長(zhǎng)慶隴東環(huán)33-H1水平井低產(chǎn)分析及對(duì)策

郭懷軍，雷江，尹濼(.長(zhǎng)慶油田工程監(jiān)督處，陜西 西安 7008；.川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，

陜西 西安 710018；3.川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶固井公司，陜西 西安 710018)

1 環(huán)33-H1井低產(chǎn)原因

1.1 環(huán)33-H1井物性分析

在環(huán)33井區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7期，沉積了一套深湖相和半深湖相暗色泥巖，為鄂爾多斯盆地中生界提供了豐富的油源巖，具有烴源累計(jì)厚度大、生烴能力強(qiáng)、分布范圍廣的特點(diǎn)。據(jù)測(cè)定，油層有機(jī)碳含量2.45%～5.81%，氯仿“A”含量0.254%～0.506%，總烴(HC)1 847.20～2 107.87 mg/L，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為混合型—腐泥型，據(jù)測(cè)定Ro：0.73%～1.06%之間，OEP：1.07～1.02之間，達(dá)成熟—高成熟階段。綜合各類(lèi)地質(zhì)因素的基礎(chǔ)上，環(huán)33-H1井水平段設(shè)計(jì)2 000 m，實(shí)鉆長(zhǎng)度1 800 m，鉆進(jìn)期間氣測(cè)顯示良好。

1.2 環(huán)33-H1井壓力預(yù)測(cè)

通過(guò)對(duì)1公里范圍內(nèi)鄰井油層中部實(shí)測(cè)地層壓力進(jìn)行分析，并根據(jù)數(shù)值模擬預(yù)測(cè)，認(rèn)為環(huán)33-H1井地層壓力應(yīng)為18～22 MPa。

1.3 環(huán)33-H1井水平段鉆井液分析

由于環(huán)33-H1井采用二開(kāi)結(jié)構(gòu)，LSDF井漿中混有大量上部井段地層水化后進(jìn)入的劣質(zhì)固相，同井場(chǎng)環(huán)33井儲(chǔ)層段LSDF的坂土含量為5～8 g·L-1。進(jìn)入水平段后，由于設(shè)計(jì)要求、重復(fù)利用上部井段LSDF配制鉆井液，以及儲(chǔ)層段泥頁(yè)巖水化的影響，使得一些不易被固控設(shè)備清除的黏土微顆粒，持續(xù)在鉆井液中積累，最終導(dǎo)致水平段鉆井液固相含量和分散黏土含量不斷升高，環(huán)33-H1實(shí)測(cè)MBT達(dá)到12～19 g·L-1(兩井儲(chǔ)層段鉆井液性能詳細(xì)對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示)。

表1 與鄰井儲(chǔ)層段鉆井液性能對(duì)比

1.4 環(huán)33-H1井間干擾分析

離環(huán)33-H1井最近是環(huán)33井和環(huán)32井，這兩口井投產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)量分別是50 t/d和30 t/d。至環(huán)33-H1井完井投產(chǎn)時(shí)，這兩口井已分別生產(chǎn)了2年7個(gè)月和3年2個(gè)月時(shí)間，產(chǎn)量分別降為18 t/d和14 t/d。通過(guò)關(guān)井試驗(yàn)，得知環(huán)33-H1井關(guān)井240 h (10 d)后受到干擾，關(guān)井壓力由19.65 MPa降至19.39 MPa，干擾壓降只有0.26 MPa，說(shuō)明井間幾乎沒(méi)有干擾。

1.5 環(huán)33-H1井低產(chǎn)原因

綜合以上分析得出：環(huán)33-H1井較低的產(chǎn)量與采用了不合理的鉆井液有關(guān)。循環(huán)時(shí)，在鉆井液液柱壓力的高壓差作用下，使鉆井液中分散很細(xì)的黏土微粒隨著濾失效應(yīng)擠入儲(chǔ)層，致使儲(chǔ)層的孔隙進(jìn)一步縮小，引發(fā)水鎖加劇，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

2 室內(nèi)驗(yàn)證試驗(yàn)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)和室配LSDF井漿性能

取現(xiàn)場(chǎng)水平段所重復(fù)使用的LSDF鉆井液和室配全新LSDF鉆井液，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試二者在：低固相含量(LGS)、分散黏土含量(MBT)和密度(MW)上的性能差異，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

結(jié)果可得，在低固相含量(LGS)、分散黏土含量(MBT)性能上二者形成鮮明對(duì)比[1]。這是由于室配LSDF成分主要是增黏劑、 降失水劑以及部分酸溶高密度材料等，基本不含雜質(zhì)；而現(xiàn)場(chǎng)LSDF經(jīng)多次重復(fù)使用，造成鉆井液中混入大量黏土微粒，從而導(dǎo)致低密度固相含量(LGS)和對(duì)儲(chǔ)層十分有害的分散黏土含量(MBT)不斷增高[2]。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)和室配LSDF粒度分布

比較了現(xiàn)場(chǎng)和室配LSDF中固相顆粒的粒度分布。從粒度分布分析結(jié)果看出，取自現(xiàn)場(chǎng)的LSDF鉆井液中小于1 μm、1～10 μm的固相顆粒明顯高于實(shí)驗(yàn)室配制的LSDF鉆井液，在鉆井液液柱壓力的高壓差作用下易進(jìn)入巖心孔喉，造成堵塞的幾率大大增加。

