油基泥餅解除液技術(shù)及施工工藝

趙 晗，戴 昆，李 軒，崔應(yīng)中，舒福昌，李 敏

（1.中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部，四川成都 610051；2.長(zhǎng)江大學(xué)，湖北荊州 434023；3.湖北漢科新技術(shù)股份有限公司，湖北省油田化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，湖北荊州 434000；4.吐哈油田分公司物資保障中心，新疆鄯善 838200）

油基鉆井液本身具有良好的儲(chǔ)層保護(hù)效果，但是對(duì)于水平井作業(yè)，由于油基鉆井液會(huì)在井底和儲(chǔ)層殘留泥餅，所以不可避免會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成傷害，也不利于后期生產(chǎn)返排。針對(duì)油基鉆井液泥餅組分特性，室內(nèi)選用溶蝕劑、滲透劑、分散劑和助溶劑等系列功能助劑，構(gòu)建了一套油基泥餅解除液配方體系。室內(nèi)評(píng)價(jià)表明，該油基泥餅解除液對(duì)油基泥餅的溶蝕、滲透、清除效果明顯，能夠有效減少油基鉆井液對(duì)水平段裸眼儲(chǔ)層的傷害[1-5]。

1 油基泥餅解除液特點(diǎn)

油基鉆井液泥餅主要由重晶石、黏土、暫堵劑、瀝青類(lèi)封堵材料組成，且一般形成的泥餅都比較致密。油基泥餅解除液針對(duì)油基鉆井液泥餅的上述特點(diǎn)，選用溶蝕劑溶蝕黏土和暫堵劑破壞泥餅固相結(jié)構(gòu)，選用滲透劑加速解除液向泥餅深部滲透能力，選用分散劑增強(qiáng)破壞泥餅在解除液體系中的分散懸浮能力，選用助溶劑增強(qiáng)解除液對(duì)泥餅中有機(jī)質(zhì)的溶解分散能力，最終形成一套油基泥餅解除液體系。通過(guò)上述關(guān)鍵材料的溶蝕、滲透、分散和助溶作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)油基泥餅的破壞分散清潔，減少油基殘留泥餅對(duì)儲(chǔ)層的傷害。

2 油基泥餅解除液效果評(píng)價(jià)

2.1 溶蝕率評(píng)價(jià)

室內(nèi)評(píng)價(jià)了泥餅解除液的溶蝕性能。選用500 目碳酸鈣作為溶蝕對(duì)象。用精密電子秤稱(chēng)取5 g 碳酸鈣，放置在500 mL 燒杯中，向燒杯中緩慢倒入200 mL 油基泥餅解除液，室溫下反應(yīng)完全后，用濾紙過(guò)濾殘?jiān)逑春娓?，稱(chēng)量殘留固相質(zhì)量，殘留固相質(zhì)量與初始固相質(zhì)量之比即為計(jì)算油基泥餅解除液的溶蝕率（見(jiàn)表1）。

從表1 溶蝕率數(shù)據(jù)來(lái)看，解除液對(duì)碳酸鈣的溶蝕率接近100%，溶蝕效果明顯。

表1 溶蝕率測(cè)試結(jié)果

2.2 泥餅清除率評(píng)價(jià)

室內(nèi)通過(guò)常溫中壓實(shí)驗(yàn)，制備油基鉆井液API 泥餅（0.7 MPa×30 min），在API 泥餅用200 mL 的3# 白油做API 濾失實(shí)驗(yàn)，然后該泥餅放置在500 mL 燒杯中，再在燒杯中倒入500 mL 油基泥餅解除液，80 ℃溫度條件下靜置密閉養(yǎng)護(hù)24 h，養(yǎng)護(hù)后將API 泥餅重新用200 mL 的3#白油做API 濾失實(shí)驗(yàn)，記錄兩次API濾失實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果和現(xiàn)象。同時(shí)記錄API 泥餅浸泡養(yǎng)護(hù)前后的質(zhì)量，浸泡后的泥餅質(zhì)量與泥餅原始質(zhì)量之比即為泥餅失重率（見(jiàn)表2）。

表2 濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)濾失量測(cè)定結(jié)果，原始油基鉆井液API 泥餅用3#白油做濾失實(shí)驗(yàn)，30 min 濾失量為2.8 mL，濾失量很小，濾失速率很慢。而被解除液浸泡后的油基鉆井液泥餅，200 mL 的3# 白油不到2 min 時(shí)間內(nèi)就全部濾失。

泥餅失重率實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)表3）表明，解除液浸泡后，油基鉆井液的泥餅大部分固相都被清除掉，僅殘留少部分固相，油基泥餅解除液對(duì)泥餅的清除效率高達(dá)85%。

表3 泥餅失重率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3 儲(chǔ)層保護(hù)效果評(píng)價(jià)

根據(jù)SY-T 6540-2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評(píng)價(jià)方法》，先用油基鉆井液污染砂巖巖心，然后將砂巖巖心在油基泥餅解除液中80 ℃條件下浸泡2 h，測(cè)定不同階段砂巖巖心的油相（煤油）滲透率值，各階段的油相滲透率值與砂巖巖心的原始滲透率值之比就為滲透率恢復(fù)值（見(jiàn)表4）。

表4 儲(chǔ)層保護(hù)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從滲透率恢復(fù)值數(shù)據(jù)來(lái)看，油基鉆井液污染后巖心滲透率恢復(fù)值在85%水平，巖心被油基泥餅解除液浸泡后巖心滲透率恢復(fù)值提高到92%，表明解除液能夠有效改善油基鉆井液的儲(chǔ)層保護(hù)效果。

2.4 腐蝕性評(píng)價(jià)

由于油基泥餅解除液為酸性體系，室內(nèi)對(duì)其腐蝕也進(jìn)行了評(píng)價(jià)（見(jiàn)表5）。

表5 泥餅解除液的腐蝕性（80 ℃，24 h，N80，掛片面積12.6 cm2）

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，油基泥餅解除液的腐蝕速率較低，能夠滿(mǎn)足井下工具對(duì)入井工作液的腐蝕性能控制的基本要求。

2.5 推薦現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)程序

2.5.1 清刮套管（1）調(diào)整好泥漿性能，并循環(huán)干凈井眼以滿(mǎn)足下打孔管/篩管作業(yè)需要；（2）帶刮管器下鉆刮管，并大排量循環(huán)，刮管結(jié)束，起鉆。

2.5.2 替出井內(nèi)油基泥漿（1）下打孔管/篩管期間清洗干凈兩個(gè)泥漿池，配備頂替和洗井用完井液；（2）用白油、稠塞、完井液替出井內(nèi)油基泥漿，確保替出干凈。

2.5.3 清除泥餅（1）替入稠塞、泥餅解除液，頂替至目的井段浸泡2 h；（2）替漿、循環(huán)洗井。

3 結(jié)論

（1）油基鉆井液鉆井后，殘留在井內(nèi)的泥餅會(huì)堵塞儲(chǔ)層孔道，影響后期返排生產(chǎn)，因此需要采取有效的技術(shù)手段解除殘留泥餅的不利影響。

（2）油基泥餅解除液針對(duì)油基鉆井液泥餅的特點(diǎn)，選用針對(duì)性功能試劑材料，能有效破壞油基鉆井液的泥餅，減少對(duì)儲(chǔ)層的堵塞、疏松孔道，且能滿(mǎn)足井下施工腐蝕控制要求。

油基泥餅解除液作為油基鉆井液技術(shù)的有益補(bǔ)充，為常規(guī)定向井尤其水平井作業(yè)提供了有效的保護(hù)儲(chǔ)層的技術(shù)手段。