成儲層油相滲透率降低。5）表面吸附：濾液中所含的部分處理劑被儲層孔隙或裂縫表面吸附，縮小孔喉或孔隙尺寸。6）酸敏。二、鉆井過程中儲層保護(hù)14（4）鉆井液濾液與儲層流體不配伍引起的損害1）無機(jī)鹽沉淀：濾液中所含無機(jī)離子與地層水中無機(jī)離子作用形成不溶于水的鹽類，或者當(dāng)?shù)貙铀牡V化度和鈣、鎂離子濃度超過濾液中處理劑的抗鹽和抗鈣鎂能力時，處理劑就會鹽析而產(chǎn)生沉淀。2）有機(jī)垢堵塞：石蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、樹脂等。3）形成乳化堵塞：特別是使用油基鉆井液、油包水鉆井液、水包油鉆井液時，含有多種乳化劑的濾液與地層中原油或水發(fā)生乳化，可造成孔道堵塞。4）細(xì)菌堵塞：濾液中所含的細(xì)菌進(jìn)入儲層，如儲層環(huán)境適合其繁殖生長，就有可能造成喉道堵塞。二、鉆井過程中儲層保護(hù)15（5）油氣層巖石毛細(xì)管阻力造成的傷害1）水鎖效應(yīng)：當(dāng)油水兩相在巖石孔隙中滲流時，水滴在流經(jīng)孔喉處遇阻，從而導(dǎo)致油相滲透率降低的現(xiàn)象。對于低滲或特低滲油氣藏，是主要傷害機(jī)理。2）賈敏效應(yīng)：毛細(xì)管中非潤濕相流體對潤濕相液體運(yùn)動產(chǎn)生的附加阻力的現(xiàn)象。（6）油氣水分布變化引起的損害鉆井液濾液進(jìn)入儲層，改變了井壁附近地帶的油氣水分布，導(dǎo)致油相滲透率下降，增加油流阻力。二、鉆井過程中儲層保護(hù)162．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素鉆井過程損害儲層的嚴(yán)重程度不僅與鉆井液類型和組分有關(guān)，而且隨鉆井液固相和液相與巖石、地層流體的作用時間和侵入深度的增加而加劇。影響作用時間和侵入深度主要是工程因素，這些因素可歸納為以下四個方面:（1）壓差壓差是造成儲層損害的主要因素之一。正壓差。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加，因而鉆井液進(jìn)入儲層的深度和損害儲層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大。正壓差過大時，鉆井液就有可能漏失至儲層深部，加劇對儲層的損害。負(fù)壓差。中途測試或負(fù)壓差鉆井時，如選用的負(fù)壓差過大，可誘發(fā)儲層速敏，引起儲層出砂及微粒運(yùn)移。此外，還會誘發(fā)地層中原油組分形成有機(jī)垢和產(chǎn)生應(yīng)力敏感損害。二、鉆井過程中儲層保護(hù)172．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素（2）浸泡時間當(dāng)儲層被鉆開時，鉆井液固相或濾液在壓差作用下進(jìn)入儲層，其進(jìn)入數(shù)量和深度及對儲層損害的程度均隨鉆井液浸泡儲層時間的增長而增加，浸泡時間對儲層損害程度的影響不可忽視。（3）環(huán)空返速環(huán)空返速越大，鉆井液對井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，因此，鉆井液的動濾失量隨環(huán)空返速的增高而增加，鉆井液固相和濾液對儲層侵入深度及損害程度亦隨之增加。此外，鉆井液當(dāng)量密度隨環(huán)空返速增高而增加，因而鉆井液對儲層的壓差亦隨之增高，損害加劇。二、鉆井過程中儲層保護(hù)182．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素（4）鉆井液性能鉆井液性能好壞與儲層損害程度高低緊密相關(guān)。因為鉆井液固相和液相進(jìn)入儲層的深度及損害程度均隨鉆井液靜濾失量、動濾失量、HTHP濾失量的增大和泥餅質(zhì)量變差而增加。鉆井過程中起下鉆、開泵所產(chǎn)生的激動壓力隨鉆井液的塑性粘度和動切力增大而增加。此外，井壁坍塌壓力隨鉆井液抑制能力的減弱而增加，維持井壁穩(wěn)定所需鉆井液密度隨之增高，若坍塌層與儲層同在一個裸眼井段，且坍塌壓力又高于儲層壓力，則鉆井液液柱壓力與儲層壓力之差隨之增高，就有可能使損害加重。二、鉆井過程中儲層保護(hù)193、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)3.1、保護(hù)儲層對鉆井液的要求鉆開儲層鉆井液不僅要滿足安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效的鉆井工程施工需要，而且要滿足保護(hù)儲層的技術(shù)要求:（1）鉆井液密度可調(diào)，滿足不同壓力儲層近平衡壓力鉆井的需要。儲層壓力系數(shù)0.4-2.87；開發(fā)不同類型的打開儲層的鉆井液體系；二、鉆井過程中儲層保護(hù)20（2）降低鉆井液中固相顆粒對儲層的損害。保持一定的有用固相（膨潤土、加重劑、暫堵劑）；有用固相的大小、級配、數(shù)量；盡量降低無用固相含量（鉆屑）；（3）鉆井液必須與儲層巖石相配伍。水敏性儲層：加強(qiáng)鉆井液的抑制性；鹽敏性儲層：控制鉆井液的礦化度；堿敏性儲層：控制PH=7-8；非酸敏性儲層：使用酸溶處理劑或暫堵劑；速敏性儲層：防止漏失；二、鉆井過程中儲層保護(hù)21（4）鉆井液濾液組分必須與儲層中流體相配伍。濾液所含的無機(jī)離子不與地層流體形成沉淀物；濾液所含的處理劑不與地層流體形成沉淀物；不發(fā)生乳化堵塞；表面張力低，避免發(fā)生水鎖作用；濾液中所含的細(xì)菌在儲層所處的環(huán)境中不繁殖；（5）鉆井液的組分與性能都能滿足保護(hù)儲層的需要。流變性；失水造壁性；控制多套壓力層系裸眼儲層井段；二、鉆井過程中儲層保護(hù)223.2、鉆開儲層的鉆井液類型為了達(dá)到上述對保護(hù)儲層的鉆井液要求，減少對儲層的損害。通過多年努力，我國已形成四大類十一種用于鉆開儲層的鉆井液：（1）水基鉆井液（2）油基鉆井液（3）氣體類鉆井液（4）合稱基鉆井液二、鉆井過程中儲層保護(hù)23二、鉆井過程中儲層保護(hù)（1）水基鉆井液由于水基鉆井液具有成本低、配置處理維護(hù)較簡單、處理劑來源廣、可供選擇的類型多、性能容易控制等優(yōu)點(diǎn)，并具有較好的保護(hù)油氣層效果，是國內(nèi)外鉆開油氣層常用的鉆井液體系。按鉆井液組分與使用范圍分2)水包油鉆井液1)無固相清潔鹽水鉆井液3)無膨潤土?xí)憾滦途酆衔镢@井液4)低膨潤土聚合物鉆井液5)改性鉆井液6)正電膠鉆井液7)甲酸鹽鉆井液8)聚合醇(多聚醇)鉆井液9)屏蔽暫堵鉆井液24①無固相清潔鹽水鉆井液表

