保护储层的钻井液研究技术研究现状

保护储层的钻井液研究技术研究现状（精选5篇）

1.保护储层的钻井液研究技术研究现状 篇一

火成岩储层的综合预测研究

应用基础资料研究了火成岩储层的.地质、地震特征,特别是火成岩内部频率、振幅的变化特征,确定了火成岩裂缝存在时火成岩体频率和振幅的变化特征和一般性规律.开展了火成岩储层预测方法技术研究,包括瞬时信息技术、切片对比技术、曲率分析技术、多参数分析法和吸收系数法等,建立了一套火成岩储层预测技术系列.应用该技术系列,预测了S741 块火成岩储层的裂缝发育带,并对储层的有利相带进行了综合预测,其结果得到了钻探的证实.

作 者：崔世凌 杨泽蓉 Cui Shiling Yang Zerong 作者单位：崔世凌,Cui Shiling(中国科学院地球化学研究所,广东广州,510640;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东东营,257100)

杨泽蓉,Yang Zerong(中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东东营,257100)

刊 名：石油物探 ISTIC PKU英文刊名：GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM年，卷(期)：46(1)分类号：P631.4关键词：火成岩 储层 预测方法 S741块

2.保护储层的钻井液研究技术研究现状 篇二

页岩气储层与常规气储层的差异很大。页岩以小粒径物质为主, 一般以粘土和泥质为其最主要组分, 砂所占的组分相对较少。由于小粒径的特点, 页岩气储层的渗透率极低, 一般在0.0001md~0.000001md之间, 比致密砂岩储层的渗透率低2~3个数量级。页岩气储层渗透率极低的特点, 决定了其开发必需采用适当的增产技术, 才能实现商业开发。目前可采的工业性页岩气藏埋深最浅为182m。

页岩是沉积岩的一种, 以粒度大小等级来界定。如砂岩是由啥质粒度大小的颗粒组成的碎屑沉积岩, 页岩是由粘土粒级的颗粒组成的。真正的页岩易产生裂缝, 片状矿物如云母的重新组合很容易引起页岩水平方向的裂缝。与页岩同等粒度但不易产生裂缝的碎屑岩称为泥灰岩或粘土岩。

储层特性的连续积累效应与某点储层特性参数存在很大差异。也就是说, Barnet页岩具有连续积累效应, 关键储层参数在纵向上和横向上变化范围很大, 具有非均质性。在裂缝性页岩及致密砂岩中, 页岩气地质储量最引人关注, 通常大得惊人。地质储量受孔隙度、厚度、供油面积、气饱和度及储层压力控制。它的具体规模难以计算, 以目前的技术Barnett页岩中约有10%~20%是可采的。

供气能力由五项储层参数决定:渗透率、厚度、储层压力、储层流体粘度及供油半径。其他次要因素还包括井眼流压、井眼半径及钻井、完井和敏感物质所影响的井壁参数。

由于页岩的岩性特点使之多具水敏性, 水进入储层后可使其粘土矿物膨胀, 从而阻塞空缝, 降低其产量。因而针对粘土矿物的特点采取防水敏的钻井液和压裂液以保护储层和增加储层改造的效果是一个重要的技术措施。

由返排组分和产水的突破, 认为成分可以分为有机化合物和无机化合物。产水领域得到的无机成分也许是不容的或可溶性。可溶性盐是由阴离子和阳离子组成的。产出的水中一些阳离子的例子, 包括一些钾和钠的单价阳离子和铁、钙、镁等多价阳离子;主要的阴离子包括氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子和碳酸氢根例子, 非水溶性无机物有存在一些种类。

2 储层评价技术

测井和取心是页岩气储层评价的两种主要手段。Schlumber公司应用测井数据, 包括ECS来识别储层特征。单独的GR不能很好地识别出粘土, 干酪根的特征是具有高GR值和低Pe值。成像测井可以识别出裂缝和断层, 并能对页岩进行分层。声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向, 进而为气井增产提供数据。岩心分析主要是用来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性, 并分析测试TOC和吸附等温曲线。

需要注意的是, 页岩储集层改造技术的应用始终不能脱离地质条件的约束, 要针对页岩储集层特点优选压裂层位和施工工艺, 才能取得比较好的开发效和经济效益。对于埋藏较浅、地层压力较低的储集层通常采用N2泡沫压裂。清水压裂的压裂液中一般已加入适量抑制剂, 但仍要求储集层中膨胀性蒙脱石含量不能很高, 原因是其水敏性强, 遇水易膨胀、分散和运移, 导致岩石渗透率下降, 所以, 利用X衍射和SEM测试结果分析黏土矿物的类型和含量十分必要。

