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钻井完井液浸泡弱化页岩脆性机制

力学学报 2016年第3期48卷 730-738页

作者：康毅力佘继平林冲游利军西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

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... 详细信息

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.

关键词：页岩钻井完井液脆性微结构破坏裂缝

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深水高孔高渗储层免破胶钻井完井液技术

天然气工业 2021年第4期41卷 107-114页

作者：赵欣耿麒邱正松耿铁周国伟邢希金山东省油田化学重点实验室·中国石油大学(华东) 266580 中国石油大学(华东)石油工程学院 266580 中海油田服务股份有限公司中海油研究总院有限责任公司

深水钻完井工程成本高、作业条件苛刻、安全风险大,一旦发生严重的储层损害就有可能导致油气产能大幅度降低,造成巨大的经济损失。为了给深水油气钻探开发中制定和实施储层保护技术措施提供支撑,借助X射线衍射、压汞、扫描电镜、水化膨... 详细信息

深水钻完井工程成本高、作业条件苛刻、安全风险大,一旦发生严重的储层损害就有可能导致油气产能大幅度降低,造成巨大的经济损失。为了给深水油气钻探开发中制定和实施储层保护技术措施提供支撑,借助X射线衍射、压汞、扫描电镜、水化膨胀分散实验以及储层敏感性流动实验等手段,分析了中国南海某深水气田储层损害的机理,提出了储层保护技术对策,构建了适合该深水气田储层保护的钻井完井液。研究结果表明:①该深水气田储层为高孔高渗砂岩储层,黏土含量平均为12.38%,存在着强速敏性和中等程度的水敏性;②储层损害的主要原因是钻完井工作液中的固相侵入以及工作储层岩石不配伍;③通过理想充填暂堵方法对宽尺寸孔喉有效暂堵是保护储层的关键技术措施;④所构建的水基钻井完井液在2~75℃深水井筒温度下具有稳定的流变性,直接返排解堵岩心渗透率恢复值介于74.5%~92.24%,与隐形酸完井液顺序污染岩心后渗透率恢复值大于86%。现场应用于4口深水井的效果表明,4口井均未发生井下复杂情况,作业结束后直接返排解堵,节约了完井作业时间。结论认为,该钻井完井液可以满足深水高孔高渗储层钻井技术的要求,实现了免破胶作业,储层保护效果优良。

关键词：中国南海深水气田高孔高渗储层损害机理储层保护钻井完井液返排解堵免破胶作业

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油基钻井完井液对页岩储层保护能力评价

天然气工业 2013年第12期33卷 99-104页

作者：康毅力杨斌游利军陈强俞杨烽 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学

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... 详细信息

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。

关键词：页岩裂缝(岩石) 岩样油基钻井完井液储集层损害保护措施

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煤层气复杂结构井可降解钻井完井液实验

石油勘探与开发 2013年第2期40卷 232-236页

作者：刘大伟王绮王益山王合林虞海法袁孟雷渤海钻探工程技术研究院渤海钻探工程有限公司渤海钻探定向井技术服务公司

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果。通过室内实验优选了... 详细信息

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果。通过室内实验优选了适用于复杂结构井的可降解钻井完井液中的增黏剂、降失水剂和降解剂,并确定了钻井完井液的配方。钻井完井液各项常规性能良好,可有效携岩和保护井壁。钻井完井液具有良好的降解性能:加入浓度为2.0%～4.0%的降解剂后,3 h内降解率可达85%以上;降解完成后固相残渣少。钻井完井液可以有效保护煤层解吸能力和渗流能力:具有和清水一样良好的煤层解吸能力保护效果;煤样在不同返排压差下的渗透率恢复率均在60%以上,最高可达100%左右,且渗透率恢复率随着返排压差的增大而增大。

关键词：煤层气复杂结构井钻井完井液可降解煤层保护

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储层屏蔽暂堵钻井完井液技术研究及应用

天然气工业 2005年第3期25卷 74-78页

作者：李志刚乌效鸣郝蜀民熊汉桥邢振辉付胜利中国地质大学武汉中国石化新星公司西南石油学院石油大学

鄂尔多斯北部塔巴庙地区的气藏是典型的低压低渗裂缝性砂岩气藏。该区储层具有孔隙度低、渗透率低或致密、储层压力低、毛细管压力高、有效应力高以及储层不均质性强、裂缝和微裂缝发育等特征,简称“三低两高一强”。储层损害机理以储... 详细信息

鄂尔多斯北部塔巴庙地区的气藏是典型的低压低渗裂缝性砂岩气藏。该区储层具有孔隙度低、渗透率低或致密、储层压力低、毛细管压力高、有效应力高以及储层不均质性强、裂缝和微裂缝发育等特征,简称“三低两高一强”。储层损害机理以储层液锁损害、应力敏感损害以及水敏、盐敏损害等为主。文章在分析储层特征及其损害机理的基础上,研究出了适合塔巴庙地区储层特征的屏蔽暂堵钻井完井液技术。该技术在鄂尔多斯北部塔巴庙、杭锦旗等地区10多口探井、评价井及开发井中进行了现场试验,在储层保护和提高天然气单井产量等方面取得了显著效果。

