關于海上油田復雜地層鉆井液技術的相關探討

楊磊

摘 要：隨著海上油氣鉆探技術的深入發(fā)展，鉆井液技術也面臨著新的挑戰(zhàn)，為了滿足海上油氣田開發(fā)惡劣環(huán)境的高要求，必須要針對具體地質(zhì)情況及勘探需求，進一步開發(fā)鉆井液技術。因此，針對海上油氣開發(fā)地質(zhì)條件的復雜性，進行海上油氣田開采工作前，務必要明確可能存在的問題、風險及相應對策，提高對開發(fā)項目的風險管理重視程度，有針對性的修改調(diào)整開發(fā)方案，才能將海上油氣田開發(fā)風險程度降至最低。對此，本文闡述了海上油氣田開發(fā)存在的典型問題，以及開發(fā)過程中的風險范圍及改善對策，并深入探究了海上油田復雜地形條件下，應如何最大限度發(fā)揮鉆井液技術的獨特優(yōu)勢。

關鍵詞：海上油田;復雜地層;鉆井液技術;探究

0 引言

由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展對石油的需求量日漸上漲，且國際油價居高不下，海上油氣勘探已逐漸成為我國油氣儲量的新增長點，為了完成高效率高產(chǎn)量的采油目標，必須要重視對傳統(tǒng)鉆井液技術的改良，使其能夠適應海上油田的復雜地層開采要求。不同于陸地鉆井液，海洋鉆井液的配置通常使用海水，而海水的礦化度較高，所選用的處理劑必須要具備良好的耐鹽性，在海上油田開采工作中應用鉆井液技術時，必須要針對海洋實際情況及海洋地層的復雜程度，調(diào)整最為適用的海上油田鉆井液技術。

1 海上油氣田開發(fā)存在問題

1.1 異常干擾問題

在海上油氣田開發(fā)過程中會受到很多負面因素的影響，例如異常干擾問題，即開發(fā)目的層上方所存在的異常低速體或高速體，在視覺上造成構造假象，導致地層平均速度與平面上存在較大差異。針對此類問題，可以通過刻畫異常體平面范圍的方式，再利用地震屬性提取法來確定異常體的具體影響范圍，也可以通過求取異常體縱向干擾量的方式，主要適用于探井鉆遇異常體的情況。

1.2 斷層遮擋問題

所謂斷層遮擋問題，主要是指很多斷塊油氣藏的圈閉，不利于地震資料成像，也在很大程度上影響地震解釋和儲層預測，受到斷層遮擋的地層也會出現(xiàn)“下拉現(xiàn)象”。對此，不僅要提高地震資料品質(zhì)，更要充分考慮深度預測的誤差量變化規(guī)律，才能最大化滿足開發(fā)產(chǎn)能需求。

1.3 地層缺失問題

由于受到地層剝失及斷層等因素影響，常造成開發(fā)井與探井鉆遇地層不一致問題，導致地層對比出現(xiàn)錯誤，加大了鉆井難度。由此可見，在海上油氣田開發(fā)過程中，往往會遇到異常感染、斷層遮擋和地層缺失等問題，應受到高度重視與及時解決，才能避免給海上油田鉆井工作造成過多負面影響。

2 海上油氣田開發(fā)風險及對策

海上油氣田開發(fā)過程中，主要存在風險為以下三方面：地質(zhì)方面的風險--由于海上油氣田鉆井數(shù)量不多，資料收集工作極為困難，海上油氣在地質(zhì)方面的認識受到了嚴重限制;開發(fā)技術方面的風險--由于海上油氣田的地理環(huán)境十分特殊，對地質(zhì)認識存在一定局限性，導致陸上較為成熟的油氣田開發(fā)技術無法完全適應于海上油氣田，運用風險較大;開發(fā)工程方面的風險--海上油氣田的開發(fā)工程量巨大，且環(huán)節(jié)復雜，所涉及的設施設備繁多，對大型設備依賴性較高，如果缺乏大型施工設備，則會嚴重影響施工工程進程，導致經(jīng)濟收益受損。因此，針對海上油氣田開發(fā)過程中存在的具體風險，應不斷強化地質(zhì)評價工作力度、合理減小儲量風險、有效控制建設成本，以及充分評估稀缺資源對項目的具體影響，并合理安排項目進度，以實現(xiàn)降低海上油氣田開發(fā)風險。

3 海上油田復雜地層鉆井液技術的探究

3.1 聚合醇鉆井液體系

針對海上油田復雜地層以及惡劣環(huán)境條件，海上油田鉆井液與陸地鉆井液間存在很大差別，由于海洋中生活著大量生物，若反排入海底的鉆井液毒性較大或不易降解，則會在很大程度上導致海洋生物的大量死亡，造成海洋生物鏈的斷裂，部分不可降解物質(zhì)甚至積聚于海洋生物體內(nèi)，最終走向人類餐桌，對人類身體健康產(chǎn)生危害。因此，必須要對海上油田鉆井液進行深入研究和不斷升級，才能在不破壞海洋生態(tài)環(huán)境基礎上，高效率完成油田開采任務。聚合醇鉆井液歸屬于環(huán)保型水基鉆井液體系，其主劑配制為聚合醇，兼具油基鉆井液的部分優(yōu)異功能和環(huán)保性能，也不存在干擾地質(zhì)錄井問題。其中，聚合醇屬于非離子型低分子聚醚，具有常溫下易溶于水的特性，且毒性很低，在短時間內(nèi)就能達到較高的生物降解率，聚合醇鉆井液以良好的防塌、潤滑、環(huán)保等綜合性能，尤其在海洋鉆井中的應用效果非常突出。

