新型免破膠鉆開液在疏松砂巖水平井的應(yīng)用

萬(wàn) 祥

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

隨著國(guó)際原油價(jià)格的大幅波動(dòng)，石油工業(yè)的投資將會(huì)逐步從高成本區(qū)流向低成本區(qū)，很多油田公司可能會(huì)減少資本支出。對(duì)于海上油田，低成本、高回報(bào)顯的尤為重要[1-3]。EZFLOW鉆開液體系是渤海油田近年來(lái)新開發(fā)的儲(chǔ)層保護(hù)、免破膠體系，具有很好的動(dòng)態(tài)攜砂能力，超強(qiáng)的流變性能，并且該體系具有較高的低剪切速率黏度（LRSV＞22 000 mPa·s），在低泵速或靜止時(shí)有利于懸浮鉆屑，提高井眼凈化能力，克服了水平井或大斜度井段攜砂困難、易形成巖屑床等問(wèn)題。并且在鉆井期間隨著溫度升高，該體系性能穩(wěn)定基本和實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)一致，具有良好的抑制性能。QK油田是渤海典型的疏松砂巖儲(chǔ)層油田，在調(diào)整井作業(yè)中應(yīng)用了EZFLOW鉆開液體系[4-8]。結(jié)果表明EZFLOW是性能優(yōu)良的可逆弱凝膠體系，具有廣譜封堵和承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn)，完井時(shí)僅需微小的生產(chǎn)壓降就能清除，完全避免了常規(guī)完鉆泥漿對(duì)儲(chǔ)層、篩管、礫石等的堵塞，具有很好的儲(chǔ)保效果。

1 新型鉆開液液體

1.1 體系特點(diǎn)

EZFLOW體系，通過(guò)體系分子鍵間相互纏繞，形成空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形成與拆散可逆，靜切力恢復(fù)迅速，無(wú)時(shí)間依賴性具有很好的靜態(tài)懸砂能力，動(dòng)塑比高、具有很好的動(dòng)態(tài)攜砂能力，超強(qiáng)的流變性能克服水平井或大斜度井段攜砂難、易形成沉砂床的問(wèn)題，低泵速或靜止時(shí)有效防止巖屑床的形成。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)：泥餅易返排，強(qiáng)承壓/濾失少，獨(dú)特流變性，儲(chǔ)層保護(hù)效果優(yōu)異，易降解環(huán)境友好。

技術(shù)思路：?jiǎn)蜗蛞后w開關(guān)。無(wú)土粉和重晶石，通過(guò)封堵顆粒的合理匹配，形成致密性超低滲透率濾餅，減少固液相對(duì)儲(chǔ)層的傷害。強(qiáng)剪切稀釋性，高剪切速率下有效破巖，低剪切速率下有效攜巖巖屑。最優(yōu)化組合配方，形成特殊性泥餅，形成正向強(qiáng)封堵，反向易返排濾餅。較高的低剪切速率黏度有利于懸浮鉆屑，提高井眼凈化能力，有效防止大斜度段和水平井段巖屑床的形成。

1.2 典型配方

0.1%Na2CO3（pH值調(diào)節(jié)劑）+0.2%PF-ACA（堿性調(diào)節(jié)劑）+0.43%PF-EZVIS（流型調(diào)節(jié)劑）+1.07%PFEZFLO（降濾失劑）+8%PF-EZCARB（儲(chǔ)層橋堵劑）+加重材料（可溶性鹽：氯化鉀、氯化鈉、甲酸鉀、甲酸鈉、焦磷酸鉀等）。

2 在QHD油田的適用性分析

2.1 橋堵粒徑計(jì)算

QK油田含油層系主要發(fā)育在明化鎮(zhèn)組下段，埋深1 000m～1460m，平均孔隙度31%，平均滲透率2000mD，屬中高孔滲儲(chǔ)層。通過(guò)理想充填橋堵配套軟件《Ideal Packing Expert》進(jìn)行計(jì)算，粒徑最優(yōu)化配比為：PFEZCARB C：PF-EZCARB M：PF-EZCARB F=0：50：50。