关键词：屏蔽暂堵钻井完井液储层特征应力敏感储层保护储层损害单井产量鄂尔多斯储层压力孔隙度

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裂缝性致密储层钻井完井液漏失损害带模拟

西南石油大学学报（自然科学版） 2015年第5期37卷 174-182页

作者：康毅力皇凡生游利军许成元米光勇 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学四川成都610500 中国石油西南油气田分公司川西北气矿四川江油621709

裂缝性致密储层钻井完井时,钻井完井液固相及其滤液板易侵入储层,使近井地带渗透率下降,影响油气井产能。以九龙山构造珍珠冲组致密砾岩储层为研究对象,基于双重连续介质模型,建立了钻井完井液在裂缝网络中的径向溶质运移数学模型,通过... 详细信息

裂缝性致密储层钻井完井时,钻井完井液固相及其滤液板易侵入储层,使近井地带渗透率下降,影响油气井产能。以九龙山构造珍珠冲组致密砾岩储层为研究对象,基于双重连续介质模型,建立了钻井完井液在裂缝网络中的径向溶质运移数学模型,通过有限差分法求解,确定了不同时间下距离井筒不同位置的钻井完井液无因次浓度分布剖面,定量评价了钻井完井液的漏失损害程度,并通过压力恢复试井解释以及钻井完井液动态损害评价实验对模拟结果进行了验证。模拟结果表明:钻井完井液的侵入深度随井漏时间的增加而增加;漏失损害带半径约为17 m,表皮系数为7.50,试井解释及室内实验结果同数值模拟结果的相对误差均小于10%,证明了模型的可靠性。

关键词：致密砂岩裂缝钻井完井液井漏溶质运移

新型广谱“油膜”暂堵型钻井完井液体系研究与应用

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应用基础与工程科学学报 2007年第1期15卷 74-83页

作者：蒋官澄胡冬亮关勋中靳勇中国石油大学石油工程学院山东东营257061 中石化胜利油田纯梁采油厂山东东营257000 中石化胜利油田桩西采油厂山东东营257000

在钻井过程中为达到保护油层的目的,通常根据油层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒经的暂堵剂,再配合胶体填充粒子等,将上部钻井液改造为对油层具有保护作用的钻井完井液;但往往在实际钻井中,油层孔喉半径分布范围较宽,导致改... 详细信息

在钻井过程中为达到保护油层的目的,通常根据油层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒经的暂堵剂,再配合胶体填充粒子等,将上部钻井液改造为对油层具有保护作用的钻井完井液;但往往在实际钻井中,油层孔喉半径分布范围较宽,导致改造后的钻井完井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果,而对另外的井段起不到较好的保护油层作用.本研究针对油层非均质性强、孔径分布范围较大、油层孔径难以准确预知等特点,根据室内岩样污染评价结果,提出了采用广谱“油膜”暂堵剂GPJ进行广谱“油膜”暂堵,通过室内评价和现场应用表明,该钻井完井液体系不仅实现了对油层的广谱暂堵,而且保护油层效果更佳,可获得更大的日产油量.

关键词：油膜广谱暂堵油层保护钻井完井液

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广谱暂堵保护油气层钻井完井液体系研究

钻采工艺 2005年第5期28卷 101-104页

作者：蒋官澄胡成亮熊英宋玉文中国石油大学石油工程学院中国石油天然气总公司大港油田分公司工艺研究所

在钻井过程中为了达到保护储层的目的,通常根据储层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒经的暂堵剂,再配合胶体填充粒子等,将上部钻井液改造为完井液;但往往在实际井中,储层孔喉半径分布范围较宽,导致经改造后的钻井完井液仅对某... 详细信息

在钻井过程中为了达到保护储层的目的,通常根据储层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒经的暂堵剂,再配合胶体填充粒子等,将上部钻井液改造为完井液;但往往在实际井中,储层孔喉半径分布范围较宽,导致经改造后的钻井完井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果,而对另外的井段则不能起到较好的保护储层作用。研究针对储层孔径分布范围较大的特点,根据室内岩样污染评价结果,提出了采用广谱暂堵剂GPJ-08进行广谱暂堵,通过室内评价表明,该钻井完井液体系对储层具有很好的保护效果。

关键词：广谱暂堵油层保护钻井完井液

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钻井完井液用H_2S祛除剂研究

钻采工艺 2010年第5期33卷 108-110页

作者：叶艳王书琪卢虎邹盛礼吴晓花中国石油大学(北京)石油工程学院塔里木油田博士后工作站塔里木油田分公司

分析了常用H2S祛除剂的优缺点,室内评价结果表明,无固相弱凝胶钻井液有一定的H2S吸收能力,但在H2S含量过高时效果不佳。新型液态络合物H2S祛除剂反应速度和祛除H2S效果均优于海绵铁等固体H2S祛除剂,除硫效率高,同时该剂与钻井完井液配... 详细信息

分析了常用H2S祛除剂的优缺点,室内评价结果表明,无固相弱凝胶钻井液有一定的H2S吸收能力,但在H2S含量过高时效果不佳。新型液态络合物H2S祛除剂反应速度和祛除H2S效果均优于海绵铁等固体H2S祛除剂,除硫效率高,同时该剂与钻井完井液配伍性好,是国内钻完井液用H2S祛除剂的发展方向之一。

关键词：钻井完井液 H2S祛除剂亚铁络合物无固相弱凝胶