3 储层伤害和保护

一种新型的摩擦减速剂帮组减少长链聚合物对裂缝面的损害, 最大马力可以应用在页岩气层, 而不是用于使仅仅流体通过机械系统被浪费掉。因为这种减速剂不包括酚类, 它能提供有利于环境保护的表现, 而且表现出相对于传统摩擦减速剂少的絮凝。一个降粘剂机构通过降低流体粘度帮助使得水力压裂措施效率最大化, 提高加载复苏, 尽量减少摩擦减速剂中聚合物带来的损害, 并阻止聚合物吸附在表面裂缝上吸附。这些目标重点技术提供了一个全面和经济的方法, 从而能从非常规的页岩中提取能源。三个案例展示了页岩生产系统 (SPS) 的使用。

生产页岩气有些潜在技术难题, 页岩有超低的渗透率和脆性的变化, 多层页岩油藏有巨大的油藏变化的特征和流动机制制度。在水力压裂方案中, 地层通常有较高的毛管压力。处理液可能对页岩造成潜在的损害。在页岩中确定适当的压裂处置是创造大的、高产的裂缝网络的关键。测井系统使用一种创新的方法结合选择岩石力学、地质力学、总有机碳含量和孔隙度以帮助确定页岩层中最佳的裂缝启动。微震得方法经常在深处和在压裂改造过程中多处裂缝宽度处提供无用的信息。由于页岩储层的超低渗透率, 页岩气藏的成功经济生产建立在水平井或者垂直井的水力压裂、或者两者都有使地层暴露最大化的能力。

在研究中, 我们已经使用了油藏模拟器来模拟聚合物在裂缝中是如何影响压裂液清理。我们已经把静态应力纳入数学表达式。我们已经有包括支撑剂破碎、凝胶残留堵塞、清理行动中滤饼的信息和由此产生的气体流量。随着我们的模型, 我们可以模拟很多在该领域我们观察到问题和一些石油文献中记载的问题。尽管这些真正的解决办法一直在发展, 我们相信我们可以解释落后的大多数压裂液清理问题以及提供关于怎么做能解决问题的观点。

4 储层保护建议

针对不同区块的页岩层进行岩心分析、油气水分析和测试技术;根据储层的特点, 进行油气层敏感性和工作液损害室内评价实验技术;针对某一具体区块的页岩储层, 进行油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方案设计;了解页岩钻气井过程中油气层损害因素和保护油气层技术;了解页岩气完井过程中油气层损害因素和保护油气层及解堵技术;了解页岩气油气田开发中的油气层损害因素和保护油气层技术;了解页岩气油气层损害和矿场评价技术;保护页岩气油气层总体效果评价和经济效益综合分析。

上述八个方面内容构成一项配套系统工程, 每项内容是独立的, 但彼此又是相关联的;另外, 很多技术我们现在没有, 主要还是通过研究和借鉴国外的先进经验, 但切记完全照搬, 因为, 需要注意的是, 页岩储集层改造技术的应用始终不能脱离地质条件的约束, 要针对页岩储集层特点优选压裂层位和施工工艺, 才能取得比较好的开发效和经济效益。

摘要：页岩气是一种重要的非常规天然气资源。页岩气是以多种相态存在、主体上富集于泥页岩地层中的天然气聚集。页岩气与其他类型天气的显著差别在于, 其具有典型的“自生自储”特点。我国也有较为丰富的页岩气资源, 具有巨大的资源潜力和勘探开发远景, 技术进步是推动页岩气快速发展的关键因素, 包括钻井、完井与储层保护技术的进步。页岩气勘探开发的巨大成功表明, 只要突破传统的勘探思想, 坚持不懈地开展新技术, 仍然能够使得分布广泛的页岩气资源逐步转化为经济和技术可采储量。

关键词：页岩气,钻井,储层保护

参考文献

[1]李新景, 胡素云, 程克明.北美裂缝性页岩气勘探开发的启示[J].2007, 34 (4) .

[2]李新景, 吕宗刚, 董大忠, 等, 北美页岩气资源形成的地质条件[J].天然气工业, 2009, 9 (5) :27～32.

[3]赵群, 王红岩, 刘人和, 等.世界页岩气发展现状及我国勘探前景[J].2008, 9.