各類鹽水溶液所能達(dá)到的最大密度鹽水液濃度/重量百分比密度g/cm3(21℃)KCl261.07NaCl261.17KBr391.20HCOONa451.34HCOOK761.60HKOOCS832.37CaCl2381.37NaBr451.39NaCl/NaBr—1.49CaCl2/CaBr2601.50CaBr2621.81ZnBr2/CaBr2—1.82CaCl2/CaBr2/ZnBr2772.30密度可在1.0~2.30g/cm3范圍內(nèi)調(diào)整。二、鉆井過程中儲層保護(hù)25濾失量和粘度控制：加入對油氣層無（低）傷害的聚合物來控制腐蝕控制：加入緩蝕劑特點(diǎn)：大大降低固相和水敏損害缺點(diǎn)：成本高、工藝復(fù)雜、對處理劑和固控設(shè)備要求高、腐蝕較嚴(yán)重、易發(fā)生漏失，很少用做鉆井液；使用范圍：套管下至油層頂部的單一壓力體系的裂縫性油層或強(qiáng)水敏油層；廣泛作為射孔液、壓井液、修井液；二、鉆井過程中儲層保護(hù)26②水包油鉆井液水包油鉆井液是將一定量油分散于水或不同礦化度鹽水中，形成以水為分散介質(zhì)、油為分散相的無固相水包油鉆井液。油、水水相增粘劑主、輔乳化劑。定義：組成：密度控制方法：調(diào)節(jié)油水比加入不同數(shù)量和種類的鹽最低密度可達(dá)0.89g/cm3