根據(jù)“1/2-2/3”的架橋規(guī)則，從相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，現(xiàn)場(chǎng)LSDF鉆井液中有38.54%的固相顆?？梢赃M(jìn)入儲(chǔ)層，形成逐漸累積從而造成堵塞；還可看出，能形成快速堵塞的顆粒含量要占到60.11%。而從室配LSDF鉆井液的粒度分布曲線可以看出，小于1μm的顆粒幾乎為零。因此，分析表明，現(xiàn)場(chǎng)LSDF鉆井液對(duì)儲(chǔ)層傷害試驗(yàn)的損傷更大，而實(shí)驗(yàn)室配LSDF鉆井液的傷害較小的原因，主要是由于油藏運(yùn)移孔喉被堵塞造成的。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)和室配LSDF巖心傷害驗(yàn)證試驗(yàn)

通過(guò)測(cè)試不同壓差作用下現(xiàn)場(chǎng)和室配LSDF鉆井液的巖心傷害試驗(yàn)，來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，驗(yàn)證LSDF鉆井液對(duì)巖心的傷害機(jī)理。實(shí)驗(yàn)可得： (1)在相同的19～20 MPa傷害壓差下，現(xiàn)場(chǎng)取LSDF與室配LSDF對(duì)巖心的傷害差異很大，現(xiàn)場(chǎng)取LSDF對(duì)巖心的傷害達(dá)到嚴(yán)重程度，而室配LSDF在19～20 MPa的傷害壓差下，傷害率只有28.85%，屬于輕度傷害；(2)在相同的8～12 MPa的傷害壓差下，現(xiàn)場(chǎng)LSDF和室配LSDF對(duì)巖心傷害區(qū)別不明顯，且傷害率都很小，屬于輕度傷害；(3)對(duì)于同一LSDF體系，傷害率隨著傷害壓差的增大而增加；(4)對(duì)于不同LSDF體系，現(xiàn)場(chǎng)LSDF的傷害增加很多，室配LSDF的傷害增加較少。

根據(jù)上述巖心傷害試驗(yàn)，認(rèn)為鄰井長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)導(dǎo)致環(huán)33-H1井儲(chǔ)層壓力低，引起鉆井和完井時(shí)作業(yè)時(shí)液柱的高壓差，使鉆井液中分散的黏土微粒隨濾失進(jìn)入儲(chǔ)層，進(jìn)一步使儲(chǔ)層孔隙縮小，引發(fā)水鎖加劇，造成儲(chǔ)層傷害，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

3 DWF-II洗井液體系的研制

鑒于現(xiàn)場(chǎng) LSDF鉆井液對(duì)儲(chǔ)層造成的損害，在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出一款適合該井區(qū)的DWF-II洗井液體系。該體系與地層原油和地層水的配伍性良好，并具有較好的泥頁(yè)巖抑制性、防腐蝕和儲(chǔ)層保護(hù)性能，能有效消除儲(chǔ)層毛細(xì)管表面張力，溶解油藏喉道部分固相，從而達(dá)到拆散堵塞，減少固相傷害，提高巖心滲透率恢復(fù)值的目的。

3.1 DWF-II洗井液體系組成

該洗井液體系由D209(A)、D209(B)兩組分組成，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)體系配方為8.5%D209(A)+13.5%D209(B)+78%水，采用光油管將DWF-II洗井液擠進(jìn)低滲砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行解堵。

3.2 DWF-II洗井液體系使用效果

參照 SY/T 6540—2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評(píng)價(jià)方法》，試驗(yàn)溫度為 50 ℃，經(jīng)過(guò)DWF-II洗井液和酸液沖洗巖心后，巖心傷害端面基本沒(méi)有濾餅，但可以看出存在過(guò)濾餅的痕跡，說(shuō)明兩種洗井液配方均能有效地去除濾餅。

如表2所示，(1)受傷害的巖心經(jīng)過(guò)DWF-II洗井液、酸液清洗后，其滲透率恢復(fù)值均有明顯提高；(2)從滲透率恢復(fù)值的提高幅度來(lái)看，DWF-II洗井液的使用效果要明顯好于酸液；(3)相比于現(xiàn)場(chǎng)LSDF，針對(duì)室配LSDF傷害的巖心，采用DWF-II洗井液清洗，可將其對(duì)儲(chǔ)層的傷害完全克服，滲透率恢復(fù)值還有進(jìn)一步改善。

表2 不同洗井液對(duì)傷害巖心滲透率恢復(fù)值對(duì)比

3.3 DWF-II洗井液使用工藝及注意事項(xiàng)

要求配制DWF-II洗井液的儲(chǔ)罐、管線及泵內(nèi)壁，要具有抗氧化和耐酸等防腐能力。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)配液時(shí)，要嚴(yán)格按以下順序加藥：(1)先將所需水量加入配藥箱或水池中；(2)在循環(huán)或攪拌池中水的同時(shí)，加入所需A組分，充分循環(huán)或攪拌均勻，待用；(3)在擠注前的所有準(zhǔn)備工作就緒后，邊迅速攪拌邊加入所需組分B，待循環(huán)攪拌均勻，立即按計(jì)算量泵送入井。需要注意的是，禁止將組分A、B一同加入。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)長(zhǎng)慶隴東地區(qū)水平段鉆井液重復(fù)使用LSDF配漿，導(dǎo)致鉆井液中的黏土微粒含量(MBT)不斷增加，在液柱的高壓差作用下擠入儲(chǔ)層，使得儲(chǔ)層喉道孔徑進(jìn)一步縮小，引起水鎖加劇，是導(dǎo)致環(huán)33-H1井低產(chǎn)的主要原因，建議水平段不再重復(fù)使用上部井段鉆井液；

(2)DWF-II洗井液體系，可以使現(xiàn)場(chǎng)LSDF鉆井液傷害后的巖心滲透率恢復(fù)值得到明顯提升，能完全克服室內(nèi)配制LSDF鉆井液給巖心造成的傷害，滲透率恢復(fù)值得以改善。