無固相低傷害修井液研究

霍泓宇++甘超

摘 要：修井液是鉆井完井液后一種直接接觸儲層的入井液，其的合理選擇可有效減少修井液對儲層的傷害。為有效解決現(xiàn)有修井液儲層保護(hù)效果差、抗溫穩(wěn)定性差等問題，優(yōu)選抗高溫的修井液體系，并逐一優(yōu)選合適的處理劑，形成無固相保護(hù)儲層修井液。綜合評價(jià)表明，儲層有良好的抗溫性能，抗溫可達(dá)160℃，防腐效果好，具有良好的流變性和失水造壁性能，滲透率恢復(fù)率可達(dá)85%以上，滿足現(xiàn)場使用的要求。

關(guān)鍵詞：修井液；無固相；抗高溫；儲層保護(hù)

隨著國內(nèi)油氣資源鉆探逐漸轉(zhuǎn)向泥頁巖、7000m以上超深層、異常高溫高壓層等復(fù)雜層位，對入井流體提出更高的要求[1]。修井液的有效性不僅關(guān)系到修井過程對油氣層的保護(hù)程度，在一定程度上也決定著鉆完井過程儲層保護(hù)的有效性。修井液必須在早吃與地層配伍的情況下，具備防膨、性能穩(wěn)定，滿足正常循環(huán)和攜砂、攜污染物的能力。國內(nèi)鄢捷年[2]、向興金[3]、鄭力會[4]、楊憲民[5]等學(xué)者和現(xiàn)場工程技術(shù)人員已經(jīng)完成包括絨囊修井液、暫堵型修井液、新型聚合物鹽水修井液、強(qiáng)抑制修井液等體系研究，這些修井液針對具體地層都有較好的效果。本文從抗溫和儲層保護(hù)兩個(gè)角度出發(fā)，研制無固相低傷害修井液體系。

1 處理劑的優(yōu)選

無固相修井液體系配方是對各處理劑的優(yōu)選組合而形成的，配方主要對溫度和儲層保護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行針對性的分析研究。

1.1 增粘劑

增粘劑主要用來提高修井液的粘度與控制失水，常見的增粘劑主要有水解聚丙烯酰胺、黃原膠、CMC等。XC的抗鹽能力比聚丙烯酰胺好，且性能比較穩(wěn)定，但不同廠家生產(chǎn)的黃原膠性能差異相當(dāng)大，因此必須對黃原膠進(jìn)行篩選。通過對XC、CMS與瓜膠抗高溫抗鹽流變性性能的實(shí)驗(yàn)分析，XC較CMS、瓜膠提粘及抗溫性能好，因此在實(shí)驗(yàn)配方中選擇了XC增粘劑。

1.2 降濾失劑

常規(guī)的降濾失劑主要有SMP、SPNH、SPC、NPAN、CMC、PAC以及勝利油田井下作業(yè)公司提供的SD-102、SD-201、SD-202、聚合物降失水劑等，降濾失劑主要是在井壁上形成低滲透率、薄而致密的濾餅，減少修井液中的水進(jìn)入井壁，防止濾液造成的儲層損害。

綜合考慮各種因素，實(shí)驗(yàn)選用多種種降濾失劑，分別為：PAC-LV、JT888、CMC-LV、聚丙烯腈胺鹽、SD-102、SD-201、SD-202、SPC、SPNH等。實(shí)驗(yàn)使用配方體系為：3%膨潤土+5%PD+3%SMC+20%NaCl+0.3%待評價(jià)降濾失劑。其中固定降濾失劑的加量均為3%，配方體系經(jīng)過熱滾后，考察降濾失劑的變化對修井液流變性能的影響，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，PAC-LV的API濾失量最小，為38.2ml/30min；與CMC-LV、聚丙烯腈胺鹽的API濾失量很接近；而JT888的API濾失量最大，為79.2ml/30min，是PAC-LV的2倍多。因此射孔液、修井液體系配方中的降濾失劑優(yōu)選PAC-LV。

