石油钻探完井屏蔽暂堵技术是针对油层保护的一项关键技术,主要目的是在钻井和完井过程中减少或避免对油层的损害,提高油气井的产能和经济效益。这项技术的发展始于上世纪七八十年代,经过“七五”计划期间的研究与实践,已形成一系列实用技术。
油层保护的重要性在于,钻井和完井过程可能导致油层渗透率下降,油气井产能减少,甚至使油层失去工业生产价值。主要损害因素包括泥浆固相堵塞地层孔隙,以及泥浆和水泥浆的液相损害。据统计,国内外90%以上的井都是通过正压差打开油气层,这往往加剧了地层损害。
“七五”以后,针对正压差下的油层损害,发展了多种技术,如气体类钻井完井液(如空气、雾、泡沫、充气液等)能消除正压差,但应用受限;油基类钻井完井液虽消除了水相损害,但固相损害仍然存在;水基类钻井完井液如清洁盐水体系虽能减少固相损害,但无法消除水相损害,且成本高昂,工艺复杂。此外,有固相无粘土钻井液体系和改性钻井液体系在一定程度上减少了损害,但前者高温稳定性差,后者则难以完全避免损害。
在此背景下,屏蔽式暂堵技术应运而生,它提供了一种创新的技术思路。该技术通过在井壁上形成可降解的内外泥饼,暂时阻挡钻井液进入油层,从而在钻井和完井时保护油层。这种技术的优势在于,它可以在正压差条件下使用,对多套产层的保护更具可行性,而且固井水泥浆的损害可以通过特定的暂堵剂进行控制。暂堵剂选择与油层孔喉匹配的可溶性固相,能够在井壁表面形成致密的泥饼,同时在油层内部形成桥塞,防止液体侵入。
屏蔽式暂堵技术的实施涉及到多个方面,包括固相粒子级配的优化,固相材料的选择(如酸溶或油溶),以及改善泥饼质量和控制钻井液的高温高压失水。此外,选用对油气层损害小的处理剂也是关键。尽管如此,由于技术和经济的考虑,这种技术通常在井下情况简单或者多层套管条件下才能得到广泛应用。
石油钻探完井屏蔽暂堵技术是一项旨在减少油层损害,提高钻井和完井效率的关键技术。通过创新的技术手段,它能够在复杂的地质环境中保护油层,确保油气井的长期生产能力,从而带来显著的社会和经济效益。