二、鉆井過程中儲層保護(hù)27濾失量和流變性控制：由油相或水相中加入的油氣層低傷害處理劑來控制。特點(diǎn)：大大降低固相損害；可以實現(xiàn)低密度。使用范圍：特別適用于套管下至油層頂部的低壓、裂縫發(fā)育、易發(fā)生漏失的油氣層。二、鉆井過程中儲層保護(hù)28③無膨潤土?xí)憾滦途酆衔镢@井液通過加入各種與油氣層孔喉直徑相匹配的暫堵劑來控制，這些暫堵劑在油氣層中形成內(nèi)泥餅，阻止鉆井液中固相或濾液繼續(xù)侵入由水相、聚合物和暫堵劑固相粒子配制而成。組成：密度：采用不同種類和加量的可溶性鹽來調(diào)節(jié)(需注意不要誘發(fā)鹽敏)流變性能控制：通過加入低損害聚合物和高價金屬離子來調(diào)控。濾失量控制：二、鉆井過程中儲層保護(hù)29暫堵劑種類和作用原理酸溶性暫堵劑

水溶性暫堵劑

油溶性暫堵劑單向壓力暫堵劑細(xì)目或超細(xì)目碳酸鈣、碳酸鐵等細(xì)目或超細(xì)目氯化鈉、硼酸鹽等樹脂、石蠟、瀝青類產(chǎn)品等改性纖維素、果殼、木屑等脆性油溶性樹脂-架橋粒子。聚苯乙烯、酚醛樹脂、二聚松香酸等。塑性油溶性樹脂-填充粒子。乙烯-醋酸乙烯樹脂、乙烯-丙烯酸脂、石蠟、磺化瀝青、氧化瀝青二、鉆井過程中儲層保護(hù)30缺點(diǎn)成本高使用條件苛刻使用不多使用范圍套管下至油層頂部單一壓力體系的油層二、鉆井過程中儲層保護(hù)31④低膨潤土聚合物鉆井液配伍性及所必須的流變性能與濾失性能可通過選用不同種類的聚合物和暫堵劑來達(dá)到。使用膨潤土的優(yōu)點(diǎn)流變性易控制濾失量低處理劑用量少鉆井液成本低鉆井液的特點(diǎn)：盡可能降低膨潤土含量，使鉆井液既能獲得安全鉆進(jìn)所必須的性能，又不會對油氣層產(chǎn)生較大的損害。二、鉆井過程中儲層保護(hù)32⑤改性鉆井液若采用長段裸眼鉆開油氣層，技術(shù)套管沒能封隔油氣層以上地層，為了減少對油氣層的損害，在鉆開油氣層之前，對鉆井液進(jìn)行改性，使其與油氣層特性相匹配，不誘發(fā)或少誘發(fā)油氣層潛在損害因素。優(yōu)點(diǎn)成本低應(yīng)用工藝簡單對井身結(jié)構(gòu)和鉆井工藝無特殊要求對油氣層損害程度小被廣泛作為鉆開油氣層的鉆井液二、鉆井過程中儲層保護(hù)33改性方法：

a.降低鉆井液中膨潤土和無用固相含量，調(diào)節(jié)固相顆粒級配;

b.按照所鉆油氣層特性調(diào)整鉆井液配方，盡可能提高鉆井液與油氣層巖石和流體的配伍性;c.選用合適類型的暫堵劑及加量d.降低靜濾失量、動濾失量和HTHP濾失量，改善流變性與泥餅質(zhì)量二、鉆井過程中儲層保護(hù)34⑥正電膠鉆井液

