浅析水平井钻井过程中油气层保护的研究

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浅析水平井钻井过程中油气层保护的研究

作者：宋尧

来源：《中国科技博览》2015年第20期

[摘 要]水平井作为油气田开发的一项成熟、适用技术，正在世界范围内得到推广应用。世界产油大国和国际石油公司纷纷发展这项新技术，作为提高钻井效率、增加石油产量的重要手段。水平井技术已成为提高油井产量的主要途径，随着油田二次开发的进行，还会加大水平井的应用力度，并将为建设大油田发挥出日益重要的作用。 [关键词]水平井；钻井；油层保护；污染

中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0054-01 一、前言

油气层损害的实质就是储层中流体渗流阻力的增加和渗透率的下降，其后果会影响新探区和新油气层的发现及油气井的产量。油气层损害机理是指油气井作业中油气层受到的原因及物理化学变化过程。不同的油气层具有不同的储层特征，发生的损害机理也不相同。有针对性的制定保护油气损害的措施及保护方案，必须弄清目的层的损害机理。对油气层损害机理的研究已有半个世纪的时间。50年代到70年代中的二十多年时间里，研究工作进展很慢，只见到少量文献报道，其内容还多是关于粘土水化膨胀引起的油层中固相及液相引起的油层损害。70年代中期，西方一些国家开始重视防止油层损害，最大限度地提高油井产能的问题，陆续发表了很多关于保护油气层及油气层损害机理的研究文章，同时，随着电子技术的发展，X-射线衍射仪、电子扫描显微镜、图象分析系统等电子仪器广泛用于储层岩石的研究；借助微电脑技术采用物理模拟和数学模拟手段来研究地层孔隙中固体微粒的运移、微粒的侵入深度、地层中流体运动状态、地层渗透率随时间、流速及温度的变化等，从而油气层损害的机理研究工作开始向深度和广度发展。80年代，随着新的测试技术的发展及对油气层研究的不断加深，开始针对不同油气层进行系统的机理研究，应用岩石学、工程学、化学及物理学等对油气层的损害机理进行了定性的及定量的研究，形成了采用多种方法进行系列试验的实验程序，并逐步建立了物理模型及数学模型来研究机理。特别80年代末及90年代又开始应用数学模拟方法，提出利用模糊人工神经网络（ANN）预测储层敏感性的新方法进行机理研究，从而使人们对油气层损害机理研究的认识更为深入。 二、水平井钻井过程油气层保护技术

水平井有与直井相同的损害机理，但又有其自身的特点，它更易受到伤害，因而采取有效的油气层保护措施对水平井就更为重要。虽然全球水平井的应用最早可追溯到1927年，但直到20世纪70年代末80年代初，水平井技术才得以迅速发展，90年代初才实现规模应用，水平井的油气层保护也才应运而生。目前，国内外水平井钻井过程油气层保护技术主要集中在四

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