博孜区块低渗孔缝性气藏钻完井液研究

摘要

塔里木盆地博孜区块储层为低渗透孔缝性气藏，现场试井发现已完钻井完井表皮系数高，储层损害严重。为此，本文以保护低渗孔缝性气藏的钻完井液技术为研究目标，在明确储层地质特征和损害机理基础上，评价现用钻完井液综合性能，针对性优选处理剂，结合储层保护性能优化，形成保护博孜区块低渗孔缝性气藏的钻完井液体系。 考虑温度对敏感性的影响，以气体为实验流体，通过室内高温高压敏感性评价发现，博孜区块储层岩心130℃下有弱速敏、中偏强水敏、中偏强盐敏、中偏弱碱敏、弱酸敏损害；定内压变围压和定围压变内压两种加载方式敏感性测试表明，博孜区块储层岩心高温应力敏感损害强，且裂缝的存在会加剧应力敏感性，裂缝开度越大，应力敏感性越强；基于多种水相圈闭预测模型分析发现，博孜区块存在严重的水相圈闭损害，通过核磁共振T2测试、岩心自吸实验与岩心驱替实验，揭示了博孜区块具有显著的水锁损害的机理；依据屏蔽暂堵理论、理想充填理论与D90规则分析表明，现场钻井液无法形成对博孜区块储层微裂缝的有效封堵，存在固相对微裂缝的损害。 现场水基、油基4种钻井液及2种有机盐完井液评价研究表明，现用钻井液体系流变滤失性总体可满足钻井要求，但2种水基钻井液在高温下流变滤失性的稳定、抗污染能力、润滑性能、沉降稳定性和封堵性能有待改善，尤其是储层保护能力，4种钻井液对岩心的渗透率恢复值皆低于80%，最高为74.21%，对储层损害较严重；现用完井液体系防水锁性能较差，渗透率恢复值低，也会对储层造成一定程度的伤害。 针对博孜区块低渗孔缝性气藏液锁损害、水/盐敏损害和固相、液相对微裂缝的损害等主要损害机理，以及现场钻完井液的不足，提出以加强封堵、抑制、防液锁性能为主要的储层保护对策，结合水锁抑制技术、成膜封堵技术，优选处理剂，同时基于理想充填理论，调制出适合博孜区块储层孔渗特征的复合暂堵剂，构建1套水基钻井液，并对现场油基钻井液进行优化，优化后的钻井液体系基本性能满足现场要求，并具有更优的储层保护能力，渗透率恢复值均在85%以上。基于油基钻井液滤饼清除、滤液破乳分析，对现场完井液进行优化，优化后的完井液可有效消除油基钻井液污染后的损害，大幅度提高岩心渗透率，测试的渗透率恢复值达100%。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 低渗透气藏的划分

1.2.2 低渗孔缝性气藏损害机理研究现状

1.2.3 低渗孔缝性气藏钻完井液技术研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 创新点

（1）揭示了博孜区块低渗孔缝性气藏高温压敏感特征

（2）较为系统地分析 了储层 水锁损害

（3）形成了博孜区块 低渗孔缝性气藏钻完井液保护技术

第二章 博孜区块储层特征及损害机理研究

2.1 储层岩性

2.2 储层温度压力

2.3 储层流体性质

2.4 储集层物性及潜在损害因素分析

2.4.1 孔渗特征分析

2.4.2 矿物组成分析

2.4.3 微观构造分析

2.4.4 岩样水化性质分析

2.4.5 潜在损害因素归纳分析

2.5 低渗孔缝性气藏岩心高温高压敏感性评价

2.5.1 高温高压速敏性

2.5.2 高温高压水敏性

2.5.3 高温高压盐敏性

2.5.4 高温高压酸敏性

2.5.5 高温高压碱敏性

2.6 应力敏感伤害研究

2.6.1 博孜区块裂缝特征

2.6.2 不同裂缝开度下的应力敏感性

2.6.3 高温应力敏感性评价

2.7 液相圈闭损害评价

2.7.1 水相圈闭/水锁损害机理

2.7.2 水相圈闭预测

2.7.3 水锁损害评价

2.7.4 油锁损害

2.8 固相损害机理研究

2.8.1 固相对基质的影响

2.8.2 固相对裂缝的影响

2.9 本章小结

第三章 博孜区块现场钻完井液综合性能评价

3.1 现场钻井液性能评价

3.1.1 基础性能评价

3.1.2 抗温耐温性能评价

3.1.3 抗污染性能评价

3.1.4 抑制性评价

3.1.5 封堵性能评价

3.1.6 储层保护性能评价

3.2 现场完井液性能评价

3.2.1 基础性能评价

3.2.2 抗温耐温性能评价

3.2.3 抑制性评价

3.2.4 储层保护性能评价

3.3 本章小结

第四章 博孜区块钻完井液优化实验研究

4.1 基本思路

4.2 水基钻井液体系优化

4.2.1 水锁伤害抑制技术研究

4.2.2 封堵/成膜储层保护技术研究

4.2.3 处理剂优选

4.2.4 理想充填技术

4.2.5 水基钻井液体系配方建立

4.3 油基钻井液与完井液体系优化

4.3.1 油基滤饼清除分析

4.3.2 滤液破乳分析

4.3.3 理想充填技术

4.3.4 优化油基钻井液与完井液配方建立

4.4 本章小结

第五章 优化钻完井液综合性能评价

5.1 优化水基钻井液综合性能评价

5.1.1 基础性能评价

5.1.2 抗温耐温性能评价

5.1.3 抗污染性能评价

5.1.4 封堵性能评价

5.1.5 抑制性评价

5.1.6 储层保护性能评价

5.2 优化油基钻井液与完井液储层保护性能评价

5.2.1 渗透率损害率评价

5.2.2 顺序流体动态污染评价

5.3 本章小结

结论及建议

参考文献

攻读硕士期间获得的学术成果

致谢