這是一類用混合層狀金屬氫氧化物(MixedMetalHydroxide，簡稱MME)處理的鉆井液。a.正電膠鉆井液特殊的結(jié)構(gòu)與流變學(xué)性質(zhì)-亞微粒子很少，向“豆腐塊”一樣整體流動b.正電膠對巖心中粘土顆粒膨脹的強(qiáng)烈抑制作用c.整個鉆井液體系中分散相粒子的負(fù)電性減弱正電膠鉆井液保護(hù)油氣層的機(jī)理為:

二、鉆井過程中儲層保護(hù)35⑦甲酸鹽鉆井液高密度下易實現(xiàn)低固相、低粘度；高礦化度鹽水能預(yù)防粘土水化膨脹、分散運(yùn)移；鹽水不含鹵化物，不需緩蝕劑，腐蝕速率極低；儲層傷害小，是目前發(fā)展較快的一種鉆井液體系。組成：以甲酸鉀、甲酸鈉、甲酸鹽為主要材料+鹽水配制的鉆井完井液。密度調(diào)節(jié)：通過加入的鹽酸鹽來調(diào)節(jié)?；旱淖罡呙芏瓤蛇_(dá)2.3g/cm3?？筛鶕?jù)油氣層的壓力和鉆井完井液的設(shè)計要求予以調(diào)節(jié)。特點(diǎn)：二、鉆井過程中儲層保護(hù)36⑧聚合醇(多聚醇)鉆井液在濁點(diǎn)溫度以下，聚合醇與水完全互容，呈溶解態(tài);高于濁點(diǎn)溫度時，聚合醇以游離態(tài)分散在水中，這種分散相就可作為油溶性可變形粒子起封堵作用。用聚合醇為主要材料配置的鉆井液。保護(hù)油氣層的機(jī)理：聚合醇的濁點(diǎn)溫度與體系的礦化度、聚合醇分子量有關(guān)，將濁點(diǎn)溫度調(diào)節(jié)到低于油氣層的溫度，借助聚合醇在水中有濁點(diǎn)的特點(diǎn)實現(xiàn)保護(hù)油氣層的目的。二、鉆井過程中儲層保護(hù)37⑨屏蔽暫堵鉆井液當(dāng)長裸眼井段中存在多套壓力層系時，如：a.上部井段存在高孔隙壓力或處于強(qiáng)地應(yīng)力作用下的易坍塌泥巖層或易發(fā)生塑性變形的鹽膏層和含鹽膏泥巖層，下部為低壓油氣層；b.多套低壓油氣層之間有高孔隙壓力的易坍塌泥巖互層；c.老油區(qū)因采油或注水而形成的過高壓差引起的油氣層損害。為了順利鉆井，鉆井液密度必須按裸眼井段中的最高孔隙壓力來確定。二、鉆井過程中儲層保護(hù)38鉆進(jìn)過程中對油氣層損害的兩個不利因素：屏蔽暫堵技術(shù)的構(gòu)思是利用油氣層被鉆開時，鉆井液液柱壓力與油氣層壓力之間形成的壓差，在極短時間內(nèi)，迫使鉆井液中人為加入的各種類型和尺寸的固相粒子進(jìn)入油氣層孔喉，在井壁附近形成滲透率接近于零的屏蔽暫堵帶。壓差鉆井液中固相顆粒二、鉆井過程中儲層保護(hù)39（2）油基鉆井液能有效地避免油層的水敏作用對油氣層損害程度低種類：油包水型鉆井液、全油基鉆井液。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：成本高對環(huán)境易產(chǎn)生污染容易發(fā)生火災(zāi)可能使油層潤濕反轉(zhuǎn)，降低油相滲透率與地層水可能形成乳狀液堵塞油層二、鉆井過程中儲層保護(hù)40（3）氣體類鉆井液1）空氣空氣流體是由空氣或天然氣、防腐劑、干燥劑等組成的循環(huán)流體。由于空氣密度最低，常用來鉆已下過技術(shù)套管的下部漏失地層，強(qiáng)敏感性儲層和低壓儲層。此種流體密度低、無固相和液相，從而減少對儲層的損害。使用空氣鉆井，機(jī)械鉆速高，可以有效預(yù)防井漏對儲層的損害。但該類流體的使用，受到井壁不穩(wěn)定，地層出水、井深等問題的限制。2）霧