3.2 有機鹽鉆井液

有機鹽鉆井液是屬于近幾年興起的新型水基鉆井液體系，所使用的有機鹽主要包括甲酸鈉、甲酸鉀和甲酸銫。有機鹽鉆井液的主要性能優(yōu)勢，包括防塌性能較好、能有效保護油氣層，且具有較低的腐蝕性，還具有環(huán)保及可回收再利用等特點。不同于常規(guī)鹽水體系，甲酸鹽鉆井液更易于被海洋環(huán)境所接收，無毒且沒有副作用，被水稀釋后能夠很快降解，屬于易生物降解類物質(zhì)，雖然價格較高，但可以回收再利用，性價比較高，在海上油田鉆探中得到了廣泛應用。

3.3 甲基葡萄糖甙鉆井液

作為上個世紀九十年所提出的一種新型水基鉆井液體系，甲基葡萄糖甙鉆井液在防塌機理和常規(guī)性能方面與油基鉆井液相似，所以也被成為仿油基鉆井液體系。在大量室內(nèi)研究和生產(chǎn)實踐中得知，甲基葡萄糖甙鉆井液在抑制泥頁巖水化膨脹、維持井眼穩(wěn)定、保護油氣層等方面，具有較大優(yōu)勢，還具備較好的潤滑性能，抗污染能力強且穩(wěn)定性高，無毒無害，易生物降解，對海洋生態(tài)環(huán)境影響較小。因此，在大斜度井和水平井中，使用甲基葡萄糖甙鉆井液體系，能夠通過在地層泥頁巖表面形成半透膜的方式，來控制鉆井液與地層水的運移。

3.4 合成基鉆井液

所謂合成基鉆井液，是一種以人工合成或改性有機物，依據(jù)具體性能需要適當加入降濾失劑、流變性調(diào)節(jié)劑以及重晶石等，其種類不斷豐富，特點是運動粘度低且投入成本相對較少，但環(huán)境保護性能不理想。合成基鉆井液同樣無毒無害，生物降解率較高，對海洋生物環(huán)境無污染，潤滑性能較好，不僅有利于油層保護，而且能夠穩(wěn)定井壁，且不摻雜熒光類物質(zhì)，對測井和試井資料無影響。

3.5 硅酸鹽鉆井液

對于硅酸鹽鉆井液而言，其應用優(yōu)勢在于無毒、無熒光、成本低等方面，且能通過多方協(xié)同作用來穩(wěn)定井壁，但具有性能調(diào)整困難、對鉆井液pH值較敏感、與鉆井液其他處理劑配伍性較差以及摩阻較大等問題。總體來說，硅酸鹽鉆井液的應用前景較廣闊，已經(jīng)在阿拉斯加、墨西哥灣、北海等地區(qū)得到廣泛實用。

3.6 微泡沫鉆井液技術

與普通泡沫體系密度相比，微泡沫體系密度較大，但仍然小于純水密度，微泡沫是由多層膜包裹著氣核而組成的獨立球體。微泡沫鉆井液體系具有如下特點：包括氣--液或者氣--液--固多相組成的分散體系;氣泡存在形式為均勻、非聚集、非連續(xù)狀態(tài);微泡沫鉆井液密度在一定范圍內(nèi)可調(diào);氣體來源既可以由化學法產(chǎn)生，也可以由物理法產(chǎn)生。對于微泡沫鉆井液而言，其形成關鍵技術包括發(fā)泡能力超強、泡沫細小、周期長的起泡劑，兼具抗鹽、抗鈣、抗溫能力的穩(wěn)泡劑，以及能夠滿足形成和穩(wěn)定微泡沫體系的基液性能。

4 結束語

綜上所述，在海上油氣田開發(fā)過程中，由于地層非常復雜，開采難度較大，地質(zhì)條件十分惡劣，導致開采風險較高，必須要根據(jù)不同地層情況及地質(zhì)條件，選擇最佳開采方案，針對地質(zhì)、開發(fā)技術、開發(fā)工程等方面的風險進行評估，更有效的解決異常干擾、斷層遮擋、地層缺失等問題。由此可見，在海上油氣田開發(fā)、建設與生產(chǎn)過程中，務必要做好前期準備針對地質(zhì)油藏、海洋工程技術、鉆井工程技術等進行細致入微的研究與分析，才能充分發(fā)揮海上鉆井液技術的優(yōu)勢，切實提升海上油田開采項目的經(jīng)濟效益。

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