番禺30-1氣田修井儲層保護工藝優選

李 鞏，張 帥，姜 文，張俊奇

（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452）

番禺30-1氣田位于中國南海珠江口盆地，平均水深200 m，氣藏深度1 647.8～2 755.8 m，溫度梯度4.08 ℃/100 m，壓力系數介于1.001～1.01，均屬于正常地層壓力，井流物以甲烷為主，不含硫化氫。該氣田投產至今已穩定生產超過十年，隨著氣田生產進入中后期，目前該氣田生產井已出現地層壓力下降和含水率上升的問題，部分氣井含水率超過90%，氣藏壓力系數最低已降至0.76，氣田未來必然需要進行修井作業。壓力虧空氣井修井過程中修井液的漏失往往會造成儲層污染，影響氣井的復產。因此，開展番禺30-1氣田修井儲層保護工藝優選。

1 修井儲層保護技術

修井過程中入井流體是造成儲層傷害的主要原因，修井液進入地層會造成黏土礦物水化、膨脹、分散，或是與地層流體發生物理化學反應形成沉淀，最終堵塞儲層孔道，造成儲層不同程度的污染。據統計，使用性能不佳的修井液可能會使油氣井產能普遍降低30%～50%[1]。修井儲層保護的理念是“預防為主、重在保護”，依據儲層特性選擇修井液類型和修井工藝，盡可能避免儲層傷害，修井作業常用的儲層保護技術主要涉及以下三方面。

1.1 修井液體系

修井液是修井作業實施儲層保護的重要載體，目前常用的儲層保護修井液體系可以分為暫堵型修井液體系、低傷害無固相修井液體系和低密度修井液體系三類。

（1）暫堵型修井液體系

暫堵型修井液體系是利用暫堵材料將地層暫時封堵，控制修井液漏失，減少因漏失引起的儲層損害，作業結束后，通過暫堵劑的破膠、降解特性、或注入專門的破膠劑將暫堵劑破膠或降解，然后排出，避免對產層造成傷害。

（2）低傷害無固相修井液體系

低傷害無固相修井液體系是為了防止固相侵入地層或壓井液漏失導致的固相損害及壓井液濾液進入儲層造成的敏感性損害，主要是從助排及防水鎖等方面考慮來構建體系[2]。

（3）低密度修井液體系

低密度修井液體系一般由氣、液兩相組成，密度低，常用的低密度修井工作流體是泡沫或氣體（N2、空氣或天然氣），但起泡的濃度和時間不易控制，目前還不十分成熟[3]。

1.2 不壓井修井

不壓井修井是指在井筒內有壓力存在的情況下，通過油管堵塞器與不壓井作業設備配合使用，克服井筒上頂力，進行強行起下鉆修井作業的一種方法，由于不會引入外來流體，大大減少了儲層污染。

1.3 臨時封隔儲層

臨時封隔儲層是指動管柱修井前使用過油管膨脹橋塞臨時封隔井筒和產層，隔離高的工作壓差，修井作業無需壓井[4]，整個修井過程修井液不接觸地層，修井結束后再回收膨脹橋塞，大大減少了對儲層的傷害。該技術已在南海某氣井更換套管作業中成功應用，修井后氣井快速恢復生產，實現了對儲層的有效保護和修井期間的井控安全[5]。

2 番禺30-1氣田修井儲層保護工藝

2.1 適用性分析

2.1.1 修井液體系

番禺30-1氣田地層壓力衰竭，多數氣井已屬于低壓氣井，針對修井液易漏失的特點，暫堵型修井液體系能夠很好地減少漏失，達到保護儲層的目的。南海東部油氣田完修井通常使用隱形酸油藏保護液和PRD暫堵液的組合[6]，以及更易破膠解堵的EZFLOW體系[7]。修井液漏失普遍容易形成“水鎖”傷害[8]，使用低傷害無固相修井液體系，能夠降低儲層污染風險。由于低密度修井液體系只適用于井深小于2 000 m的井，泡沫的穩定周期短、現場配制難度大，且需配備專用的泡沫發生裝置，綜合分析，低密度修井液體系不適用于番禺30-1氣田修井作業。