霧是由空氣、發(fā)泡劑、防腐劑和少量水混合組成的流體，是空氣鉆井中的一種過渡性工藝。即當(dāng)鉆遇地層流體進(jìn)入井中（其流量小于23.85m3/h）而不能再繼續(xù)采用空氣作為循環(huán)流體鉆進(jìn)時，可向井內(nèi)注入少量發(fā)泡液，使返出巖屑、空氣和液體呈霧狀，其壓力低，對儲層損害程度低。二、鉆井過程中儲層保護(hù)413）泡沫流體泡沫流體是由空氣（或氮?dú)饣蛱烊粴獾龋?、淡水或咸水、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑等組成的密集細(xì)小氣泡，氣泡外表為強(qiáng)度較大的液膜包圍而成的一種氣—水型分散體系。在較低速度梯度下，泡沫有較高的表觀粘度，具有較好攜屑能力。使用泡沫流體鉆井，機(jī)械鉆速高，儲層浸泡時間短，泡沫流體無固相，密度低（常壓下為0.032~0.065g/cm3），對儲層損害程度低。適用于低壓易發(fā)生漏失且井壁穩(wěn)定的儲層。4）充氣鉆井液充氣鉆井液以氣體為分散相、液相為連續(xù)相，并加入穩(wěn)定劑使之成為氣液混合均勻而穩(wěn)定的體系。充氣鉆井液密度低，最低可達(dá)0.6g/cm3，攜砂能力好，可用來鉆進(jìn)低壓易漏失儲層，實現(xiàn)近平衡壓力鉆井，減少壓差對儲層的損害。二、鉆井過程中儲層保護(hù)42（4）合成基鉆井液以人工合成或改性的有機(jī)物為連續(xù)相，鹽水為分散相，再加入乳化劑、降濾失劑、流型改進(jìn)劑、加重劑等組成。合成基液有醋類、醚類、聚a-烯烴、醛酸醇、線性a-烯烴、內(nèi)烯烴、線性石蠟、線性烷基苯等

具有油基鉆井液的許多優(yōu)點(diǎn)：潤滑性好、摩阻力小、攜屑能力強(qiáng)、井眼清潔、抑制性強(qiáng)、鉆屑不易分散、井眼規(guī)則、不易卡鉆、有利于井壁穩(wěn)定、對油氣層損害程度低、不含熒光物質(zhì)。主要用在水平井和大位移井中。但成本高。定義：特點(diǎn)：二、鉆井過程中儲層保護(hù)433.3、保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)鉆井過程中，針對鉆井工藝技術(shù)措施中影響儲層損害因素，可以采取降低壓差，實現(xiàn)近平衡壓力鉆井，減少鉆井液浸泡時間，優(yōu)選環(huán)空返速，防止井噴井漏等措施來減少對儲層的損害。二、鉆井過程中儲層保護(hù)44降低壓差，實現(xiàn)近平衡壓力鉆井減少鉆井液浸泡時間優(yōu)選環(huán)空返速搞好中途測試可采取的工程措施建立四個壓力剖面-科學(xué)依據(jù)確定合理井身結(jié)構(gòu)-基本保證控制油氣層壓差-最低安全值優(yōu)選鉆井參數(shù)、鉆頭及噴嘴-提高鉆速防止井下復(fù)雜情況或事故發(fā)生提高測井一次成功率，縮短完井時間降低輔助工作和其它非生產(chǎn)時間負(fù)壓差不宜過大，防止微粒運(yùn)移或泥巖夾層坍塌井噴會誘發(fā)速敏、有機(jī)垢或無機(jī)垢、應(yīng)力敏感損害。井漏后用暫堵劑堵漏。防止井噴井漏復(fù)雜事故二、鉆井過程中儲層保護(hù)45多套壓力層系的保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)油氣層為低壓，上部存在大段易坍塌高壓泥巖層

