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摘要：石油钻探的目的是为了发现油气层，正确评价油气层和最大限度的开发油气层。然而，从钻开油气层到投产，都会对油气层造成一定程度的损坏。钻开油气层时，在正压差的作用下、钻井液的固相和液体进入油气层造成孔喉堵塞，其液相进入油气层与油气层岩石和流体作用，改变油气层原有的平衡，从而诱发油气层潜在损害因素，造成渗透率下降。如果开发油气层过程中注意保护油气层，就会大大减小对油层渗透率的损害，提高油层的采收率，起到保护产油层，增加产量的作用。
关键词：钻井液 油气层损害 保护油气层 地层压力系数 异常高压
1 保护油气层重要性及原则
在钻井过程中，钻井液固相及其滤液进入油气层与储层的岩石及流体发生作用，以及不适当的工艺措施，都可能引起油气层的损害。油气层的损害不仅降低油气井的产出注入能力及油气的采收率，还可能损失宝贵的油气资源以及增加开发的成本。所以，钻井完井保护油气层技术是石油工程中加快勘探速度，提高油气的采收率和增储上产的重要技术组成部分，是保护油气资源的重要戰略措施。因此搞好钻井过程中的保护油气层工作，对提高勘探、开发经济效益之重要，必须把好这一关。
1）保护油气层的重要性
探井的钻井完井过程中，有利于发现和正确评价油气层。如果没有保护好油气层而造成油气层损害，就可能使一些有希望的油气层被误判为干层或不具开采价值。
保护油气层的钻井完井配套技术应用，可减少对油气层的损坏，提高油气层的产能及勘探开发效益。
2）保护油气层技术的原则
（1）保护为主，解除为辅原则
由于油气层一旦受到损害，一般很难恢复到损害前的状况，有些损害是无法解堵恢复的，部分油气层受到损害后即是可以解堵，但是所花费的费用也很高，可能远高出保护储层所需的费用。所以，钻井过程的保护油气层技术应该以预防为主，解除为辅。
（2）针对性原则
做到根据油气层特性选择作业液的类型，研究确定合适的组分、性能及工艺。
（3）配伍性原则
所采用的工作液和工艺措施应该与油气层岩石与流体配伍、尽可能不要诱发油气层的损害，或能控制工作液进入油气层的深度，并控制进入油气层中工作液的组分，力求在油气井投产时可以使用现代物理或化学方法加以解堵。
（4）效果与效益结合原则
为了贯彻石油工业以效益为中心的原则，在优选各项保护油气层技术时，既要考虑各项技术的先进性与有效性，更重要的是要考虑经济上的可行性。
2 钻井过程中的油气层保护技术
储层损害的主要因素有两个：
一是当钻开储层时，存在着井内钻井液有效液柱压力与地层压力差，致使钻井液中的滤液和固相进入地层而损害油气层；另一个原因是钻开储层需要一定的时间，储层被钻井液浸泡的时间越长损害越严重。要使储层损害保持在最小限度内，就必须将压差控制在最安全值的范围内，为了减小钻井液对储集层的浸泡时间，就必须以最短的时间钻穿储层，因此为了保护储层、减少污染，就要有一套高速、优质、安全的钻井工艺技术和成熟的钻井液技术。
1）保护油气层钻井工艺技术要求
钻井过程中造成储层损害的主要工程因素：
在钻开储层的过程中，除了储层岩石矿型、成分、结构、形态等条件及由他们所决定的岩石的物理机械性能外，从钻井技术因素来说压差、环空流速、钻速和浸泡时间对油气层损害有着至关重要的影响。
（1）钻井压差
钻井液液柱压力与储层孔隙压力之差是造成储层损害最主要的因素之一，在一定的压差下钻井液中的滤液和固相就会渗入底层内，造成固相堵塞和粘土水化膨胀堵塞等问题，井底压差越大对储层损害的深度越深对储层渗透率的影响也更加严重，若是压漏了储层钻井液会漏失到储层的深部将造成难以解除的储层损害，压差是造成储层损害的主要原因之一，降低钻井液压差是保护储集层的重要技术措施。
