胜利油田钻井液油层保护数据库的开发与应用

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摘要：对胜利油田新区块进行统计分析（地质资料、钻井井史、试油资料、开发资料等），设计建立钻井液油层保护数据库，能够方便有效的对油层保护资料进行查询修改，并根据不同区块的地质要求及油层伤害因素分析，筛选推荐合适的钻井液体系，提高钻井液设计针对性及油层保护效果。

关键词：油层保护；数据库；钻井液

中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 02-0000-02

The Develop and Application of Drilling Fluid Oil Layer Protection Database for Shengli Oilfield

Li Jun

(Drilling Technology Institute of Shengli Petroleum Administratio,Dongying257017,China)

Abstract:We have a statistical analysis of the data(geological data,history of drilling wells,testing data,development data etc.)of the new block at Shengli Oilfield,and designed drilling fluid reservoir protection database,so query modification can be convenient and effective reservoir protection information,and we can filter the recommended drilling fluid system by the analysis of geological requirements and formation damage factors at different block and Improve the relevance of the drilling fluid design&The effect of reservoir protection.

Keywords:Reservoir protection;Database;Drilling fluid

一、前言

油层保护就是防止油层渗透率降低或油层伤害而采用的一类技术手段。钻井液是油层遇到的第一个外来流体介质，它的使用情况直接影响着油井产量，甚至油井寿命[1]。胜利油田从80年代开始引进钻井油层保护技术，并取得一些成果，随着油层保护理论的不断发展，相应的油层保护技术也得到了大力开发，油层保护技术不断完善，胜利油田通过“七五”国家重点科技攻关和“八五”、“九五”的推广应用及完善提高，已形成了一系列比较完善配套的保护油气层的钻井技术。但是从室内研究、工程设计到现场施工并未能有机的结合，长期以来，钻井液体系的设计选择都是建立在大量实验室分析的基础上，由于体系的多样性及钻井液处理剂品种成百上千，试验工作量庞大，重复性试验过多，往往难以对油层保护钻井液体系的设计选择提供快速有效的措施建议，因此，为了更好地指导现场钻井液施工，利用计算机建立起适合胜利油田各区块地质特性的油气层保护数据库并不断完善，针对重点区块的油层特点，对在用的钻井液体系进行分析评价和筛选，将油藏地质设计、钻井工程设计、现场施工及完井作业各环节协调统一，使区块开发更加规范、科学，提高油井产能和采收率，逐渐成为一个较为迫切的需求。中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院承担了该数据库的设计开发。

为了使建立的数据库达到“服务现场、以提高油气产量为第一目的，确保钻井液体系和性能满足安全环保钻井，从钻井源头抓好油气层保护”的目标，数据库的设计构成应能充分调动各种资源、收集各环节相关资料、密切联系现场，易于操作、实用性强、结构合理且利于维护[2]。

二、整体思路设计

数据库系统以胜利油田勘探开发以来的单井信息为基础，根据探井单井资料、钻井井史以及试井资料抽取形成系统知识库。系统根据知识库积累的内容，以单井的油层地层物性，粘土矿物成分等地质特点为条件，进过推理分析油层的潜在伤害因素，筛选并推荐油层保护效果较好的钻井液体系，为钻井液设计提供依据。系统数据框图如图1所示。

图1系统数据框图

数据库采用Oracle 11开发，Oracle是一个面向多用户、支持多任务的数据库，同其它小型数据库系统相比，具有稳定好，功能强等优点；目前胜利油田的大型数据库如开发数据库、勘探数据库、钻井综合数据库等数据库管理系统选型均为Oracle。基于客户/服务器的开发工具选择Sybase公司的Power Builder 11。

三、数据库的建立

首先收集整理胜利油田所有区块的相关资料，进行统计分析。资料主要来源于已完钻各井的地质资料、钻井井史、试油资料、开发资料等，对同区块的各井资料进行对比分析，探寻数据之间的相关性，设计数据字典，建立数据库模型，实现数据搜索、数据表建立及记录的增加、删减与插入功能。

