低渗透油气藏钻井技术探讨
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摘 要：文章首先概述了低渗透油气藏开采特征，然后分析了当前运用于低渗透油气藏开采中的MRC 技术、水平井技术以及欠平衡技术等，同时指出了当前我国低渗透油气藏钻井技术所存在的重难点问题，最后提出了低渗透油气藏钻井液技术优化策略。
关键词：低渗油气藏；钻井液技术；MRC
中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0175-02
1 低渗透油气藏开采特征
低渗透油气藏在进行开采过程中所存在的主要特征表现在如下几个方面：一是自然产能十分低下，一般需要利用储层来进行相应的改造。二是油气的天然能量相对不足，产能的递减速度十分快，没有稳定性能的低渗透油气藏在传导性能方面十分低下，油井的产量与日递减。三是油气藏在见水后由于采液和采油指数含水量上升而导致自身大幅度下降；四是含水量由于受到压裂裂缝负面影响而出现高速度上升状况；五是我国国内目前的低渗透油气藏在储层性能方面的技术水平较低，储存量丰富性较低且开发模式单一，从而使得低渗透油气藏开发效果整体水平下降，部分油气藏的埋藏深度大和储层的非均质性，加剧了低渗透油气藏有效钻井技术开采的难度。
2 低渗透油气藏钻井工艺技术
当前比较盛行的低渗透油气藏钻井技术主要有如下几种。
2.1 低渗透油气藏水平井钻井技术
二十世纪九十年代以来，我国的低渗透油气藏水平井钻井技术已进入了成熟发展阶段，并不断应用于不同类型的低渗透油气藏，取得了骄人的经济效益和社会效益。低渗透油气藏水平井钻井技术的日益推广和优越性表现得到了全世界的真正公认，其独特性优势主要表现在如下几个方面：一是水平井眼作为低渗透油气藏中水力压裂的选择，可以横穿油藏流道以此提升油层泄油能力。二是水平井的运用可以改变油气藏与井筒的接触方式，并改变油气的流动模式，通过油气流动阻力的减少激发油层泄油能力。三是水平井可以有效提升钻遇裂缝的几率，有效降低低渗透油气藏水平井钻井风险系数，实现低风险、高产量、少井数的效果。
2.2 MRC技术
MRC技术即以多分支水平井钻井完井技术为油气开采的基本基础的颇具挑战性的创新技术，MRC都是以水平钻成的井眼构成，可以实现同一个井眼中最大水平位移，在各种方向上实现不同深度的油气层钻井，可以在新井和老井中实现钻井开采。从一定程度上可以说MRC技术是低渗透油气藏钻井开采的最经济、可靠的技术手段，其独特优势主要表现如下几个方面：一是MRC技术可以更适当地扩大油气藏与井眼之间的接触面积，通过泄油面积的扩大改善油气流动剖面，并最大化油气开采率。二是MRC技术可以适用于低渗透油藏、非均质油藏等各种类型油气藏的有效经济开发。三是MRC技术在低渗透油藏钻井开采中的运用可以有效减少钻井数量，从而减少开采成本，提升低渗透油藏钻井开采的经济效益和社会效益。四是MRC技术通过多个分支井眼减少无效钻井的几率，从而促使低渗透油藏钻井工作量、时间以及工作成本的减少，最大化低渗透油藏钻井产量。
2.3 欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术在国外油气藏开采中运用较早，早在二十世纪五十年代国外便出现了低渗透油气藏欠平衡钻井技术。进入到二十世纪九十年代以来，欠平衡钻井技术在油气藏开发中得到了进一步的运用和发展，根据油气藏的具体特性、钻井工具配备等方面的情况，气体钻井、充气钻井液钻井、泡沫钻井以及边喷边钻等方面的技术相继被利用到低渗透油气藏钻井开发中，并取得了较为可观的开发效果。同时，国外将欠平衡钻井技术与相关钻井技术融合起来，比如运用欠平衡加水平井技术提升开采的成功几率和开发效率；运用欠平衡加连续管钻机加多分支井等技术来实现油气藏开发效率的提升；运用欠平衡加老井侧钻、小井眼技术等实现老油田的深度挖掘；运用欠平衡钻井技术加多分支水平井等实现油气开采的增产改造。钻井和井控技术的不断提升使得欠平衡钻井技术成为油气开采的有效、经济、安全的重要手段。