（2）浸泡时间
在钻开储层的过程中，钻井液漏失到储层中的数量随钻井液浸泡时间的延长而增加，浸泡过程中除了滤液进入地层外，钻井液中的固相在压差作用下也逐步的浸入地层，其浸入地层的数量及深度随时间的增加浸泡时间越长浸入越多，造成储层的伤害越大。
（3）环空流速
环空流速对储层损害的原因有：
高的环空流速，即环空流态为紊流时，井壁被冲刷，使井眼扩大造成井内固相含量增加。
高环空流速在环空产生的循环压将增大钻井液对井底的有效液注压力，即增大对井底的压差。
环空流速越大，钻井液对井壁泥浆的冲蚀越严重，不利于形成阻止钻井液中固相和滤液浸入储层的致密泥饼，使钻井液的动滤失量增加，钻井液固相和滤液对储层伤害的深度与程度随之增加。所以必须设计适当的环空流速，避免对储层的伤害。
2）保护油气层钻井液技术要求
（1）具有不同的密度系列及密度可调
不同密度于不同类型的钻井液才能满足各种压力系数的油气层需要，钻井液密度应易于调整，以满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要。
（2）钻井液固相对油气层损害
必须利用现有的固控设备将有害固相降低到最低，同时调整好钻井液性能以满足保护油气层的需要。同时，应依据所钻油气层的孔喉直径，选择尺寸大小以减少固相侵入油气层的数量与深度，在油井投产时再进行解堵。此外，对于固相颗粒堵塞，严重损害油气层且不易解堵的井，应尽可能采用无固相或膨润土相钻井液钻开油气层。
（3）钻井液与油气层岩石必须配伍
为了防止因钻井液与油气层岩石不配伍而引起水敏、盐敏、碱敏酸敏等损害，对于中、强水敏性储层的钻井液，应该有强的抑制性以防止粘土水化膨胀引起水敏损害；对于盐敏性储层，钻井液的矿化度应控制在临近矿化度以上；对碱敏性油气层，钻井液的ph值应尽量控制在临界ph值以下；对于酸敏性储层，尽量不要选用酸溶性暂堵剂。 （4）钻井液滤液与油气层流体必须配伍
为了防止钻井液滤液有油气层流体比配伍，引起无机沉淀、有机沉淀乳化堵塞、水锁等损害，钻井液滤液中的无机离子和处理剂应不与储层流体发生变化，生成无机及有机沉淀，以及不与储层中流体作用产生产生乳化堵塞；滤液的表面张力应低，以减少水锁损害。
（5）钻井液的常规性能应有利于保护油气层。
钻井液的造壁性要好，泥饼渗透率低，高温高压滤失量好低于10ml，这有利于减少钻进液的侵入量；钻井液的润滑性好、摩阻低，流变性好，以降低钻井液的当量密度和起下钻或开泵时的激动压力。
3）国内成熟的钻井液类型
（1）水基钻井液
优点：成本低、配制和维护简单、处理剂来源广、可供选择的配方多、性能容易控制和调节、保护储层效果好。
缺点：失水不好控制，有害固相含量较高。
（2）油基钻井液体系
优点：保护储层效果好、防塌效果好、性能稳定、抗污染强。
缺点：成本高、污染严重、易发生火灾、 对录井有影响，对地质开发解释有影响。
（3）气体型钻井流体
优点：低密度、低或无失水、不易漏失、钻速高、无固相、可延长钻头使用寿命、多数耗水量低、保护储层效果很好。
缺点：所需设备和工艺复杂、不适用于高压和含硫化氢储层、不适用于深井。
（4） 国内外新近发展的钻井液体系
其中国内新近发展的钻井液包括：
甲酸盐无固相钻井液（应用范围：取代使用常规盐水钻井液的场合）；
聚合醇钻井液（应用范围：造浆不严重的地层）；
可循环泡沫钻井液（应用范围：与普通泡沫相同，主要用于低压油气层）。
3 钻井液施工应用分析
