目前，胜利浅海地区的勘探目标已从油田主体浅层系大型潜山披覆构造油藏，逐步转入到油田主体周边中深层系隐蔽油藏^[1-2]。该类油藏主要特点是油藏埋藏在3 000 m以下，储层孔隙度小，受泥质胶结物充填，孔喉变细变小，连通性及渗流能力变差，孔隙结构复杂，具有低渗透油气藏特征。在钻井过程中，若钻井液体系选择不合适，往往会造成原本低渗储层受到更为严重的污染和损害，即便是后期通过压裂、酸化解堵等储层改造措施，仍会对油藏产能造成不可逆转的损害。因此，要及时发现油气层，并获得预期产能，必须充分重视对低渗透油气层的保护。为此，根据胜利浅海地区低渗透储层特征与潜在损害因素，重点考虑油层保护要求，研制开发了具有胜利浅海特色优质无污染海水钻井液体系，应用在埕岛油田东斜坡东营组定向井、水平井施工中效果明显，为进一步在浅海地区推广应用起了示范作用，也为实现低渗透油藏高速高效开发提供了支持保障。

埕岛油田东部斜坡带地处山东省东营市河口区、渤海湾南部水深0~18 m的海滩、浅海海域，区域构造上位于济阳坳陷与渤中凹陷交汇处的埕北低凸起的东南端，为埕北低凸起向渤中凹陷延伸的部分，有利勘探面积约为300 km²。东部斜坡带地区勘探始于1995年，截止2011年9月，已完钻各类探井31口，开发井22口，其主要含油层段为古近系东营组三段，油藏埋深为2 950~3 460 m。

通过现场岩心观察、普通薄片和铸体薄片的镜下观察，研究区东三段储层主要岩屑组分为石英、长石、岩屑和微量矿物组成：石英质量分数为32.3%~45.8%，平均值为39.3%，主要为单晶石英；长石质量分数为28.4%~36.5%，平均值为29.6%，主要为钾长石和斜长石；岩屑质量分数为13.4%~51.5%，平均值为25.4%，主要为变质岩屑和火山岩；填隙物13.25%~21.2%，平均17.9%，主要是杂基和胶结物，其中杂基较少，平均为2.3%，主要成分为伊利石和高岭石，以孔隙充填的形式分布于粒间孔中，胶结物成分主要为方解石和白云石及硅质等，硅质多以石英次生加大边的形式出现。碎屑结构以细砂、含砾，其次是粉砂岩、中砂岩，极少层位含粗砂岩，分选中等—差，磨圆度为次圆—次棱角状，结构成熟度较差。

通过研究区东三段储层岩心分析，该区储层岩石物性条件较差，具有中等孔隙度、低渗透的特点。孔隙度主要分布区间在12%~18%，占82.5%，主要分布在5.8%~24.8%之间，平均为16.2%；渗透率主要分布区间10.0×10^-3~35.0×10^-3 µm²，主要分布在4.1×10^-3~363×10^-3 µm²之间，平均为27.38×10^-3 µm²。整体上来看，该区孔隙度和渗透率具有一定的正相关性。

根据试油等资料分析，研究区东三段储层原油性质好，属低含硫中质油。原油地面密度0.860 0 ~0.873 0 g/cm³，地面原油黏度2.08~22.3 mPa · s；地下平均原油密度0.710 9~0.800 0 g/cm³，地下原油黏度0.89~3.73 mPa·s。含硫0.07%~0.24%，原油凝固点28~34 ℃。地层水属NaHCO₃型，平均矿化度为7 500 mg/L，阳离子以Na⁺、K⁺为主，阴离子以HCO₃^-、Cl^-和SO₄^2-为主，pH值为7.3~8.3，属碱性水。

选取研究区CB326、CB32、CB812、CB325等6口取心井不同深度岩心样品，按照行业标准评价方法，分析评价了研究区东三段低渗透储层敏感性。通过敏感性分析表明，储层弱酸敏、弱碱敏、弱盐敏、弱速敏、中等水敏，岩石润湿性为亲水型。结合储层、流体特征及储层潜在损害因素分析，该区低渗透储层在钻井过程中，由于受钻井液的侵入而造成油层污染，其中钻井液中固相和液相均侵入，以液相侵入为主^[3-5]。

