油田試油完井液處理的影響因素

周夢秋

摘要：超深井完井配套技術目前已在海內外獲得了成熟的發展，完井液體系也逐漸完善。本文結合我國西北部某油田地層壓力大、井身結構復雜、井下溫度高、試油周期長的實際情況，對油田試油完井液在高溫、高密度環境下，其性能及影響因素進行分析，以期為相關企業管理者提供必要的參考。

關鍵詞：油田企業;油井;高密度超微重晶石完井液;性能

某油田山前構造油氣井，其井深在6000-8000m之間，地層壓力110-126MPa，井下溫度130-180℃，井身結構復雜，對完井液性能要求較高。然而，目前使用的磺化水基完井液不具有良好的高溫穩定性能，在長期高溫條件下，易導致固化，且因受到試油完井作業工藝要求高、試油工序繁多等因素的影響，每根完井管柱需進行氣密封檢測，常規水基磺化完井液在周期長、高溫條件下，極易產生加重劑沉淀等一系列惡化情況，使得開泵困難，封隔器難以坐封，增加了技術風險。為此，相關技術工作人員研發了高密度超微重晶石完井液（以下簡稱新式完井液），對其性能進行評估，并在現場展開試驗。

1室內性能的評估

1.1高溫流變穩定性

對新式完井液（1#）和KCL-磺化完井液（2#）的高溫流變穩定性能展開了對比評估，完井液配方：

1# 超微顆粒+主穩定劑+輔穩定劑+產分散劑+輔分散劑+雙電激發劑+H2O，密度2.12g/cm3。

2# 4%膨潤土+8%SMP-3+0.5%NaOH+2%NaCl4%PSC-2+2%TRH-1+9%KCL+重晶石，密度是2.08g/cm3。

通過觀察以下圖表可知，

新式完井液的動切力平緩下降，而且幾乎穩定，但KCL-磺化完井液動切力伴隨老化時間的延續呈直線下降趨勢;

新式完井液的終切力呈“降-升-降”的趨勢，168h后，依然有相應的終切19.0Pa，并基本穩定，KCL-磺化完井液終切呈“穩-降-穩”趨勢，72h后終切降到5.0Pa，體系終切力較低，容器底可見少許硬性的沉淀。在160℃老化15d后，新式完井液具有適當的觸變性、流變性，其高溫的穩定性能也較好，性能明顯優于常規完井液。

1.2高溫沉降穩定性

選用馬爾文激光粒度儀器對兩種完井液固相顆粒粒徑進行測定。新式完井液顆粒粒徑（d50）為1.086ηm，分布范圍0.158-3.802ηm，KCL-磺化完井液顆粒粒徑（d50）為17.751ηm，分布范圍0.315-363.077ηm。新式完井液的固相顆粒其粒徑較小，有利于體系懸浮穩定性。

選用針入型沉實程度測量議器對新式完井液和KCL-磺化完井液的沉實性進行測定，具體觀察下表：

觀察表2數據可知：伴隨老化時間的推移，新式完井液沉實性偏低，同時，趨于穩定，而常規的KCL-磺化體系的沉實度較高，呈上升趨勢，表明了超微重晶石完井液的高溫沉降性能比KCL-磺化完井液更加優越。

1.3與有機鹽完井液的配伍性

在密度是2.12g/cm3的新式完井液中，依據超微重晶石完井液：有機鹽液體（密度1.4g/cm3）=4：1（V/V）的混合比加入有機鹽液體，再在160℃老化24、72h，對高溫流變性及流動性的變化進行測定。通過觀察測定的結果可知，超微重晶石完井液與有機鹽液體的混合液經過高溫老化后，其流變性穩定，未產生沉淀、增稠，表明該體系和有機鹽完井液的配伍性能良好。

2現場應用及其效果

某油井是第1口應用超微重晶石完井液的試油作業井，井深7460m，井底測井溫度是152℃，完井液的密度是2.12g/cm3。現場取超微重晶石完井液樣進行復核老化實驗，觀察其實驗結果可知，現場應用的超微重晶石完井液，在高溫靜止老化15天后，未產生硬沉淀，沉實性偏低，性能比較穩定。超微重晶石完井液在該井中的應用取得效果如下：

（1）采用超微重晶石完井液正循環將原井中有機鹽的壓井液替出，在整個替液期間，未發現沉淀水眼，而且，混漿量明顯減少。

（2）鉆桿傳輸射孔順利完成。管柱在下鉆期間未發現沉淀或遇阻現象，井底沒有段塞，鉆具下放也較順利，就位后順利地開泵頂通，無憋泵現象，射孔槍的引爆順利充分地表明了該完井液其流動性良好，高溫條件下未產生沉淀及高溫固化，確保了射孔作業有效地完成。

（3）測試管柱順利地下到位。井中的超微重晶石完井液靜止時間共計153h，測試管柱順利下至井深設計值，管柱在整個下入期間沒有遇到一點阻擋，井底沒有硬質沉淀，封隔器順利坐封。

（4）RTTS封隔器解封順利。當結束測試后，將管柱上提到懸垂105t（原懸垂100t）封隔器解封，經相關確認，在磺化水基完井液下，該封隔器坐封3d內，解封壓力通常大于懸重10-30t以內，本井封隔器在坐封后，在井中152℃高溫狀態下10d，小噸位順利地解封，這與超微重晶石完井液的優越性能具有密切關系。

（5）完井管柱順利地下入到位。超微重晶石完井液在井底高溫靜止時間共計210.5h，下完井管柱無遇阻現象，且反循環開泵也無憋泵問題，開泵2MPa出口正常返漿，反循環的出口密度均勻，未見分層現象，又一次驗證了新式完井液在高溫下良好的高溫穩定性及沉降穩定性。

3總結與建議

1）高密度超微重晶石完井液用超微粉體加重，體系內無黏土成份，且有良好的抗高溫沉降穩定性以及流變穩定性能，在高溫、高壓、超深井的試油完井作業中，可降低井下施工風險，擁有廣闊的發展空間。

2）高密度超微重晶石完井液由車間加工生產，現場不用調整，處理較為便捷。

3）在常溫條件下，高密度超微重晶石完井液長期存放地面存儲罐中有緩緩下沉現象，可用2-3d循環一次的方式加以調整，該體系和膨潤土漿的相容性還需進一步優化，現場應地管線、存儲罐進行有效地清潔。

參考文獻：

[1]王俊威.勝利油田小套管完井水平井試油技術優化設計與應用[J].油氣井測試，2017，26（05）：73-74+78.

[2]王俊威.勝利油田小套管完井水平井試油技術優化設計與應用[J].化工設計通訊，2017，43（07）：244+254.

[3]張軍杰.塔河油田超深稠油井高效完井試油技術[J].遼寧化工，2015，44（03）：325-328.

[4]徐立民，范玉斌，李玉強.勝利淺海油田試油、完井技術[J].科協論壇（下半月），2010（06）：43-46.

[5]王樹強.大港油田套管完井水平井試油測試技術研究[J].油氣井測試，2008（04）：47-48+77.