2.2 潤(rùn)滑性能分析

在EZFLOW體系中，分別加入環(huán)境友好型水基潤(rùn)滑劑PF-GREENLUBE，考察加量和潤(rùn)滑性系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)加入3%時(shí)，體系潤(rùn)滑系數(shù)降低變化緩慢，潤(rùn)滑性系數(shù)為0.11，對(duì)于基漿而言，潤(rùn)滑性系數(shù)降低率為51.9%（見圖1）。

2.3 抑制性能分析

為了考察EZFLOW體系的抑制性能，室內(nèi)進(jìn)行了滾動(dòng)回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在體系中加入3%KCl，就能具有良好的抑制效果（70℃×16 h）（見圖2和表1）。

2.4 PST實(shí)驗(yàn)

PST（Production Screen Tester）生產(chǎn)篩管測(cè)試儀用于評(píng)估鉆井液或其他入井流體在儲(chǔ)層流體生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)完井篩管的程度，結(jié)果（見表2）。

圖1 潤(rùn)滑性能分析

圖2 滾動(dòng)回收率實(shí)驗(yàn)

表1 典型性能

表2 PST實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與效果評(píng)價(jià)

3.1 應(yīng)用情況

井1、井2、井3為QK油田三口水平井，均為調(diào)整井，井身結(jié)構(gòu)和裸眼段數(shù)據(jù)（見表3）。其中PRD井1井采用常規(guī)PRD水平段鉆開液，井2和井3采用新型EZFOLW鉆開液。

三口井的完井方式及具體完井工序（見表4）。

3.2 EZFLOW鉆開液效果評(píng)價(jià)

（1）作業(yè)時(shí)效。從完井工序（見表4）可見，采用EZFLOW鉆井液省去了替入破膠劑、破膠、測(cè)漏失步驟，海上油田完井過(guò)程中，破膠的總體時(shí)間大約為10 h，并且對(duì)于第一次破膠不理想的情況，還需采取二次破膠，時(shí)效增長(zhǎng)。EZFLOW鉆井液的應(yīng)用，縮短了每口井的作業(yè)時(shí)間。

（2）作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。從井下頂部封隔器座封風(fēng)險(xiǎn)分析，采用PRD鉆井液的情況下，破膠作業(yè)先于座封作業(yè)，存在封隔器異常后的后續(xù)處理復(fù)雜、井筒二次污染風(fēng)險(xiǎn)。因先座封頂部封隔器，會(huì)導(dǎo)致破膠液不能充分充滿裸眼段，破膠不完全，產(chǎn)量降低等現(xiàn)狀，因此渤海油田采用破膠作業(yè)優(yōu)先方式。EZFLOW鉆井液為免破膠鉆井液，具有廣譜封堵和承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并且規(guī)避了頂部封隔器座封失敗的后續(xù)處理風(fēng)險(xiǎn)。

（3）儲(chǔ)層保護(hù)。井1完井過(guò)程中漏失完井液320 m3，井2和井3完井過(guò)程中基本無(wú)漏失。采用EZFLOW鉆井液極大的保護(hù)了儲(chǔ)層，投產(chǎn)初期，見油更快更早，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

（4）投產(chǎn)產(chǎn)量對(duì)比。從投產(chǎn)初期產(chǎn)量可見，使用EZFLOW鉆井液的井2和井3比使用PRD鉆井液的井1產(chǎn)量明顯提高，具體（見表5）。

表3 井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

表4 完井方式對(duì)比

表5 投產(chǎn)初期產(chǎn)量對(duì)比

4 結(jié)論

（1）通過(guò)工程應(yīng)用實(shí)踐表明，新型免破膠EZFLOW鉆開液具有單向液體開關(guān)、不需化學(xué)解堵、低濾失量、超低返排壓力、易降解、最大限度減少儲(chǔ)層傷害以及提高作業(yè)時(shí)效等特點(diǎn)。

（2）新型免破膠EZFLOW鉆開液的選擇非常重要，不但要考慮經(jīng)濟(jì)因素，也要考慮地層和流體特性。

（3）對(duì)于渤海油田疏松砂巖油藏來(lái)說(shuō)，新型免破膠EZFLOW鉆開液較傳統(tǒng)的PRD等鉆井液，既提高了效率、節(jié)約了成本，也極大程度的保護(hù)了儲(chǔ)層。

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