结合埕岛东部斜坡带东营组构造地层特征，以抑制储层受钻完井液侵入损害为目的，保证钻井工艺高质高效实施，不断改进钻井液体系及配方^[6-7]，做好以下几点优化措施：①为减少液相侵入伤害，钻井液中加入防水锁剂；②优化钻井液性能，加入支撑剂、润滑剂等，净化井眼，提高钻井液润滑与防塌能力；③为降低水敏损害程度，加入与地层水相匹配的抑制剂，抑制储层孔隙中泥质胶结物中的遇水易膨胀矿物，尽量保持储层原有孔隙结构；④根据储层孔隙结构特点，选择合适的暂堵剂，使钻井液在井壁上快速形成泥饼，封堵钻井液中固相和液相侵入，减小侵入损伤。

为达到在整个钻完井过程中，保护油层不被钻井液、完井液污染的目的，在研制油层保护剂制定的优化措施指导下，开展了针对性钻井液配方优选，在实验对比、现场应用过程中进行系列研究、分析评价，最终筛选并确定了与目前低渗透油藏开发相适应的钻完井液体系，即优质无污染海水钻井液体系。其配方由基浆+质量分数为1%~2%的NAT20（天然高分子降滤剂）+2%~3%的防水锁剂（YFS-3）+2%~3%的聚合醇润滑剂+3%的HX-KYG（抗高温降滤失剂）+3%~5%的理想充填剂+0.3%~0.5%的IND（天然高分子包被抑制剂）组成。

依据钻井液性能评价的几个重要参数，对优质无污染海水钻井液体系的基本性能与目前胜利油区在低渗透储层中所采取的钻井液体系进行了对比与评价^[8-10]。由表 1可知优质无污染海水钻井液体系的净化井眼效果好，保证钻井液润滑、支撑井眼井壁防坍塌，保证现场钻井施工优质快速钻进。此外，该钻井液体系悬浮能力较强，有利于携带钻屑，钻井液能够在井壁快速形成泥饼并且起封堵作用，降低钻井液滤失量，满足了钻井工艺中对油层保护要求。同时，钻井液回收率高，以便循环利用。

表 1(Table 1)

表 1 钻井液性能评价

表 1 钻井液性能评价

根据实际施工情况统计分析以及东营组地层水的分析结果，在钻井施工过程中，地层可能会有大量黏土混入；此外，由于地层水矿化度与钻井液矿化度的不同，会发生液相侵入（包括盐侵及钙侵），侵入严重时会改变钻井液密度、黏度等性能参数，维护处理并恢复钻井液正常性能不仅费时费力，还容易带来钻井施工不顺、效率降低等问题，甚至引发钻井安全、质量事故。因此，通过实验模拟该钻井液体系在黏土混入、盐侵、钙侵3种条件下，该钻井液体系经过120 ℃恒温滚动36 h后，其滤失量、动切力、塑性黏度和表观黏度所受影响。图 1a为混入膨润土的测定结果，钻井液黏度、滤失量等随着混入膨润土量的增加而增加，但升高幅度均不大，说明其抗黏土污染能力强。图 1b为盐侵的测定结果，当氯化钠加入量大于8%时，钻井液黏度、漏失量才明显增加，说明其抗盐污染能力可达8%。图 1C为钙侵测定结果，钻井液黏度、滤失量等随着氯化钙加入量的增加均增加，但增幅不大，该体系抗钙污染能力可达2%。从实验对比结果来看，优质无污染海水钻井液体系具有较强的抗黏土、抗盐和抗钙污染能力。

图 1(Figure 1)