上部為低壓漏失層或低破裂壓力層;下部為高壓油氣層多層組高坍塌壓力泥頁巖與低壓易漏失油氣層相間屏蔽暫堵鉆井液先堵漏，提高上層承壓能力，再鉆油氣層。提高鉆井液抑制性、與油氣層配伍性，降低坍塌壓力，采用屏蔽暫堵二、鉆井過程中儲層保護(hù)46完井作業(yè)是油氣田開發(fā)總體工程的重要組成部分。和鉆井作業(yè)一樣，在完井作業(yè)過程中也會造成對儲層的損害。如果完井作業(yè)處理不當(dāng)，就有可能嚴(yán)重降低油氣井的產(chǎn)能，使鉆井過程中的保護(hù)儲層措施功虧一簣。因此，有必要了解完井過程對儲層損害的特點(diǎn)，了解各種保護(hù)儲層的完井技術(shù)。三、完井過程中儲層保護(hù)47水泥漿造成的油氣層損害因素1、固井與儲層保護(hù)1.1、固井質(zhì)量和保護(hù)儲層之間的關(guān)系固井作業(yè)對油氣層的損害固井質(zhì)量對油氣層損害的影響油氣水層相互干擾和竄流，產(chǎn)生損害工作液在井下各層竄流，產(chǎn)生損害油氣上竄至非產(chǎn)層，引起油氣損失易發(fā)生套管損壞和腐蝕，油氣水互竄水泥漿固相顆粒堵塞5~30um占15%，進(jìn)入深度約2cm水泥漿濾液引起的損害濾失量大、pH高、Ca2+、Mg2+、Fe2+、CO32-、SO42-，堿敏、無機(jī)垢、水鎖、乳化、潤濕反轉(zhuǎn)水泥漿中無機(jī)鹽結(jié)晶沉淀三、完井過程中儲層保護(hù)481.2、保護(hù)儲層的固井技術(shù)（1）提高固井質(zhì)量是固井作業(yè)中保護(hù)儲層主要措施。1）改善水泥漿性能2）合理壓差固井3）提高頂替效率4）防止水泥漿失重引起環(huán)空竄流

（2）降低水泥漿失水量。（3）采用屏蔽暫堵鉆井液技術(shù)。三、完井過程中儲層保護(hù)491.3．保護(hù)儲層的固井技術(shù)（4）還要注意一下問題：嚴(yán)格控制下套管速度，減小壓力激動引起的壓差損害合理設(shè)計水泥漿流變性;

發(fā)展用于水泥漿中的各種添加劑;

合理設(shè)計套管柱及其下入程序。三、完井過程中儲層保護(hù)502、射孔完井與儲層保護(hù)

射孔完井工藝對油氣井產(chǎn)能的高低有很大影響。如果射孔工藝和射孔參數(shù)選擇恰當(dāng)，可以使射孔對儲層的損害程度減到最小，而且還可以在一定程度上緩解鉆井對儲層的損害，從而使油井產(chǎn)能恢復(fù)甚至達(dá)到天然生產(chǎn)能力。如果射孔工藝和射孔參數(shù)選擇不當(dāng)，射孔本身就會對儲層造成極大的損害，甚至超過鉆井損害，從而使油井產(chǎn)能很低。有些井的產(chǎn)能只是天然生產(chǎn)能力的20%~30%，甚至完全喪失產(chǎn)能。三、完井過程中儲層保護(hù)512.1、射孔對油氣層的損害（1）射孔過程對油氣層的損害

—射孔碎片(射孔彈碎片、套管碎片、水泥環(huán)及巖石碎屑)和壓實帶（損害滲透率90%）（2）射孔參數(shù)不合理或打開程度不完善

—增加附加壓力降（3）射孔壓差不當(dāng)對油氣層的損害

—正壓差加劇射孔液進(jìn)入儲層和射孔碎片堵塞炮眼

—負(fù)壓差過大引起出砂和壓力敏感性損害。（4）射孔液對油氣層的損害

—固相損害和液相損害三、完井過程中儲層保護(hù)522.2、射孔完井要注意的問題射孔完井的產(chǎn)能效果取決于射孔工藝和射孔參數(shù)的優(yōu)化配合。射孔工藝包括射孔方法、射孔壓差和射孔液。要注意：（1）盡可能采用負(fù)壓射孔；（2）射孔深度要足夠；（3）盡可能縮短浸泡時間；（4）射孔液與儲層配伍；（5）射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。三、完井過程中儲層保護(hù)532.3、射孔保護(hù)儲層技術(shù)（1）正壓差射孔的油氣層保護(hù)

