智能储层保护钻完井液及作用机理研究

油气层保护技术一直以来都受到国际工程界的重视，钻完井液作为接触储层的第一工作液，它对储层的保护效果直接关系到油气井的最终产能。本项研究融合了先进的理想充填储层保护技术和新颖的储层钻井液设计理念，通过在保护储层钻完井液体系中加入憎水成分，确保形成的滤饼具有亲有机质通道。通过完善评价手段，系统研究其作用机理，确保该通道具有智能化"单向阀"功能，在钻井和完井期间可控制滤液及钻井完井液中的固相不侵入储层，但在生产过程中却可为油气自动提供流动通道。该滤饼对水的渗透率非常低，对油的渗透率则高得多。因此，可以消除使用化学破胶剂清除滤饼的相关作业时间和成本。本项技术有助于提高储层渗透率恢复值，降低开采过程中储层的初始流动压力，并能获得稳定的油流通道，特别适用于裸眼井砾石充填完井、膨胀防砂网完井或任何难以清除泥饼的裸眼井完井，具有十分广泛的应用前景。

储层保护技术是涉及多学科、多种作业环节的系统工程技术。为了有效提高接触储层的第一种工作流体钻井完井液的储层保护效果，本研究研发了两种新型的处理剂，一种处理剂是憎水架桥颗粒（活性碳酸钙），通过筛选出最优的改性方式，优化改性剂及改性条件，已进行工业化生产。改性后的碳酸钙具有良好地疏水性，并与常规钻井完井液具有良好的相容性。另外一种处理剂为疏水降滤失剂, 通过对淀粉进行亲水亲油改性，形成了高分子型表面活性剂，既保证了足够的水溶性，又带有亲油基团。在优选抑制剂，降滤失剂，抗盐聚合物，流型调节剂等处理剂的基础上，通过理想充填暂堵方案优化设计(暂堵颗粒至少包含一种憎水架桥颗粒)，配合使用疏水降滤失剂，构建了智能储层保护钻井完井液体系。全套的性能评价证明该体系流变性好，滤失量低，储层保护效果好。同时该体系形成的泥饼具有良好疏水性，能有效降低水相及固相正向渗透率，而返排初始流动压力低，形成稳定的油流通道，可显著提高渗透率恢复值，达到95%以上。为了提高应用效果，本研究评价了不同作业参数对暂堵效果的影响，并在此基础上，丰富了理想充填软件，以便于现场应用。在项目完成过程中，以研究内容为依托，但不完全局限于项目内容，获得了省部级1等奖2项，省部级2等奖2项，局级奖励2项，申请了发明专利5项（2项获批，3项实审），发表文章5篇（外文3篇，中文核心2篇，EI收录2篇，ISTP收录2篇），获得软件著作权1项。