3.保护储层的钻井液研究技术研究现状 篇三

洛带气田遂宁组为岩性圈闭气藏,储层为低孔隙度、低渗透率致密砂岩,以孔隙型储层为主,部分发育微裂缝.分析了其产能与储层参数及钻井走向的关系,认为泥质含量、孔隙度、渗透率、饱和度、储层有效厚度以及微裂缝发育等储层参数对其产能有较大影响;走向垂直于其构造长轴的定向井产能较高.该地区常规测井识别微裂缝发育的.标志可归纳为微球电阻率测量值明显低于双侧向电阻率测量值.通过回归分析建立了其储层参数与产能的拟合关系式,其估算值与测试结果吻合,可用于遂宁组储层产能的快速估算.

作 者：张筠 葛祥 王志文 ZHANG Yun GE Xiang WANG Zhi-wen  作者单位：中国石化石油工程西南公司测井分公司,四川,成都,610100 刊 名：测井技术  ISTIC PKU英文刊名：WELL LOGGING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007 31(4) 分类号：P631.84 TE155 关键词：测井解释   致密储层   产能   储层参数   微裂缝   钻井走向   洛带气田   遂宁组  

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4.保护储层的钻井液研究技术研究现状 篇四

关键词：低渗透凝析气藏储层,损害特征,钻井液保护技术

低渗透凝析气藏储层孔喉细小, 渗透性差, 黏土含量高, 非均质性严重, 因而容易因各种入井工作液侵入储层造成水敏、水锁等损害, 并经常发生其特有的反凝析损害。本文就低渗透凝析气藏储层损害特征及钻井液保护技术进行了简单的分析。

1 低渗透凝析气藏储层损害特征

1.1 反凝析损害

反凝析是低渗透凝析气藏储层试井、试开采过程中经常出现的一种特殊现象, 主要是受反凝析作用影响所致。当出现反凝析现象时, 凝析气藏开采会受到一定损害, 使储层渗透率迅速降低。反凝析损害的作用机理是, 最初发生在压力降落速度最快区域, 一般是近井筒, 随着开发过程的不断进行, 压力逐渐降至露点以下, 此时开始有液相析出, 井底流压下降至露点压力以下。在这种情况下凝析油会积累在近井筒区域, 当凝析油饱和度超过临界值时, 地层就会出现气液两相混合渗流现象, 进而产生附加的两相阻力, 导致凝析气藏储层渗透率急剧下降, 最终发生反凝析损害。

1.2 敏感性损害

敏感性损害的发生主要与低渗透凝析气藏储层本身地质特性有关。低渗透低孔隙的凝析气藏储层往往埋藏较深, 储层孔喉尺寸一般较为细小, 在成岩作用和压实作用的共同作用下, 储层中可运移的微粒就会变得非常少。另外, 在低渗透凝析气藏储层中, 孔道内可移动的微粒通常位于水中, 在水相不流动的情况下, 微粒因不会发生运移而与流动的油相和气相相隔离。这意味着一般情况下只要没有外来微粒入侵, 储层内就不会发生微粒运移损害, 钻井液中的固相颗粒也不会渗入到储层内, 对储层造成损害。但是, 低渗透凝析气藏储层黏土矿物含量普遍较高, 尤其是水敏性矿物, 这就增加了敏感性损害发生概率。当侵入颗粒与水敏性矿物发生接触时, 储层内的膨胀性黏土矿物就会迅速膨胀, 体积增大至原来的百倍甚至千倍, 造成储层孔喉发生严重堵塞, 渗透率严重降低, 进而引发油气层损害。

2 低渗透凝析气藏储层钻井液保护技术

2.1 选择优良的成膜钻井液处理剂

实施钻井液保护技术, 钻井液处理剂的选择非常关键, 必须要选择适合当地地质的、性能优良的、有利于成膜技术效用发挥的处理剂。目前, 国内外研究最多的两种成膜技术是隔离膜钻井液保护技术和超低渗透钻井液技术。隔离膜钻井液技术以井壁岩石作为支撑体, 通过将吸附在表面的聚合物进行浓集覆盖处理, 最终形成致密的、完全不渗透的无孔膜。在一定条件下, 任何固相组分均不能通过隔离膜。超低渗透钻井液技术通过使用特殊聚合物处理剂在井壁岩石表面形成胶束, 从而将井壁岩石表面上的较大孔隙进行封堵, 形成一层致密、超低渗透的薄, 在泥页岩等地层中有着较好的封堵效果。这两种成膜技术各有各自的优缺点, 适用于不同的储层钻井保护。将两种成膜技术进行复配, 既可以综合两种技术优点, 又能够产生协同增效作用, 使复配后的成膜技术拥有更为理想的封堵隔离效果, 缩短成膜时间, 降低钻井液处理剂渗入储层给储层带来的损害。