图 1 优质无污染海水钻井液体系抗污染性能测试

选取东营组取心井段，开展以该钻井液体系为评价对象的东营组低渗透油层保护评价工作。设定岩心在120 ℃、压差为3.0 MPa和围压为0.5 MPa、速度梯度为250 s^-1的环境条件不变，从表 2结果可以看出，污染前3个岩心柱测得岩心渗透率为40.7×10^-3~41.9×10^-3 µm²，经该钻井液体系污染后，测得岩心柱渗透率为37.52×10^-3~39.05×10^-3 µm²。应用该优质无污染海水钻井液体系，污染后岩心渗透率的恢复率为91.3%~94.7%，油层保护效果好。

表 2(Table 2)

表 2 渗透率恢复值评价

表 2 渗透率恢复值评价

此外，采用该优质无污染海水钻井液体系，对钻井取心的3个岩心样品进行滤失实验分析。从图 2结果可以看出，100 min时的瞬时滤失量及其漏失增加量很小，表明其最终动滤失速率很小。这说明当钻井施工中油层被打开后，钻井液能在井壁附近快速形成封堵性较好的泥饼，既防止油层受到外来固体颗粒侵入而堵塞孔隙，也减轻油层受泥浆滤液大量侵入、长时间浸泡后储层的损害程度。

图 2(Figure 2)

图 2 动态滤失实验结果

浅海地区油气勘探开发受地域限制，主要以水平井、大斜度定向井为主，井身结构比较特殊。因此，对现场技术措施提出了更高的要求。

在钻至油层前100 m，加入油层保护剂对钻井液进行优化，应用优质无污染海水钻井液体系于整个油层段。其中，加入0.3%~0.5%的聚合物，由它抑制地层中极易水化的黏土矿物，防止细小颗粒分散，在油层中运移，造成孔隙堵塞、渗流不畅；加入3%的HX-KYG（抗高温降滤失剂），使钻井液在井壁上快速形成泥饼，封堵钻井液中固相和液相侵入，减小侵入损伤；加入3%~5%的理想充填剂以及2%~3%的防水锁剂，减少水锁伤害，从而有效地保护好油层。

一开井眼为φ444.5 mm×800 m，钻遇地层为平原组和明化镇组顶部疏松的泥岩和粉砂岩，采用配浆开钻，因此需配制含膨润土6%的基浆130 m³，主要目的是提高井壁稳定性。一开控制钻井液漏斗黏度30~33 s，密度1.05~1.08 g/cm³。

近年来，在埕岛油田东斜坡地区共完钻低渗透储层井19口，全部采用优质无污染海水钻井液体系^[11]。其中测试了6口完钻井，6口井的表皮系数如表 3所示。从表 3可见，在进行完井测试的6口井中，5口井共计5层平均表皮系数为-0.794，均小于零，平均堵塞比为0.826，为完善井，测试井的完善率83.33%；1口井表皮系数小于1，为轻微损害井，可见油层保护效果有了明显提高，说明该钻井液体系满足了浅海地区低渗透油藏储层保护的要求。

表 3(Table 3)

表 3 采取油层保护措施井测试结果

表 3 采取油层保护措施井测试结果

（1）该区低渗透储层为弱酸、弱碱、弱盐、弱速敏、中等水敏，岩石润湿性为亲水型。造成储层伤害的主要原因主要是钻井液侵入，包括固相颗粒与滤液侵入，其中以液相侵入为主；液相侵入储层以后，液相（完井液或者钻井液滤液）与地层矿物和地层水反应，产生水敏和水锁才是造成储层损害的最常见和最主要原因。

（2）在埕岛油田东部斜坡带低渗透区块，在对主要损害机理进行科学分析的基础上，所选择、研制的优质无污染海水钻井液体系，具有良好的流变性、抗黏土、抗盐和抗钙能力。现场应用效果也从测试结果得以验证，表明使用优质无污染海水钻井液体系，降低对储层损害，增强油层保护效果。

（3）油层保护贯穿钻井、完井全过程，不但要做好钻井过程中钻井液对油层保护工作，而且还要在完井环节如固井、射孔中防止污染油层，从整体上考虑油层保护方案，油藏投产效果才能达到最好。