1.3 緩蝕劑

鹽水體系的修井液有很強(qiáng)的腐蝕性，因此在體系中選擇適當(dāng)種類和濃度的緩蝕劑對防止套管和井下工具的鹽腐蝕非常重要。油田現(xiàn)用緩蝕劑、1號緩蝕劑、2號緩蝕劑，實(shí)驗(yàn)溫度為160℃，腐蝕材料為N80、X20，腐蝕介質(zhì)為修井液，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為72h。

油田現(xiàn)用的緩蝕劑防腐性能較差，也可能是本項(xiàng)目研究體系中顯示防腐性能稍差。1號、2號緩蝕劑都有一定的防腐性能，均能夠滿足項(xiàng)目要求，建議采用1號緩蝕劑其加量為0.5%。

1.4 油層保護(hù)劑

油氣層保護(hù)劑是水基修井液中抑制粘土水化、膨脹或收縮、分散與運(yùn)移的主要成分。實(shí)驗(yàn)選用CD-5、BCS-851、RX-5、NPG-4等四種油氣層保護(hù)劑，進(jìn)行儲層保護(hù)劑性能評價(jià)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，在無固相清潔鹽水修井液（射孔液）體系中，CD-5、NPG-4兩種油氣層保護(hù)劑能與其他處理劑在高溫下相配伍。

2 體系建立與評價(jià)

無固相修井液配方優(yōu)選實(shí)驗(yàn)是在處理劑優(yōu)選的基礎(chǔ)上確定的，經(jīng)過多次優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，確定修井液配方為：水+1%XCT+0.5%PAC-LV+8%CMJ-1+0.5-1.0% CD-5+1%1號緩蝕劑+其它。

2.1 流變性能評價(jià)

加入適量的KCOOH將其密度調(diào)至1.40g/cm3，經(jīng)過150℃高溫?zé)釢L16h后取出測其流變性能，該修井液流變性較好，濾失量較低，動(dòng)/塑比、初/終切力值均較高，說明修井液的懸浮攜砂性能好，其pH值較熱滾前略有降低。 （下轉(zhuǎn)第132頁）

（上接第245頁）

2.2 儲層保護(hù)效果評價(jià)

在研究出無固相保護(hù)儲層抗高溫修井液配方的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了體系配方保護(hù)油氣層效果的評價(jià)實(shí)驗(yàn)（模擬實(shí)驗(yàn)），用儲層巖心進(jìn)行了體系滲透率恢復(fù)實(shí)驗(yàn)（體系油氣層保護(hù)效果評價(jià)實(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無固相保護(hù)儲層修井液體系配方的巖心滲透率恢復(fù)率都在85%以上，能滿足現(xiàn)場施工的需要，保護(hù)油氣層效果好。

3 結(jié)論

（1）優(yōu)選合適的處理劑及其最佳加量，形成一套抗高溫?zé)o固相保護(hù)儲層修井液；（2）研究的修井液防腐效果好，腐蝕速率滿足使用要求；（3）修井液體系抗溫效果好，體系的流變性能和失水造壁性好；（4）無固相修井液儲層保護(hù)效果好，返排恢復(fù)率超過85%以上。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐同臺，趙忠舉，袁春.國外鉆井液和完井液技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 鉆井液與完井液，2004，21（02）：1-10.

[2]鄢捷年，劉繼生.強(qiáng)抑制性水基修井液的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 鉆井液與完井液，2002，19（05）：13-15.

[3]李蔚萍，向興金，舒福昌等.修井液用新型油溶性暫堵劑 DFA 的室內(nèi)性能評價(jià)[J].鉆井液與完井液， 2005，22（02）：24-25.

[4]鄭力會，王志軍，張民立.鹽膏層用高密度有機(jī)鹽鉆井液的研究與應(yīng)用[J].鉆井液與完井液，2005，21（04）：37-39.

[5]賈虎，楊憲民.固化水工作液在壓井修井過程中的成功應(yīng)用[J]. 鉆井液與完井液，2007，24（B09）：115-117.

作者簡介：霍泓宇（1988-），女，甘肅敦煌人，本科，從事鉆完井及采油工程技術(shù)工作。endprint