埕岛海上钻井油层保护与评价技术

黄元俊　黄文　秦永辉　杨启浩

摘要：为了更好地保护埕岛海上油气层，不断地试验和分析不同区块油气层损害机理，尝试各种油层保护技术及油层保护效果评价方法，逐渐探索出一套适合埕岛海上的钻井油气层保护技术，为提高埕岛海上开发效益提供了帮助。

关键词：埕岛海上；油层保护；油层保护评价；钻井液

1引言

埕岛油田位于渤海湾南部的极浅海海域，老区主要开发馆上段地层。新区主要以东营组油藏和潜山油藏为主。钻井油层保护的难点主要在：

（1）老区油藏埋藏浅，高孔高渗，易出砂。目前老区进入开发后期，地层能量亏空严重，注水滞后，配注量跟不上，地层压力系数由原始地层压力系数降至0.5-0.8。对于分层注水井，存在注水窜层的可能性，形成局部高压。老区调整井钻井时存在多套压力层系。

（2）新区东营组低孔低渗，井壁易坍塌，钻井周期较长，容易损害油气层。潜山油藏埋藏深，裂缝发育，容易钻至裂缝或溶洞出现严重井漏。

2埕岛海上油层保护措施

埕岛海上是胜利油田最早进行油层保护科技实验和攻关的油田，一直走在胜利油田油层保护的前列，经过近二十年的试验和应用，不断总结出一条适合埕岛海上的油层保护技术。

2.1埕岛海上老区调整井油层保护技术

针对多压力层系的施工难点，埕岛海上老区调整井油层保护选择具有井壁抗压效果的非渗透钻井液体系。

钻井液使用海水基天然高分子材料，加入具有井壁抗压作用的无渗透保护剂YBWD-Ⅱ形成非渗透钻井液体系。YBWD-Ⅱ是2005年山东盛海公司引进美国环保钻井技术公司（EDTI）的FLC2000产品技术自行生产的产品。它是利用特殊聚合物处理剂来封堵储层，当加入普通钻井液中，该聚合物形成可变形的聚集体或膜，在井眼内液体的压力下，这些膜在泥饼和井壁岩石表面浓集形成胶束，依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性，自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉，在泥饼和井壁岩石表面形成致密无渗透膜，在井壁的外围形成保护层，有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层，使钻井液及其滤液完全隔离，不会渗透到地层中。而且非渗透抗压钻井液形成的封堵膜承压能力强，增加地层破裂压力。

2.2埕岛海上东营组油层保护技术

埕岛海上东营组采用有机盐钻井液体系，同时加入非滲透井壁抗压稳定剂YBWD-Ⅱ进行油层保护。有机盐钻井液是一种新型的强油保、强环保、强抑制的钻井液体系，能够有效地防止东营组灰色泥页岩的坍塌，保证完井电测顺利进行，缩短完井周期，从而减少油层段的浸泡时间。而且它是利用盐加重，减少了钻井液中固相含量，有效地降低了固相颗粒对产层的伤害。另外有机盐钻井液独特的滤液特性可以减少滤液对产层的水锁效应以及化学沉淀反应，同时还可以有效地防止滤液浸泡导致产层孔喉尺寸的改变。

2.3埕岛海上潜山油层保护技术

潜山目的层采用海水聚合醇无固相钻井液体系。该体系具有抗温性好，润滑性好，携岩能力强、抗盐等特点，且密度可控制在1.05-1.08g/cm3，最大限度的降低无固相钻井液体系的固相含量，配合旋转控制头，可边漏边钻，有效地降低目的层钻井施工的压差，减少储层伤害。

3埕岛海上油层保护效果评价

埕岛海上主要使用两种油层保护效果评价方法，一是高分辨率阵列感应测井，完钻后随裸眼电测仪器一同进行电测，可以有效地分析出钻井过程中钻井液污染地层的深度。二是完井投产时测表皮系数，通过射孔连坐测试测表皮系数，可以有效地发映出钻井过程、固井过程以及射孔过程对地层的综合污染情况。

3.1高分辨率阵列感应测井

阵列感应测井是由多个简单双线系构成的感应测井系统，与感应测井原理相似，可以反应泥浆侵入地层情况，计算出侵入半径。

2015-2016年共随机抽选了7口井进行阵列感应测井，钻井过程中主力油层钻井液侵入半径在23-88cm之间，对于高孔高渗油藏这一侵入半径已然较小，评价结果也说明了非渗透钻井液技术在埕岛海上的使用并不能达到真正的无渗透，但自2006年使用非渗透钻井液体系以来未发生过钻井井漏，该体系在提高井壁抗压能力上起到了很好地效果。

3.2射孔连坐测试测表皮系数

钻完井及井下作业对地层的污染或改善，导致地层的渗透率的变化，产生附加阻力，形成一定的压降。设想井壁贴一层表皮，流体流过它时所产生的附加阻力正好等于因地层渗透率变化所产生的附加阻力。引入表皮后可以认为近井地层的渗透率未发生变化，从而避免了因近井地层渗透率发生变化所造成的数学处理困难。

完井射孔后测得的表皮系数实际上是总表皮系数，它是个复合变量，包括由钻井、完井、射孔等对地层的损害所引起的真实伤害表皮系数以及由各种因素产生的拟表皮系数。它不仅仅是近井区地层伤害的函数，它还与射孔几何参数、井斜、产层部分打开和其它与相态和流量相关的参数及计算模型有关。

4结论与建议

（1）非渗透抗压钻井液是一种性能优良的新型钻井液体系，它能很好地起到提高井壁抗压能力的效果，在多压力层系钻井中起到这个重要作用。

（2）有机盐钻井液防塌性能好，稳定性高，非常适合东营组地层易塌、建井周期长、井下复杂情况多的特性，对减少泥浆浸泡时间和储层伤害很有效果。

（3）对于裂缝发育的碳酸盐岩油藏，使用低密度的无固相钻井液并配合旋转控制头边漏边钻可以很好地起到保护油气层的目的。

（4）阵列感应测井可以很直观的反映出钻井过程中泥浆污染程度。

（5）完井测表皮系数测得的结果是理想模型下钻井固井和射孔等的综合表皮系数，它能反应射孔后的包含钻井在内的整体污染程度，但不能准确反映钻井过程的污染程度。