甲酸盐钻井液是近几年发展起来的一种新型无固相钻井液体系。这种钻井液体系主要由甲酸的碱金属（钾、钠、铯）盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。循环降压小、腐蚀性小、易生物降解、对环境污染小、可使增粘剂和降滤失剂提高热稳定性，易于配制、维护简单、性能稳定，具有很强的抗盐、抗钙及其它污染能力，抑制防塌能力强，能较好地解决保护油层与井壁稳定。
快速钻井液分子具有强吸附基团（包括羥基、羧基、胺基、酰胺基及磺酸基等），具有较长的分子链，能消除钻屑相互团聚、吸附钻头、大幅度提高钻井液的极压润滑性、降低扭距，使地层岩石在钻井过程中有效提高钻井速度，并保证井壁稳定。
4 小结
在钻井完井过程中，钻井完井的固相及其滤液进入油气层与储层岩石及流体发生作用，以及不适当的工艺措施，都可能引起油气层的渗透率低而造成油气层的损害，所以我们要在钻井过程中有效的保护油气层，保护油气层的钻井完井配套技术应用，可减少对油气层的损坏，提高油气层的产能及勘探开发效益。
在钻井过程中，对储层的保护可以利用与地层相配伍的钻井液既有利于保护油气层的钻井液体系和合理的钻井工艺技术；提高机械钻速，缩短钻井周期，要求钻井液体系中有害固相较少，避免了对油气孔隙通道的阻塞，钻井液很小的滤失量以及滤液的强抑制性也不会引起储层粘土的水化分散，避免了孔隙通道的阻塞。
尕斯库勒油田长期注采，储层特性发生变化，钻井过程中由于地层压力系统紊乱，造成油层段泥浆密度过高致使油层段正压差过大造成油气层损害，为了能最大限度的保护油气层选用了与储层相配伍的屏蔽暂堵钻井液体系，所采用的暂堵剂都需要采用采油井投产时能用物理或化学方法进行解堵的材料以实现最大限度的保护油气层。
我们要进一步的了解该地层的地质特性；利用现有的技术摸清该区块的地层压力系数；以便及时地调整钻井液体系及钻井液性能和改进钻井工艺技术，以便在今后的工作中更好更有效的保护好油气层。
参考文献：
[1] 《油气层保护技术》郑贵荣 许代文 石油工业出版社
[2] 《保护油气层技术（第三版）》徐同台 赵敏 熊友明 石油工业出版社
[3] 《钻井监督（上、下）》杜小瑞 石油工业出版社 张卫国
[4] 《泥浆工艺原理》黄汉仁
[5] 《钻井工程》肖建波 重庆石油高等专科学校出版社，钻井过程中对尕斯库勒油田油气层的保护技术
关键词：钻井液 油气层损害 保护油气层 地层压力系数 异常高压
1 保护油气层重要性及原则
在钻井过程中，钻井液固相及其滤液进入油气层与储层的岩石及流体发生作用，以及不适当的工艺措施，都可能引起油气层的损害。油气层的损害不仅降低油气井的产出注入能力及油气的采收率，还可能损失宝贵的油气资源以及增加开发的成本。所以，钻井完井保护油气层技术是石油工程中加快勘探速度，提高油气的采收率和增储上产的重要技术组成部分，是保护油气资源的重要戰略措施。因此搞好钻井过程中的保护油气层工作，对提高勘探、开发经济效益之重要，必须把好这一关。
1）保护油气层的重要性
探井的钻井完井过程中，有利于发现和正确评价油气层。如果没有保护好油气层而造成油气层损害，就可能使一些有希望的油气层被误判为干层或不具开采价值。
保护油气层的钻井完井配套技术应用，可减少对油气层的损坏，提高油气层的产能及勘探开发效益。
2）保护油气层技术的原则
（1）保护为主，解除为辅原则
由于油气层一旦受到损害，一般很难恢复到损害前的状况，有些损害是无法解堵恢复的，部分油气层受到损害后即是可以解堵，但是所花费的费用也很高，可能远高出保护储层所需的费用。所以，钻井过程的保护油气层技术应该以预防为主，解除为辅。
（2）针对性原则
做到根据油气层特性选择作业液的类型，研究确定合适的组分、性能及工艺。
（3）配伍性原则
所采用的工作液和工艺措施应该与油气层岩石与流体配伍、尽可能不要诱发油气层的损害，或能控制工作液进入油气层的深度，并控制进入油气层中工作液的组分，力求在油气井投产时可以使用现代物理或化学方法加以解堵。
