钻井过程中,能否严格按钻井工程设计进行施工,钻井时油气层是否受到污染,是影响油井投产后产量高低的重要原因。油气层保护效果是衡量完井液性能最为关键的一个方面,若不能较好地保护油气层,就算其他性能在优良,该种完井液也无用武之地。使用甲酸钾钻井液对岩心渗透率恢复率高达80%以上,避免钻井过程中对油气层污染,有良好的保护油气层效果。
从甲酸钾结构和特性分析,甲酸钾钻井液稳定地层以及保护储层的机理主要表现:
(1)甲酸钾钻井液滤液矿度相对较高,表面张力小,与储层配伍性较好,降低了低渗储层的水敏损害和水锁损害,有利于储层保护;
(2) 甲酸钾的HCOO-离子与粘土端面的正电荷相吸, 在带正电部位与水之间构成屏障,防止水化,稳定粘土,降低敏感性矿物引起的地层损害,实现保护储层的目的;
(3) 甲酸钾的H COO-离子和水分子能够形成氢键, 对自由水具有较强的“束缚”能力,使钻井液滤液粘度较高,不易进入地层中;
(4)甲酸钾钻井液滤液活度较低,在特低渗储层和泥页岩地层,利用活度平衡原理实现其抑制性,从而保护储层;
(5)甲酸钾钻井液抑制性较强,能够较好地控制地层的造浆作用,降低钻井液中无用固相的含量,适当降低钻井液的密度,达到保护储层的目的。
甲酸钾钻井液,提高了钻井速度,减少了井下复杂,缩短了钻井周期,减轻了钻井液对油气层的污染,达到了储层保护的目的,对油田的稳产、高产起到了积极作用。
钻井是第一个打开和伤害油气层的作业施工,若在钻井过程中能认真做好对油气层的保护,投产后的油井产量一般都能达到原设计的指标,有时产量还会高一些;若在钻井过程中伤害或污染了油气层,投产后油井的产量不但达不到指标,有时还会大幅度下降,污染严重时甚至会不出油,这也就是为什么在钻井过程中一直要强调做好对油气层保护工作的原因。油气层保护对石油工业的作用和意义显而易见,甲酸钾钻井液的使用就是就是保护原油的生产成本,少投入,多产出。