2.1.2 不壓井修井技術分析

根據番禺30-1氣田完井管柱結構（圖1），由于氣井管柱帶有井下安全閥液控管線和井下壓力計信號傳輸電纜，無法實現不壓井修井作業。

圖1 過油管膨脹橋塞封隔產層示意圖Fig. 1 Schematic of wellbore isolation of through-tubing inflatable bridge plug

2.1.3 臨時封隔儲層

由表1和表2所示，番禺30-1氣田生產管柱（圖2），內徑3.958″，防砂盲管內徑5.791″，膨脹橋塞可選范圍為2.13″～3.38″。

表1 井下管柱尺寸表Table 1 Size table of downhole string

表2 膨脹橋塞尺寸選擇表Table 2 Size selection table of inflatable bridge plug

圖2 番禺30-1氣田氣井生產管柱圖Fig. 2 Schematic of Panyu 30-1 gas field production string

模擬番禺30-1氣田一口水平井A10井中下入1.75″連續油管和3.38″膨脹橋塞，膨脹橋塞坐封位置為4 703 m（第二根盲管中部）和4 739 m（第五根盲管中部），模擬結果如圖3所示，滿足膨脹橋塞的下入和回收要求。

圖3 番禺30-1-A10井膨脹橋塞下入和回收模擬結果Fig. 3 Simulation results of through-tubing inflatable bridge plug running and retrieving in Panyu 30-1-A10

2.2 修井工藝優選

番禺30-1氣田有11口氣井，其中9口水平井，2口定向井，水平井井深4 000～5 600 m，水平裸眼段最長達到600 m，如表3所示，儲層以中、高孔高滲為主，完井管柱結構無循環通道，修井時一般采用擠注法壓井，壓井過程會有大量壓井液漏失入地層，黏土礦物會因壓井液水化膨脹而傷害地層，而且會造成后期排液困難，引起氣層減產[9-10]。推薦使用臨時封隔儲層的保護儲層工藝，該工藝不用起出生產管柱，無需壓井，修井工作液不接觸地層，最大限度減少對儲層的傷害。

表3 番禺30-1氣田儲層物性表Table 3 Reservoir physical property table of Panyu 30-1 gas field

2.3 臨時封隔儲層工藝

根據番禺30-1氣井管柱（圖2）結構特點，使用1.75″連續油管通過生產油管下入2個可回收式膨脹橋塞至盲管段，如圖4所示，將下部地層和井筒封隔，修井結束后回收膨脹橋塞，連通地層和井筒，實現快速復產。

圖4 連續油管下膨脹橋塞示意圖Fig. 4 Schematic of coiled tubing deploy inflatable plug

臨時封隔氣層程序如下：

（1）連續油管通井，下入兩個可回收式膨脹橋塞至盲管段。工具串組合：連續油管接頭+變扣+注液閥+變扣+雙瓣背壓閥+液壓脫手接頭+雙驅動循環接頭+液壓坐封脫手工具+過油管可回收膨脹橋塞；

（2）氮氣坐封膨脹橋塞、驗封；

（3）連續油管脫手、油管內壓井；

（4）起連續油管；

（5）拆采油樹，起原井生產管柱；

（6）下入完井生產管柱，安裝采氣樹；

（7）進行連續油管氮氣氣舉清噴作業；

（8）連續油管回收膨脹橋塞。工具組合：連續油管接頭+馬達頭+機械式扶正器+液壓可釋放回收打撈筒。

3 結論

（1）針對番禺30-1氣田地層虧空、修井液易漏失的特點，暫堵修井液體系和低傷害無固相修井液體系適用于該氣田修井儲層保護。

（2）番禺30-1氣田修井受完井管柱電纜和液控管線的限制，無法使用不壓井修井技術。

（3）番禺30-1氣田修井作業壓井無循環通道，儲層傷害風險大，使用臨時封隔氣層的儲層保護工藝，既能避免修井液進入地層，減少對儲層的傷害，又能降低氣井修井的井控風險。