2.2 选择优良的表面活性剂

表面活性剂在低渗透凝析气藏储层钻井液中的运用, 可以有效削弱油水界面张力, 及时消除或避免水锁损害的发生。选择优良的表面活性剂是实施钻井液保护技术的前提条件, 是钻井液技术发挥保护作用的基本保障。根据实际经验总结, 采用水湿岩样表面接触角法对几种常用表面活性剂进行试验分析, 试验结果表明:同一地层不同表面活性剂所产生的效果有所差异, 需要根据气藏储层实际地质条件通过试验选择最为适合的表面活性剂来降低油水界面张力, 阻止水锁损害发生, 如ABSN表面活性剂等。

2.3 综合运用成膜技术与理想充填技术

理想填充技术作为一种新方法, 在实际应用中具有一定局限性, 将该技术与成膜技术进行综合运用, 同样可以起到协同增效的作用。即利用钻井液处理剂在井壁岩石表面迅速生成一层致密不透水的隔离膜和一层高承压能力的封堵层, 可以弥补理想填充技术不足与局限, 从而有效降低外界因素对低渗透凝析气藏储层的损害, 实现低损害或无损害开采。

总结:由上可知, 低渗透凝析气藏储层有着较高的经济价值, 对缓解能源紧张矛盾具有一定作用。因此, 在开采过程中, 采用有效的钻井液保护技术来降低外界因素对其造成的损害非常重要, 它是保护低渗透凝析气藏储层的一个有效技术措施。随着储层开采的不断进行, 钻井液保护技术还需要不断的优化改进, 提升对储层的保护力度。

参考文献

[1]康盈力, 罗平亚.中国致密砂岩气政助探开发关健工程技术现状与展望[J].石油勘探与开发.2014.34 (2) :239-245.

[2]舒勇, 赵捷年.低渗凝析气藏防液锁成膜两性离子聚磺钻井液[J].中国石油大学学报:自然科学版, 2013.33 (1) :57-63.

[3]罗平亚, 康毅力, 孟英峰.我国储集层保护技术实现跨越式发展[J].天然气工业, 2013, 26 (1) :84-87.

5.薄砂岩储层的地震反演预测研究 篇五

一、基本原理与方法

对于薄砂岩类储层, 将储层特征反演与拟声波反演进行有效结合, 可以有效的提高储层的预测精度。图1为反演流程图, 其主要思想是通过储层特征反演得到反演数据体, 由于反演数据体能够很好地刻画储层的分布范围, 因此可以在反演数据体上直接解释储层的顶底界面, 以解释成果为约束, 进行基于模型的拟声波建模与反演, 提高了拟声波反演的精度, 其反演结果较好的反应了储层物性横向特征变化规律。

储层特征反演主要采用统计分析方法, 建立能够表征储层特征如速度、密度、孔隙度、岩性百分含量的测井曲线与地震属性之间的非线性关系[4], 然后反演得到全工区的岩石物性特征, 进而得到反演数据体, 在反演数据体上直接对储层进行解释, 得到储层的空间展布范围, 在此基础上进行拟声波反演。统计分析方法是将测井曲线与井旁地震属性按分层进行拟合, 根据拟合的相关性, 选择一个最佳的拟合公式。进行储层特征反演时, 仍然考虑了构造框架、沉积模式的约束等。

拟声波反演能够有效的分辨薄砂岩储集层, 这是由于其使用对储集层较为敏感的测井曲线构建新的具有声波量纲的曲线, 该曲线融合了对储层较为敏感的测井曲线的高频信息与声波曲线的低频信息[5]。

二、应用实例

研究区域位于新疆塔里木盆地中央隆起带北坡, 2011年WELL1井对柯坪塔格组下段加砂压裂获得油流, 实现了塔中北坡志留系柯坪塔格组下段油气勘探的突破, 初步展示了顺托果勒低隆志留系良好的勘探前景。但随后针对该储层的多口钻井无良好油气显示, 分析其原因是储层埋藏深度大 (5000m-6000m) , 砂体厚度较小 (单层砂体2m-3m) , 横向物性变化快, 直接利用声波曲线地震反演不能准确预测储集层。因此使用图1中的反演流程, 将储层特征反演与拟声波阻抗反演相结合, 来提高优质砂体储集层的预测精度。

