钻井过程中油气层保护研究

白健华，刘 军，张洪楠

(中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452)

钻井过程中油气层保护研究

白健华，刘 军，张洪楠

(中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452)

随着油气勘探技术的不断发展，人们逐渐认识到在钻井和固井过程中会对油气层造成的伤害，这种伤害会直接影响油气开采和评价，甚至影响油气勘探的方向。因此做好钻井过程中油气层的保护工作，对提高勘探效率、增加油气开采产量至关重要。本文就国内外油气层损害与保护技术的研究和应用现状进行综述，并对新技术材料在钻井过程中油气层保护领域的应用前景进行展望。

钻井完井液；油气层保护；屏蔽暂堵；纳米材料

油气井从钻井开始，外来的流体在正压的作用下，不断侵入储层，很容易对油气层造成损害。正因为此，在过去的几十年内，人们不断地研究外来固液相与储层相互作用关系，以期找出能有效保护油气层的关键技术和措施，从而提高油气井生产能力。经过几十年的发展，人们对油气层损害的认识有了进一步的提高，开发的钻井油气层保护技术也得到了发展改进和成功应用。

1 油气层保护的重要性

油气开采勘探在钻井过程中对储层的损害可降低油气的产量，影响勘探分析正确性，损害严重时甚至会误诊、对油气储量估算不准确甚至漏掉油气层等现象的产生，直接影响油气开采方案的合理制定。而通过不断地试油、酸化、压裂、解堵、修井等井下作业，直接导致油气生产成本的提高，最终影响开采利用率。

勘探及钻井开采过程中，油气层保护工作的好坏将直接影响到能否及时发现新的油气和对油气储量的正确估算。保护油气层将有利于油气井产量的提高，扩大油气开采的经济效益。同时油气田开发中，做好油气层保护工作将直接影响油气井的稳产和增产。因此有必要对油气层的损害及保护进行深入的研究。

2 钻井过程中造成油气层损害原因及机理

在钻井过程中，大多数情况是采用正压差钻井，既钻井液液柱压力高于地层孔隙压力。在钻开油气层时，在该正压差的作用下，钻井液的固相侵入引起储层阻塞，而钻井液的液相则进入储层岩石和层流体之间，应液相与之不配伍从而破坏储层原有的平衡，引起储层的损害。

3 国内外油气层保护研究现状

自20世纪50年代开始，国外开始着手研究油气层损害机理及其保护技术，国内也已从80年代开始进行较为系统的油气层保护技术研究及应用推广工作，经过几十年的发展，油气层保护技术取得了较大进步，取得了骄人的业绩和成果。

3.1 国外油气层保护技术研究及应用

近年来国外在油气层保护方面展开研究，探索出了一些实施暂堵的新方法和新理论，总结起来主要有以下几个方面：

1）低分子量聚合物形成的新型粘土稳定剂：因一般油气层都处于粘土层，而这些粘土矿物易造成油气井堵塞。而防止这一损害的主要手段便是使用粘土稳定剂。在国外粘土稳定剂的选择主要是阳离子有机聚合物。

2）特效酶多元体处理系统：在生产过程中，纤维素基、肌胶基及淀粉基残余聚合物易造成储层的损害，而能分解该类聚合物的特效酶的使用可有效消除这一损害；

3）超声波：作为近年来新兴的油气层保护方法，该技术具有适用范围广、作用迅速、增产显著和工艺简单等优点，适用于产量急剧下降的低产井、低能井或停产井。

4）采用细菌清蜡解堵措施：该方法选用分解蜡分子迅速的细菌，具有环保、高效等优点，是近年来新兴的储层保护技术。

5）纳米级储层保护技术：该技术利用纳米材料所具有的特殊性能，可在裂缝或孔隙间形成高质量的密封膜，起到良好的堵漏效果，同时该纳米膜可减少钻井液对油气层的污染。

3.2 国内油气层保护技术研究及应用

随着我国对油气层保护技术研究的不断深入，根据我国不同油田的地质条件、压力和钻井设计的不同，我国油气开采工作者研究出一些适用于我国油气层保护的新方法，主要有：在钻井过程中采用屏蔽暂堵技术保护油层、选用解堵剂、研制缓速酸、利用防膨剂、研制助排剂、抗乳化剂和铁离子稳定剂等等。在油气层保护方面，采用屏蔽暂堵技术保护油层。在处理剂方面，研制了防膨剂、助排剂、抗乳化剂和铁离子稳定剂等具有自主知识产权的产品等，该技术的改进在油气田中广泛应用，为油气层的保护起到了积极作用。

4 小结

随着世界石油资源需求不断扩大和已探明石油地质储量被严重幵采，需要有足够的油气储量，才能保证石油行业的长期可持续发展，因此如何使其油气层免受或减少受外界的破坏，达到较高釆收率是缓解油气资源紧张的一个重要措施。因此，以保护储层为目的的油气钻井液技术的发展越来越重要。伴随各种新型钻井储层保护技术的不断开发，很多针对不同地层、不同压力和不同钻井设计的一系列钻井液配方不断涌现，这些技术在不断地发展和进步，但难以满足油气勘探开采生产的需要。本文认为，纳米材料等先进技术材料在油气层保护领域的应用，可显著增加油气产量、具有环保高效等优点，具有广阔的应用前景，值得进一步研究。

[1] 金娜.临盘地区低渗油藏钻井过程中的油气层保护技术研究[D].长江大学,2013.

[2] 李龙,孙金声,刘勇,等.纳米材料在钻井完井流体和油气层保护中的应用研究进展[J].油田化学,2013,(1).139-144.

[3] 吴晓红.吉林油田英台地区油气层保护技术研究[D].大庆石油学院,2007.

[4] 王智,曹秋芳.浅析油气层保护的钻井液及工艺技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(2)：69.

[5] 王先兵,陈大钧,蒋宽,等.新型防漏堵漏剂TFD与油气层保护技术[J].钻井液与完井液,2011,(1)：20-23.

白健华（1978¯），工程师，本科，2000年毕业于甘肃工业大学机电一体化专业，现从事采油工艺技术研究工作。