（一）建立了区块地质资料数据库

该数据库包括区块名称、油藏类型、构造位置、地层情况、圈闭情况、油气性质、油层物性、地层水化学成分、敏感性等9个方面70多个参数。可实现各开发区块有关油层伤害参数的录入和查阅，以及数据库的维护。该数据库是油层钻井液设计系统的基础。

（二）建立了油层伤害知识库及油层伤害因素分析子系统

该系统包括地层深度、岩性、地层温度、地层压力、油气性质、油层物性、地层水成分、敏感性数据等地质条件以及各种条件下可能发生的油层伤害机理，这些机理主要有：（1）液相―液相的不配伍；（2）岩石与液相的不配伍；（3）固相侵入；（4）水锁损害；（5）微粒运移；（6）细菌堵塞；（7）高压差的影响等。可通过运行该程序确定油层的严重伤害因素，并推荐油层保护建议。

油层伤害知识库中的知识主要来源于：（1）文献调研及理论分析；（2）专家的经验；（3）前期油层保护资料的统计分析。油层伤害分析系统以目标区块的油层岩石岩性、粘土矿物类型及敏感性矿物形态分布、孔喉大小、孔隙度、渗透率等资料作为主要初始资料数据，通过特定项的查找比对，分析所研究区块潜在的损害因素和损害机理，推荐区块油层保护措施。

（三）建立了油层钻井液体系知识库

该知识库包括油层钻井液体系名称、钻井液类型、钻井液适应的油藏类型、钻井液适应的温度、钻井液适应的密度、钻井液适应的钻井方式、钻井液适应的完井方式、钻井液的抑制性、钻井液的表面活性等数据内容。可以实现钻井液体系知识的录入和查阅。该知识库为油层钻井液体系筛选系统的基础。

（四）完成了油层钻井液体系筛选子系统的建立

该系统软件可根据设计井的油藏类型、油层岩性、圈闭类型、渗透率、油气性质、钻井方式、完井方式、地层温度、地层压力、敏感性等地质资料条件与数据库中的已完钻井数据进行多重条件的比对，筛选出最适合该井地质特点的油层钻井液体系。用户提供的参数越多其分析选择越具有针对性，结果越贴近实际。最后推荐出1个或多个适合于该区块的油层钻井液体系供设计人员选择参考。

四、应用效果

应用建立的钻井液油层保护数据库系统在位于胜利油田海洋采油厂埕北低凸起埕岛东部埕北30北断裂带的CB326区块进行钻井液设计，该区块东营组油层岩性主要为砂岩，为中孔中低渗油层，平均孔隙度16.3%，平均渗透率37.38×10-3μm2，平均孔喉半径均值2.02μm，非均质性强，润湿性为亲水润湿性，中等偏弱水敏，将各项参数输入数据库系统软件后推荐的油层钻井液体系为非渗透钻井液体系，该体系经室内试验验证油层保护效果很好，于是在正式设计采用。依据设计在1个丛式井组6口井使用非渗透钻井液体系，完井试油平均单井日产油量为70.6t，相比邻近的CB32区块的平均单井日产油量56.2t有较大幅度提高，油层保护效果显著。表1为其中两口井的试油数据。

表1CB326区块试油情况数据表

井号 采油方式 油嘴

mm 油压

MPa 套压

MPa 回压

MPa 日均产量 含水

%

液量/t 油量/t 气量/m3

CB326A-2 电泵 6 5.9 2.3 0.9 94 92.0 6780 2.1

CB326A-4 电泵 6 6 1.5 0.9 80 68.6 6460 14.2

五、结束语

自行设计开发的钻井液油层保护数据库系统，收集了胜利油田钻井液油层保护的各方面数据，可以对油层损害层位、程度及原因进行分析，为钻井液优选、设计、应用和油层保护等提供基础资料，对区块油层保护钻井液体系进行筛选推荐，应用效果显著。系统对数据库的数据进行了初步应用开发，今后还应进一步进行数据挖掘，形成有价值的决策建议，即开发专家系统。

参考文献：

[1]李志勇,鄢捷年,王友兵.保护储层钻井液优化设计新方法及其应用[M].钻采工艺,2006,3

[2]江厚顺,赵秋丽.储层保护数据库及敏感性预测系统研究[M].重庆工业高等专科学校学报,2005,2