油基鉆井液井筒清洗液的研制及現(xiàn)場應(yīng)用

初光友，卜 平，王永生，鄭士權(quán)，王 薦，吳 彬

(1.中海油服油化事業(yè)部市場營銷部，河北 燕郊 101149;2.中海油服油化事業(yè)部塘沽基地，天津 300452;3.大慶鉆探工程公司鉆井工程服務(wù)公司，吉林 松原 138000;4.大慶鉆探工程公司國際事業(yè)部，吉林 松原 138000；5.荊州市漢科新技術(shù)研究所，湖北 荊州 434000)

目前，鉆井過程中使用的鉆井液體系主要分為水基鉆井液和油基鉆井液兩種。與水基鉆井液相比，油基鉆井液高溫穩(wěn)定性好且抑制頁巖水化能力很強；有較好的抗污染能力及潤滑性能，能有效地降低深井鉆具扭矩；防止腐蝕，保護鉆具以及有效地保護儲層。因此，油基鉆井液已廣泛應(yīng)用于高溫深井、水敏性泥頁巖井段、大斜度定向井、水平井和各種復(fù)雜地層的高難度鉆井[1]。

在固井作業(yè)中，由于油基鉆井液與固井液之間的不配伍性，套管內(nèi)壁附著的油基鉆井液難以清洗，隨著時間的推移，含有鉆屑的油基鉆井液會牢牢粘附在套管的內(nèi)壁，直接影響到射孔作業(yè)時的儲層保護[2]。因此，在射孔作業(yè)前清洗附著在套管內(nèi)壁上的油膜及污物，是射孔作業(yè)中有效保護儲層的關(guān)鍵措施。

鑒于此，作者對油基鉆井液井筒清洗液進行了室內(nèi)研究，并將其應(yīng)用于現(xiàn)場，擬為射孔作業(yè)中的儲層保護創(chuàng)造一個清潔的環(huán)境。

1 井筒清洗液的研制

經(jīng)過大量實驗構(gòu)建了油基鉆井液井筒清洗液體系，該井筒清洗液由有機溶劑、非離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑以及螯合劑等組成[3]。對油基鉆井液具有極強的滲透性、增溶性以及乳化作用和螯合作用，能在很短的時間內(nèi)將附著在套管內(nèi)壁上的油漿和油膜清洗干凈，從而使井壁及套管壁從“油潤濕”變成“水潤濕”狀態(tài)。

井筒清洗液的基本配方：海水+0.5%NaOH+5.0%HWA+1.5%HPT+1.5%HYQ。其中：HWA為清洗劑；HPT為滲透劑；HYQ為清洗助劑。

2 井筒清潔液的室內(nèi)評價

采用井筒循環(huán)清洗模擬裝置對井筒清洗液進行了室內(nèi)評價。該裝置由井筒模擬裝置、加熱裝置、流速調(diào)節(jié)閥、耐腐蝕泵、控制面板以及相應(yīng)管匯組成，如圖1所示。

圖1 井筒循環(huán)清洗模擬裝置

將模擬套管(W原)在油基鉆井液中浸泡12 h后，在80 ℃烘箱中老化約24 h，稱量套管質(zhì)量(W總)；再將模擬套管放置于井筒循環(huán)清洗模擬裝置中，用清洗液以0.8～1.0 m·s-1的速率循環(huán)清洗一段時間，稱量清洗后的套管質(zhì)量(W沖)。按下式計算清洗率：

對海水和研制的井筒清洗液的清洗效果進行比較，結(jié)果見表1。

由表1可以看出，直接采用海水對油基鉆井液污染的模擬套管進行清洗，清洗率極低；而井筒清洗液對油基鉆井液的清洗率很高，2.0 h后的清洗率超過95%。這主要是由于， 油基鉆井液中絕大多數(shù)成分屬于親油性，與海水互不相溶，因此清洗率極低。表明研制的井筒清洗液對油基鉆井液產(chǎn)生的污垢具有較好的清洗效果(圖2)。

表1 海水和井筒清洗液的清洗效果對比/%

a.空白圓筒 b.80 ℃油基泥漿中浸泡24 h c.清洗5 min(清洗率20%) d.清洗2.0 h(清洗率96.0%)

3 現(xiàn)場應(yīng)用

將研制的油基鉆井液井筒清洗液應(yīng)用于南海潿洲12-1N油田，較好地解決了油基鉆井液在井筒內(nèi)壁的粘附，清洗率在90%以上，滿足鉆完井工程作業(yè)要求，具有較好的儲層保護性能，各井產(chǎn)能均達到或超過ODP要求。

4 結(jié)論

通過大量實驗，室內(nèi)研究構(gòu)建了油基鉆井液井筒清洗液，其配方為：海水+0.5%NaOH+5.0%HWA+1.5%HPT+1.5%HYQ。現(xiàn)場應(yīng)用表明，井筒清洗液具有較好的清洗效果，清洗率在90%以上。為保證清洗效果，清洗時間應(yīng)不短于2 h。

參考文獻：

[1] 岳前升，李玉光，何保生，等．潿洲12-1N油田硬脆性泥頁巖研究及鉆井液技術(shù)對策[J]．中國海上油氣，2005，17(1)：44-47.

[2] 姚曉，馮玉軍．水泥漿化學(xué)沖洗液和隔離液的研究進展[J]．精細石油化工，1994，20(3)：14-17.

[3] 康萬利.表面活性劑在油田的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：36-41.