钻完井作业中的油气层保护

钻井过程中防止油气层损害是保护油气层的第一个工程环节。钻井作业的效果，除了保证作业安全外，最重要的就是要为试采部门和生产部门提供无损害或低损害及固井质量优良的油气井。油气层的损害程度具有累加性，钻井中对油气层的损害不仅影响油气层的发现和油气井的初期产量，还会对后续各项作业损害油层的程度及作业效果带来影响。因此，做好钻井过程中的油气层保护工作，对提高勘探、开发经济效益至关重要。

有人认为，国外从20世纪30年代就提出并开始进行防止油气层污染的研究。过去的研究主要集中于钻井液的类型及特性，没有对钻井过程中由于钻井技术问题对油气层的损害进行研究。实际上，在油井工程的各个环节中，如钻井、固井、射孔、试油、修井等都将不同程度地产生近井地带油气层的污染问题。在钻井过程中钻开油气层时，由于破坏了油气层的原有环境状态，井筒内的固相、液相侵入油气层内与地层内的固相和液相发生固－固、固－液、液－液的物理和化学变化，使油气层的有效渗透率受到不同程度的损害，这将严重影响油井的产量和寿命，甚至在勘探钻井中还会失去发现油气层的机会。油气层一旦受到伤害，恢复到原有水平就相当困难。

在钻开产层过程中，由于必然与产层相接触，钻井液在压差、浸泡时间、环空返速等因素的作用下，油气层渗透率势必不同程度地受到损害。为了把好防止油气层损害的第一关，将油气层损害降到最低限度，国外从20世纪60年代末在压差理论的基础上采用了平衡压力钻井技术。国内在20世纪80年代广泛研究了以平衡压力为核心的一套保护油气层的钻井方法，即地层压力监测技术、井身结构设计、井内波动压力分析、合理钻井液密度的确定、安全下钻速度及井控技术等钻井技术与方法。为了有效保护低压低渗透油气层，新疆石油管理局、辽河石油勘探局和长庆石油勘探局研究和应用了空气钻井、泡沫钻井、充气钻井液钻井等欠平衡钻井技术。采用平衡压力钻井技术和欠平衡钻井技术，机械钻速明显增加，缩短了钻井液对油气层的浸泡时间，进而减轻了对产层的污染。