無固相低傷害修井液研究

1、    無固相低傷害修井液研究    霍泓宇+甘超摘 要：修井液是鉆井完井液后一種直接接觸儲層的入井液，其的合理選擇可有效減少修井液對儲層的傷害。為有效解決現(xiàn)有修井液儲層保護(hù)效果差、抗溫穩(wěn)定性差等問題，優(yōu)選抗高溫的修井液體系，并逐一優(yōu)選合適的處理劑，形成無固相保護(hù)儲層修井液。綜合評價(jià)表明，儲層有良好的抗溫性能，抗溫可達(dá)160，防腐效果好，具有良好的流變性和失水造壁性能，滲透率恢復(fù)率可達(dá)85%以上，滿足現(xiàn)場使用的要求。關(guān)鍵詞：修井液；無固相；抗高溫；儲層保護(hù)隨著國內(nèi)油氣資源鉆探逐漸轉(zhuǎn)向泥頁巖、7000m以上超深層、異常高溫高壓層等復(fù)雜層位，對入井流體提出更

2、高的要求1。修井液的有效性不僅關(guān)系到修井過程對油氣層的保護(hù)程度，在一定程度上也決定著鉆完井過程儲層保護(hù)的有效性。修井液必須在早吃與地層配伍的情況下，具備防膨、性能穩(wěn)定，滿足正常循環(huán)和攜砂、攜污染物的能力。國內(nèi)鄢捷年2、向興金3、鄭力會4、楊憲民5等學(xué)者和現(xiàn)場工程技術(shù)人員已經(jīng)完成包括絨囊修井液、暫堵型修井液、新型聚合物鹽水修井液、強(qiáng)抑制修井液等體系研究，這些修井液針對具體地層都有較好的效果。本文從抗溫和儲層保護(hù)兩個(gè)角度出發(fā)，研制無固相低傷害修井液體系。1 處理劑的優(yōu)選無固相修井液體系配方是對各處理劑的優(yōu)選組合而形成的，配方主要對溫度和儲層保護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行針對性的分析研究。1.1 增粘劑增粘劑主要

3、用來提高修井液的粘度與控制失水，常見的增粘劑主要有水解聚丙烯酰胺、黃原膠、cmc等。xc的抗鹽能力比聚丙烯酰胺好，且性能比較穩(wěn)定，但不同廠家生產(chǎn)的黃原膠性能差異相當(dāng)大，因此必須對黃原膠進(jìn)行篩選。通過對xc、cms與瓜膠抗高溫抗鹽流變性性能的實(shí)驗(yàn)分析，xc較cms、瓜膠提粘及抗溫性能好，因此在實(shí)驗(yàn)配方中選擇了xc增粘劑。1.2 降濾失劑常規(guī)的降濾失劑主要有smp、spnh、spc、npan、cmc、pac以及勝利油田井下作業(yè)公司提供的sd-102、sd-201、sd-202、聚合物降失水劑等，降濾失劑主要是在井壁上形成低滲透率、薄而致密的濾餅，減少修井液中的水進(jìn)入井壁，防止濾液造成的儲層損害。綜

4、合考慮各種因素，實(shí)驗(yàn)選用多種種降濾失劑，分別為：pac-lv、jt888、cmc-lv、聚丙烯腈胺鹽、sd-102、sd-201、sd-202、spc、spnh等。實(shí)驗(yàn)使用配方體系為：3%膨潤土+5%pd+3%smc+20%nacl+0.3%待評價(jià)降濾失劑。其中固定降濾失劑的加量均為3%，配方體系經(jīng)過熱滾后，考察降濾失劑的變化對修井液流變性能的影響，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，pac-lv的api濾失量最小，為38.2ml/30min；與cmc-lv、聚丙烯腈胺鹽的api濾失量很接近；而jt888的api濾失量最大，為79.2ml/30min，是pac-lv的2倍多。因此射孔液、修井

5、液體系配方中的降濾失劑優(yōu)選pac-lv。1.3 緩蝕劑鹽水體系的修井液有很強(qiáng)的腐蝕性，因此在體系中選擇適當(dāng)種類和濃度的緩蝕劑對防止套管和井下工具的鹽腐蝕非常重要。油田現(xiàn)用緩蝕劑、1號緩蝕劑、2號緩蝕劑，實(shí)驗(yàn)溫度為160，腐蝕材料為n80、x20，腐蝕介質(zhì)為修井液，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為72h。油田現(xiàn)用的緩蝕劑防腐性能較差，也可能是本項(xiàng)目研究體系中顯示防腐性能稍差。1號、2號緩蝕劑都有一定的防腐性能，均能夠滿足項(xiàng)目要求，建議采用1號緩蝕劑其加量為0.5%。1.4 油層保護(hù)劑油氣層保護(hù)劑是水基修井液中抑制粘土水化、膨脹或收縮、分散與運(yùn)移的主要成分。實(shí)驗(yàn)選用cd-5、bcs-851、rx-5、npg-4等四種油

6、氣層保護(hù)劑，進(jìn)行儲層保護(hù)劑性能評價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，在無固相清潔鹽水修井液（射孔液）體系中，cd-5、npg-4兩種油氣層保護(hù)劑能與其他處理劑在高溫下相配伍。2 體系建立與評價(jià)無固相修井液配方優(yōu)選實(shí)驗(yàn)是在處理劑優(yōu)選的基礎(chǔ)上確定的，經(jīng)過多次優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，確定修井液配方為：水+1%xct+0.5%pac-lv+8%cmj-1+0.5-1.0% cd-5+1%1號緩蝕劑+其它。2.1 流變性能評價(jià)加入適量的kcooh將其密度調(diào)至1.40g/cm3，經(jīng)過150高溫?zé)釢L16h后取出測其流變性能，該修井液流變性較好，濾失量較低，動/塑比、初/終切力值均較高，說明修井液的懸浮攜砂性能好，其ph值較熱滾前略有降低。

7、 （下轉(zhuǎn)第132頁）（上接第245頁）2.2 儲層保護(hù)效果評價(jià)在研究出無固相保護(hù)儲層抗高溫修井液配方的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了體系配方保護(hù)油氣層效果的評價(jià)實(shí)驗(yàn)（模擬實(shí)驗(yàn)），用儲層巖心進(jìn)行了體系滲透率恢復(fù)實(shí)驗(yàn)（體系油氣層保護(hù)效果評價(jià)實(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無固相保護(hù)儲層修井液體系配方的巖心滲透率恢復(fù)率都在85%以上，能滿足現(xiàn)場施工的需要，保護(hù)油氣層效果好。3 結(jié)論（1）優(yōu)選合適的處理劑及其最佳加量，形成一套抗高溫?zé)o固相保護(hù)儲層修井液；（2）研究的修井液防腐效果好，腐蝕速率滿足使用要求；（3）修井液體系抗溫效果好，體系的流變性能和失水造壁性好；（4）無固相修井液儲層保護(hù)效果好，返排恢復(fù)率超過85%以上。參考文獻(xiàn)：1徐同臺，趙忠舉，袁春.國外鉆井液和完井液技術(shù)的新進(jìn)展j. 鉆井液與完井液，2004，21（02）：1-10.2鄢捷年，劉繼生.強(qiáng)抑制性水基修井液的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用j. 鉆井液與完井液，2002，19（05）：13-15.3李蔚萍，向興金，舒福昌等.修井液用新型油溶性暫堵劑 dfa 的室內(nèi)性能評價(jià)j.鉆井液與完井液， 2005，22（02）：24-25.4鄭力會，王志軍，張