对于低渗透油气藏的钻井开发技术而言还存在着如下几方面的难点：一是油气藏储层描述和钻井优化等方面的技术缺乏相应的设施配套。二是低渗透油气藏钻井技术相对单一的开发手段对油气藏的整体开发效果有着一定的制约性影响。三是低渗透油气藏井眼轨迹控制和储层的有效钻穿存在一定的难度。四是油气储层水敏强、孔喉细小等问题导致保护难度加大。五是低渗透油气藏完井方式相对单一，缺乏更为优化完整的低渗透油气藏钻井技术。当前，如何有效开发经济、实用、安全、高效的低渗透油气藏钻井技术是一项重要的研究课题。
3 低渗透油气藏钻井液技术策略
低渗透油气藏在被钻开后最开始会与钻井液实现零度接触，且接触时间相对较长，因此极其容易出现较为严重的水锁损害，且水锁损害高达80%。因此低渗透油气藏在进行钻井和完井开采时需要充分考虑减少滤液侵入，提升表面和界面张力性能以减少水锁损害，与此同时还需要提升钻井液性能，减少因井塌、卡钻以及井漏等复杂问题导致的储层损害。因此，在低渗透油气藏钻井液技术实施过程中，需要从如下几点着手。
3.1 低渗透油气藏钻井液研制
根据水锁损害相关原理，可以选择降低表面和界面张力性能较强的表面活性剂，以此来防止相应的液锁损害，同时运用暂堵新技术、成膜剂技术提升暂堵效果，选择与油气藏相关特性匹配的钻井液进行技术处理。
首先，选择合适的防水锁表面活性剂，运用滴重法对八种表面活性剂张力进行测试，最终选择ABSN、OP210作为低渗透油气藏钻井的防水锁剂；然后进行表面活性剂岩心试验，其相应的实验结果显示ABSN相对来说具备更为显著的降低水锁损害效果，当油气藏储层中Ca2+具备相对较高的浓度时，若与ABSN产生沉淀，可以加量使用0.4%的OP210。
其次，选择合适的超低渗透钻井液成膜剂，超低渗透钻井液是利用某些特殊的聚合物处理剂在岩石表面形成胶束，并依靠胶束的界面吸力和变形性将岩石孔喉封堵。由此可见利用超低渗透钻井液成膜剂可以有效封堵岩石孔喉并有效隔离钻井液以及相关滤液等，从而最终实现低渗透油气藏零滤失钻井。选择FLC2000和CMJ22进行相应的实验，最终结果表明这两种成膜剂均有较好的降滤失效果。
再次，进行不锈钢缝板岩心动态滤失实验。运用不锈钢缝板进行岩心模拟实验，将其装入高温高压岩心夹持器中，在90℃高温下测定在不同成膜剂和不同时间内钻井液滤失量的动态变化，可以得到相应的结果如图1所示，由此可知，在加入不同的成膜剂之后，钻井液最终的滤失总量和最初的滤失量基本都是零。综合考虑成本因素和供货因素，可以选CMJ22成膜剂实现低渗透油气藏钻井液技术的优化。
3.2 理想充填暂堵方案
根据低渗透储层0.25μm孔喉半径设计暂堵颗粒D90为0.5μm，然后运用理想充填暂堵技术确定超细碳酸钙相应的配比为10：40：50，加量总和为4%。加入暂堵剂钻井液动态滤失量的动态变化如图2所示，从图2可以看出在加入4%的优选暂堵剂后低渗透油气藏钻井液动态滤失量从12 ml降到了4 ml，这说明了理想充填暂堵方案的保护效果非常明显，由此可以推荐使用4%的优选暂堵剂对低渗透油气藏钻井液技术进行进一步的优化。
从上述实验可以知道，优选暂堵剂的使用可以对低渗透油气藏钻井液技术进行进一步的优化，成膜钻井液的低伤害、防水锁以及低滤失等方面的特性可以适用于多种低渗透油气藏钻井中，更好地优化我国低渗透油气藏钻井技术。总而言之，低渗透油气藏开采技术涉及多个领域的系统工程，需要优化配置各类先进技术，不断创新优化钻井工艺技术，全面提升低渗透油气藏开采的综合效率。
参考文献：
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