钻井液井壁侵入深度技术研究.doc

3i中国石油大学（北京）成人远程教育毕业设计（论文）钻井液井壁侵入深度技术研究姓名：学号：性别：专业:批次：电子邮箱：联系方式：函授站（教学点）：指导教师：2012年5月10日国石油大学（北京）成人教育毕业设计（论文）ii钻井液井壁侵入深度技术研究摘要正压差情况下钻井液在钻井过程中一般要进入井壁一定深度。钻井液的侵入不仅污染储层，降低产能，而且对各种测井响应有不同程度的影响，造成测井解释的多解性甚至误解释。控制钻井液井壁侵入深度是射孔完井油层保护的重要手段。以屏蔽暂堵技术为核心的一系列钻井液改造技术希望能够有效控制钻井液井壁侵入深度。测量钻井液井壁侵入深度可以验证钻井工艺在油层保护方面的实际成效，客观提升油层保护工艺技术进步。能够反映钻井液井壁侵入深度的测量工艺技术很多，但是由于油田公司在降低钻井投资方面压力较大，开发井许多常规测量项目被删减或完全取消，寻找一种低成本而又简单便捷的探测钻井液井壁侵入深度的测量工艺技术是本文的研究核心。钻井液侵入渗透性地层时所形成的流体界面在钻穿该地层后的一段时间内应该是相对边缘清晰的，在这时候侵入带和非侵入带之间形成一个高频电磁波的反射界面。在非磁性介质中，充填流体岩石的电导率和介电常数主要由孔隙中水的数量和电导率确定，因此，主要影响电磁波传播的岩石物性参数是钻井液电阻率，地层水电阻率及含水饱和度。关键词：钻井液，油层保护，侵深，测量，简单，工艺目录第一章油田保护储层的钻井液技术11.1储层损害的概念11.2保护储层的钻井技术11.3保护储层的钻井液技术1第二章成膜水基钻井液（超低渗透钻井液）32.1成膜钻井液降滤失、减小储层损害机理32.2提高地层的承压能力的机理42.3消除压差卡钻机理4第三章钻井液井壁侵入深度测量仪采用的关键技术53.1微型化井下电磁探测仪器大功率供电技术53.2井下仪器抗磨、抗压、耐高温工艺技术63.3新型聚焦技术63.4系统总体设计6第四章结论8参考文献910第一章油田保护储层的钻井液技术1.1储层损害的概念所谓储层损害是指油层钻开后，到石油开采完整个过程中，由于外来固相物质与流体侵入后，引起油层岩石及其孔隙空间和流体发生物理、化学和物理化学变化导致孔隙空间改变、渗透率降低和渗流阻力增加、油井产量降低。储层损害（即地层损害）存在于许多油井生产的始终。微粒运移，粘土矿物水化、膨胀分散，无机垢，沥青质和其它的有机沉淀物等都对地层损害产生。地层的损害可以致使油井减产，一般要进行的是昂贵处理这样才可以消除其损害。地层的损害分为机械的损害与化学的损害。机械的损害是颗粒的固相和乳化物及沥青与无机盐以物理的方式堵塞孔隙的空间。储层中发生了化学的变化因而造成地层的损害，往含的高矿化度的地层水砂岩储层的注低矿化度水，低矿化度水将诱发粘土的膨胀与微粒的运移。钻井液对储层造成的可能伤害有：滤液可引起粘土膨胀、水锁、乳化、固相引起堵塞等；促使钻井液及固相易于进入地层；增大滤液侵入量；冲蚀井壁破坏滤饼，不仅促使滤液进入产层，而且易造成井眼扩大，影响因井质量；快速起钻的抽汲效应，可破坏滤饼，快速下钻的冲击可增大压差，从而促使钻井液侵入储层量的增加；一方面可破坏滤饼，使钻井液易于进入储层，另一方面泥抹作用，使固相嵌入渗流通道，降低储层渗透率。1.2保护储层的钻井技术在钻开油气层、注水泥、射孔完井、酸化、压裂、采油、注水、修井等各个生产过程中都会不同程度地损害油气层。而钻井作业是打破油气层原始平衡状态的第一步骤，因此，钻井过程中的油气层保护技术就显得尤为重要。钻井过程中保护储层的有效地方法是：.欠平衡钻井技术，避免正压差作用下的侵入损害；屏蔽暂堵保护油气层的钻井液技术；使用减少油气层损害的钻井液。1.3保护储层的钻井液技术保护储层的典型的钻井液体系有如下种类：有机盐（甲酸盐）钻井液；聚合醇钻井完井液；无机正电胶（MMH）钻井完井液；有机正电胶钻井完井液；甲酸盐聚合醇钻井完井液；无机正电胶（MMH）聚合醇钻井完井液；正电性钻井液；成膜水基钻井液（或称超低渗透钻井液）。1.3.1暂堵粒子按照粒子物理性质可分为刚性粒子、变形粒子和纤维状粒子。刚性粒子主要为超细碳酸钙颗粒，变形粒子常用磺化沥青、氧化沥青、石蜡和树脂等材料；纤维状粒子主要为石棉短纤维。按照粒子的作用可分为架桥粒子和填充粒子。架桥粒子的粒径较大，其作用是堵住孔隙喉道，将大的喉道分割为直径更小的通道；填充粒子是架桥粒子的下一级粒子，其作用是堵住由大喉道分割而成的次级小喉道。变形粒子的作用较为复杂，它既可以堵塞填充粒子未堵住的更次一级的微小喉道，也可与其它粒子一起堵塞较大的孔隙喉道。而纤维状粒子的主要作用是堵塞孔径较大的裂缝。1.3.2暂堵粒子粒径的选择原则对于孔隙性储层，通常按最大连通孔喉直径的1/2～2/3选择架桥粒子（常用刚性粒子，即细目的C