1.储层特征反演

(1) 曲线标准化处理

通过井曲线的分析研究, 决定采用GR曲线作为源曲线, 由于不同年代不同单位及不同仪器采集的测井数据, 同一曲线其基线值存在着漂移, 因此首先对GR曲线做了标准化处理, 主要是以测试结果较好的WELL7井GR曲线作为标准, 对其它井进行标准化处理。

(2) 精细井震标定

主要针对研究区7口的直导眼井进行精细标定, 利用已做过环境校正和标准化处理的声波曲线和密度曲线进行合成地震记录标定。通过对声波和密度曲线环境校正和标准化处理后合成地震记录与实际地震资料吻合度较高。

(3) 储层特征反演

以标准化后的GR曲线作为源曲线, 以声波、密度曲线标定的结果为基准时深关系, 在已解释成果的约束下, 基于统计分析方法进行储层特征反演。从反演结果的连井剖面 (图2) 来看, 反演剖面与已钻井钻遇储集层厚度趋势上吻合较好, 基本上反映了储集层空间展布形态。因此可以认定在研究区利用GR曲线作为储层特征反演可行, 能够比较准确刻画储集体边界。

在反演结果剖面上, 用自动和交互结合的方式, 直接解释各类岩性地质体, 其中T64为泥岩顶, T65为储集体的顶, 粉红色层位为解释的储集体顶底界面。

2.拟声波反演

(1) 拟声波合成及预处理

利用反映地层岩性变化比较敏感的GR曲线, 构建具有声波量纲的新曲线, 结合声波的低频模型, 合成拟声波曲线, 使它既能反映地层速度和波阻抗的变化, 又能反映岩性的细微差异。拟声波曲线合成方法主要通过地质统计学方法得到, 其通过源曲线和目标曲线之间统计分析, 实现拟声波的合成。

(2) 拟声波交汇分析与标定

通过拟声波曲线计算拟声波阻抗, 并与GR曲线进行交会分析, 图3a是声波阻抗与GR的交汇图, 图3b是拟声波阻抗与GR的交汇图, 对比分析, 可以看到图3a中波阻抗不能够很好的将泥岩和砂岩分开。图3b中砂泥岩与拟声波阻抗对应关系都比较明确, 能够很好的区分砂岩与泥岩, 因而拟声波阻抗中砂泥岩对应的波阻抗值是能够区分开的, 整体上, 砂岩对应拟声波阻抗值大于11500g/cm3·m/s。这也给利用拟声波阻抗反演方法及相关参数的选取奠定了基础。

拟声波标定主要是在声波精细标定的基础上, 在不改变原有的时深关系的前提下, 以拟声波替代声波曲线进行拟声波合成记录的制作, 通过对子波频率、相位等的不断调整, 保证在原有的时深关系不变的条件下, 拟声波合成地震记录与地震资料在目的层段的相关系数最大, 达到合成记录与地震数据的最佳吻合。

(3) 拟声波反演及结果分析

在上述研究的基础上, 在属性体解释成果约束下基于分形插值算法进行拟声波反演, 从拟声波反演与属性特征反演的连井剖面对比图 (图4) 可以看到, 在属性特征反演数据体解释结果约束下, 拟声波反演得到的储层砂体的波阻抗剖面与已钻井对应关系良好, 较好的反映了储集层横向物性变化规律, 与拟声波反演相比, 属性特征反演对储集层物性的横向变化不敏感。因此只有通过储层特征反演与拟声波反演相结合才能有效全面的预测薄砂岩储集层。

结论

(1) 针对薄砂岩储层预测存在的问题和难题, 设计了以属性参数反演与拟声波反演相结合的反演预测流程, 提高优质砂体储层预测精度, 深化了储层认识, 为该区落实有利勘探目标提供了有效技术支持。

(2) 储层特征反演体能够较好的描述储层空间展布, 在属性体上解释结果约束下, 拟声波阻抗能够比较好的反映储层的好坏, 在一定程度上解决了薄砂岩储集层展布与物性变化规律的预测。

参考文献

[1]王延光.储层地震反演方法以及应用中的关键问题与对策[J].石油物探, 2002, 41 (3) :299-303.

[2]宁松华.利用高分辨率地震反演研究薄砂岩储层[J].石油天然气学报, 2006, 28 (2) :60-62.