保护油气层固井技术的应用现状及发展方向

保护油气层固井技术的应用 现状及发展方向

渤海钻井总公司

目一、绪论

录

二、固井对油气层的损害 三、保护油气层技术的应用 四、保护油气层技术的发展方向

绪论固井作业是一口井整个施工中最重要的组成部分，固 固井作业是一口井整个施工中最重要的组成部分， 井质量对油层产能的影响更大。固井过程中， 井质量对油层产能的影响更大。固井过程中，水泥经过油 气层，若不对水泥浆的性能进行有效的调整和控制，水泥 气层，若不对水泥浆的性能进行有效的调整和控制， 浆滤液与水泥细小颗粒会大量进入油气层， 浆滤液与水泥细小颗粒会大量进入油气层，并发生物理或 化学反应，堵塞油气通道，这种堵塞可能是永久性的， 化学反应，堵塞油气通道，这种堵塞可能是永久性的，甚 至酸化压裂也不能解决的，直接影响油气开采， 至酸化压裂也不能解决的，直接影响油气开采，达不到预 期产能，或者无法产出油气。 期产能，或者无法产出油气。固井油气层保护的成败在一 定程度上影响油气的发现。因此， 定程度上影响油气的发现。因此，固井过程中的油气层保 护是一项十分重要的工作。

目一、绪论

录

二、固井对油气层的损害 三、保护油气层技术的应用 四、保护油气层技术的发展方向

固井对油气层的损害固井对油气层的损害主要表现在以下几个方面： 固井对油气层的损害主要表现在以下几个方面： 1、固井施工过程中发生漏失； 、固井施工过程中发生漏失； 2、固井滤液对油气层的污染； 、固井滤液对油气层的污染； 3、油气水层的封隔质量。 、油气水层的封隔质量。

固井对油气层的损害1、固井施工过程中发生漏失 、 固井施工过程中对油气层损害最大的就是发 生漏失。漏失主要有渗透性和完全性漏失。 生漏失。漏失主要有渗透性和完全性漏失。 由于地层储层特性， 由于地层储层特性，孔隙较大的砂岩层地层 容易发生漏失， 容易发生漏失，也就是说固井施工过程中漏失一 般发生在储层，这样就给油气层更大的伤害。 般发生在储层，这样就给油气层更大的伤害。

固井对油气层的损害1、固井施工过程中发生漏失 、 施工中由于环空液柱压力大于地层破裂压力， 施工中由于环空液柱压力大于地层破裂压力， 造成环空水泥浆经地层薄弱的砂岩层进入地层中， 造成环空水泥浆经地层薄弱的砂岩层进入地层中， 给地层带来不可补救的损害。 给地层带来不可补救的损害。

固井对油气层的损害2、固井滤液对油气层的污染 、 由于固井施工中，水泥浆在环空形成一定 的静液柱压力，在油气层井段，由于

静液柱压 力的作用，可能造成油气层损害的主要有以下 几点： A. 静液柱压差的损害； B. 水泥浆失水量的损害； C. 水泥浆中的微颗粒的损害。

固井对油气层的损害固井滤液对油气层的损害机理

(1)试验方法为了研究水泥浆对地层的损害，用不同失水 为了研究水泥浆对地层的损害， 的水泥浆体系分别在相同条件下对近似同类岩 心做污染前后的渗透性试验，对比损害率。 心做污染前后的渗透性试验，对比损害率。

固井对油气层的损害水泥浆滤失量与 水泥浆滤失量与渗透损害率的关系水泥浆滤失量 水泥浆 配方 岩 样 滤失量 长 度 面 积 渗透率 Ka φ% ml) cm) (ml) (cm) (cm2) (md)

原始空气

污染前 污染后 污染损 渗透率 渗透率 害率 D Ko Kod (%)(md) (md)

1 2 3 4 不经 水泥浆 污染

262 2.498 4.951 156.25 23.8 47.8 10.6 77.8 186 2.507 4.961 161.94 24.0 47.7 11.0 76.9 72.2 138 2.590 4.953 104.08 21.9 37.4 10.4 72.2 64 0 2.353 4.935 175.58 23.5 28.7 10.3 64.1 2.358 4.956 136.74 23.5 35.2 13.1 62.8