（4）效果与效益结合原则
为了贯彻石油工业以效益为中心的原则，在优选各项保护油气层技术时，既要考虑各项技术的先进性与有效性，更重要的是要考虑经济上的可行性。
2 钻井过程中的油气层保护技术
储层损害的主要因素有两个：
一是当钻开储层时，存在着井内钻井液有效液柱压力与地层压力差，致使钻井液中的滤液和固相进入地层而损害油气层；另一个原因是钻开储层需要一定的时间，储层被钻井液浸泡的时间越长损害越严重。要使储层损害保持在最小限度内，就必须将压差控制在最安全值的范围内，为了减小钻井液对储集层的浸泡时间，就必须以最短的时间钻穿储层，因此为了保护储层、减少污染，就要有一套高速、优质、安全的钻井工艺技术和成熟的钻井液技术。
1）保护油气层钻井工艺技术要求
钻井过程中造成储层损害的主要工程因素：
在钻开储层的过程中，除了储层岩石矿型、成分、结构、形态等条件及由他们所决定的岩石的物理机械性能外，从钻井技术因素来说压差、环空流速、钻速和浸泡时间对油气层损害有着至关重要的影响。
（1）钻井压差
钻井液液柱压力与储层孔隙压力之差是造成储层损害最主要的因素之一，在一定的压差下钻井液中的滤液和固相就会渗入底层内，造成固相堵塞和粘土水化膨胀堵塞等问题，井底压差越大对储层损害的深度越深对储层渗透率的影响也更加严重，若是压漏了储层钻井液会漏失到储层的深部将造成难以解除的储层损害，压差是造成储层损害的主要原因之一，降低钻井液压差是保护储集层的重要技术措施。
（2）浸泡时间
在钻开储层的过程中，钻井液漏失到储层中的数量随钻井液浸泡时间的延长而增加，浸泡过程中除了滤液进入地层外，钻井液中的固相在压差作用下也逐步的浸入地层，其浸入地层的数量及深度随时间的增加浸泡时间越长浸入越多，造成储层的伤害越大。
（3）环空流速
环空流速对储层损害的原因有：
高的环空流速，即环空流态为紊流时，井壁被冲刷，使井眼扩大造成井内固相含量增加。
高环空流速在环空产生的循环压将增大钻井液对井底的有效液注压力，即增大对井底的压差。
环空流速越大，钻井液对井壁泥浆的冲蚀越严重，不利于形成阻止钻井液中固相和滤液浸入储层的致密泥饼，使钻井液的动滤失量增加，钻井液固相和滤液对储层伤害的深度与程度随之增加。所以必须设计适当的环空流速，避免对储层的伤害。
2）保护油气层钻井液技术要求
（1）具有不同的密度系列及密度可调
不同密度于不同类型的钻井液才能满足各种压力系数的油气层需要，钻井液密度应易于调整，以满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要。
（2）钻井液固相对油气层损害
必须利用现有的固控设备将有害固相降低到最低，同时调整好钻井液性能以满足保护油气层的需要。同时，应依据所钻油气层的孔喉直径，选择尺寸大小以减少固相侵入油气层的数量与深度，在油井投产时再进行解堵。此外，对于固相颗粒堵塞，严重损害油气层且不易解堵的井，应尽可能采用无固相或膨润土相钻井液钻开油气层。
（3）钻井液与油气层岩石必须配伍
为了防止因钻井液与油气层岩石不配伍而引起水敏、盐敏、碱敏酸敏等损害，对于中、强水敏性储层的钻井液，应该有强的抑制性以防止粘土水化膨胀引起水敏损害；对于盐敏性储层，钻井液的矿化度应控制在临近矿化度以上；对碱敏性油气层，钻井液的ph值应尽量控制在临界ph值以下；对于酸敏性储层，尽量不要选用酸溶性暂堵剂。 （4）钻井液滤液与油气层流体必须配伍
为了防止钻井液滤液有油气层流体比配伍，引起无机沉淀、有机沉淀乳化堵塞、水锁等损害，钻井液滤液中的无机离子和处理剂应不与储层流体发生变化，生成无机及有机沉淀，以及不与储层中流体作用产生产生乳化堵塞；滤液的表面张力应低，以减少水锁损害。