—優(yōu)選無固相射孔液和正壓差小于2MPa

（2）負(fù)壓差射孔的油氣層保護(hù)

—使用合理的負(fù)壓差

—采用與儲層相配伍的無固相射孔液（3）優(yōu)選射孔參數(shù)：孔深、孔徑、浸泡時間等

三、完井過程中儲層保護(hù)54（4）優(yōu)選射孔液體系射孔液是射孔作業(yè)過程中使用的井筒工作液，有時它也用作為射孔作業(yè)結(jié)束后的生產(chǎn)測試、下泵等壓井液。對射孔液的基本要求是：保證與油氣層巖石和流體相配伍，防止射孔作業(yè)過程中和射孔后的后繼作業(yè)過程中，對油氣層造成損害。同時應(yīng)滿足射孔及后繼作業(yè)的要求，即應(yīng)具有一定的密度，具備壓井的條件。并應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧髯冃砸詽M足循環(huán)清洗炮眼的需要。

—無固相清潔鹽水射孔液：配置方便，應(yīng)用廣泛；

—陽離子聚合物粘土穩(wěn)定劑射孔液

—無固相聚合無鹽水射孔液用于高濾失地層；

—暫堵性聚合物射孔液

—油基射孔液：避免水敏；

—酸基射孔液：溶解堵塞物；

三、完井過程中儲層保護(hù)553.1、出砂對儲層產(chǎn)生的損害(1)砂粒沉積，掩蓋射孔層段，阻礙油氣流入井筒，導(dǎo)致停產(chǎn)；(2)出砂導(dǎo)致孔隙壓力降低，上覆地層下沉，套管變形毀壞；(3)增加井下工具與地面設(shè)備磨損，增加生產(chǎn)成本；三、完井過程中儲層保護(hù)563.2、防砂完井保護(hù)油氣層技術(shù)(1)割縫襯管防砂技術(shù)

1)原理:通過割縫允許一定數(shù)量和大小的能被原油攜帶至地面的“細(xì)砂”通過，其余粗砂在縫眼外形成砂拱。

2)技術(shù)要點(diǎn):縫眼形狀、逢口寬度及縫眼數(shù)量(2)礫石充填防砂技術(shù)

1)原理:充填在井底的礫石層起著濾砂器的作用，它只允許油層流體通過，而不允許油層砂粒通過。

2)防砂關(guān)鍵:選擇與油層巖石顆粒組成相匹配的礫石尺寸;3)選擇原則:阻擋油層出砂,填充層具有高滲透性;4)技術(shù)關(guān)鍵:礫石尺寸、礫石質(zhì)量及攜砂液的性質(zhì);三、完井過程中儲層保護(hù)57(2)礫石充填防砂技術(shù)

5)對攜砂液的要求;a．粘度適當(dāng)（約500～700mPa·S），有較強(qiáng)的攜砂能力。

b．有較強(qiáng)的懸浮能力，使礫石在其中的沉降速度小。

c．可通過某些添加劑或受井底溫度的影響而自動降粘稀釋。

d．無固相顆粒，對油層損害小。

e．與油層巖石相配伍，不誘發(fā)水敏、鹽敏、堿敏；

f．與油層中流體相配伍，不發(fā)生結(jié)垢，乳化堵塞；

g．來源廣泛，配制方便，可回收重復(fù)使用。常用攜砂液：①清鹽水或過濾海水②低粘度攜砂液③中粘度攜砂液④高粘度攜砂液三、完井過程中儲層保護(hù)58(3)壓裂礫石充填防砂

1)原理:水力壓裂造縫,充填礫石;2)現(xiàn)有壓裂礫石充填防砂技術(shù)壓裂礫石充填類型處理目的充填材料前置液攜砂液產(chǎn)生裂縫長度(m)處理層段厚度(m)清水壓裂充填