固井对油气层的损害渗透损害率 D(%)80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60

钻井完井液/ 钻井完井液/水泥浆双重污染 滤失量与渗透损害率的关系

0

50

100

150

200

滤失量(ml) 250 滤失量(ml)

固井对油气层的损害从表中和图中可以看出， 从表中和图中可以看出，双重失水污染后 中和图中可以看出 引起较严重的岩石渗透率损害， 引起较严重的岩石渗透率损害，损害率高达 64～78%;随水泥浆滤失量的增加，损害率 64～78%;随水泥浆滤失量的增加， 呈上升趋势。但是在滤失量为(0~70) 呈上升趋势。但是在滤失量为(0~70)ml 范围内，损害率随滤失量增加上升较缓慢， 范围内，损害率随滤失量增加上升较缓慢， 滤失量在( 200)ml范围内 范围内， 滤失量在(70 ~ 200)ml范围内，损害率随 滤失量增加上升加快，当滤失量大于200 ml 滤失量增加上升加快，当滤失量大于200 损害率随滤失量增加上升速度又趋缓慢。 时，损害率随滤失量增加上升速度又趋缓慢。 由此看出，固井施工时，将失水控制在70ml 由此看出，固井施工时，将失水控制在70ml 以内会更有效地减轻地层污染。 以内会更有效地减轻地层污染。

固井对油气层的损害水泥浆滤失量与脱水量及污染深度的关系水泥浆滤失 水泥浆配方 量 ml) (ml) 1# 2# 3# 4# 400 ml 400 ml 400 ml 400 ml 262 186 136 64 脱水量 (g) 128 124 119 116 污染深度 备注 cm) (cm) 脱水量 是指用 2.72 水泥浆 污染岩 2.62 心时， 水 泥浆水 2.56 量的减 少 2. 8

固井对油气层的损害污染深度 (cm)

水泥浆滤失量 水泥浆滤失量与污染深度的关系 滤失量与污染深度的关系

3 2 50 150 200 250 300滤失量(ml) 滤失

量(ml)

从表中和图中可以看出， 从表中和图中可以看出，在四种水泥浆滤失 中和图中可以看出 量相差较大的情况下， 量相差较大的情况下，他们的污染深度变化不 大，但水泥浆滤失量增加，污染深度呈增加趋 但水泥浆滤失量增加， 势。

固井对油气层的损害综合分析： 综合分析：失水量的大小对污染深度影响不 但对渗透率的影响却非常大， 大，但对渗透率的影响却非常大，这说明失 水大的水泥浆体系， 水大的水泥浆体系，细小水泥颗粒一同进入 岩石，堵塞了孔隙，失水量小的水泥浆， 岩石，堵塞了孔隙，失水量小的水泥浆，由 于降失水剂在岩层处形成一个滤失屏障， 于降失水剂在岩层处形成一个滤失屏障，使 水泥颗粒很少进入岩石，特别是失水在70ml 水泥颗粒很少进入岩石，特别是失水在70ml 以内水泥浆基本对岩石渗透率影响不大。 以内水泥浆基本对岩石渗透率影响不大。

固井对油气层的损害3、封隔质量对油气层的影响 、 固井的目的在于封隔井眼内的油、 固井的目的在于封隔井眼内的油、气、水 层，若井内达不到完全的层间封隔，造成层 若井内达不到完全的层间封隔， 间油、气、水互窜，高压层向低压层运移， 间油、 水互窜，高压层向低压层运移， 对油气层造成极大的损害。 对油气层造成极大的损害。

目一、绪论

录

二、固井对油气层的损害 三、保护油气层技术的应用 四、保护油气层技术的发展方向

保护油气层技术的应用在保护油气层固井技术中常用的有： 在保护油气层固井技术中常用的有： 1、固井工艺技术研究 2、水泥浆体系的优化

保护油气层技术的应用1、固井工艺技术(1)筛管(裸眼)顶部注水泥 筛管(裸眼) 技术 筛管(裸眼) 筛管(裸眼)顶部注水泥主 要目的防止水泥浆与产层接触， 要目的防止水泥浆与产层接触， 降低水泥浆颗粒进入油气层的几 提高油气层的采收率。 率，提高油气层的采收率。 经统计， 经统计，采用该工艺能提高 油井产量约15% 15%。 油井产量约15%。

油层

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yo8i.html