（5）钻井液的常规性能应有利于保护油气层。
钻井液的造壁性要好，泥饼渗透率低，高温高压滤失量好低于10ml，这有利于减少钻进液的侵入量；钻井液的润滑性好、摩阻低，流变性好，以降低钻井液的当量密度和起下钻或开泵时的激动压力。
3）国内成熟的钻井液类型
（1）水基钻井液
优点：成本低、配制和维护简单、处理剂来源广、可供选择的配方多、性能容易控制和调节、保护储层效果好。
缺点：失水不好控制，有害固相含量较高。
（2）油基钻井液体系
优点：保护储层效果好、防塌效果好、性能稳定、抗污染强。
缺点：成本高、污染严重、易发生火灾、 对录井有影响，对地质开发解释有影响。
（3）气体型钻井流体
优点：低密度、低或无失水、不易漏失、钻速高、无固相、可延长钻头使用寿命、多数耗水量低、保护储层效果很好。
缺点：所需设备和工艺复杂、不适用于高压和含硫化氢储层、不适用于深井。
（4） 国内外新近发展的钻井液体系
其中国内新近发展的钻井液包括：
甲酸盐无固相钻井液（应用范围：取代使用常规盐水钻井液的场合）；
聚合醇钻井液（应用范围：造浆不严重的地层）；
可循环泡沫钻井液（应用范围：与普通泡沫相同，主要用于低压油气层）。
3 钻井液施工应用分析
甲酸盐钻井液是近几年发展起来的一种新型无固相钻井液体系。这种钻井液体系主要由甲酸的碱金属（钾、钠、铯）盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。循环降压小、腐蚀性小、易生物降解、对环境污染小、可使增粘剂和降滤失剂提高热稳定性，易于配制、维护简单、性能稳定，具有很强的抗盐、抗钙及其它污染能力，抑制防塌能力强，能较好地解决保护油层与井壁稳定。
快速钻井液分子具有强吸附基团（包括羥基、羧基、胺基、酰胺基及磺酸基等），具有较长的分子链，能消除钻屑相互团聚、吸附钻头、大幅度提高钻井液的极压润滑性、降低扭距，使地层岩石在钻井过程中有效提高钻井速度，并保证井壁稳定。
4 小结
在钻井完井过程中，钻井完井的固相及其滤液进入油气层与储层岩石及流体发生作用，以及不适当的工艺措施，都可能引起油气层的渗透率低而造成油气层的损害，所以我们要在钻井过程中有效的保护油气层，保护油气层的钻井完井配套技术应用，可减少对油气层的损坏，提高油气层的产能及勘探开发效益。
在钻井过程中，对储层的保护可以利用与地层相配伍的钻井液既有利于保护油气层的钻井液体系和合理的钻井工艺技术；提高机械钻速，缩短钻井周期，要求钻井液体系中有害固相较少，避免了对油气孔隙通道的阻塞，钻井液很小的滤失量以及滤液的强抑制性也不会引起储层粘土的水化分散，避免了孔隙通道的阻塞。
尕斯库勒油田长期注采，储层特性发生变化，钻井过程中由于地层压力系统紊乱，造成油层段泥浆密度过高致使油层段正压差过大造成油气层损害，为了能最大限度的保护油气层选用了与储层相配伍的屏蔽暂堵钻井液体系，所采用的暂堵剂都需要采用采油井投产时能用物理或化学方法进行解堵的材料以实现最大限度的保护油气层。
我们要进一步的了解该地层的地质特性；利用现有的技术摸清该区块的地层压力系数；以便及时地调整钻井液体系及钻井液性能和改进钻井工艺技术，以便在今后的工作中更好更有效的保护好油气层。
参考文献：
[1] 《油气层保护技术》郑贵荣 许代文 石油工业出版社
[2] 《保护油气层技术（第三版）》徐同台 赵敏 熊友明 石油工业出版社
[3] 《钻井监督（上、下）》杜小瑞 石油工业出版社 张卫国
[4] 《泥浆工艺原理》黄汉仁
[5] 《钻井工程》肖建波 重庆石油高等专科学校出版社，钻井过程中对尕斯库勒油田油气层的保护技术