改進(jìn)型JFC鉆井液體系性能評價(jià)及應(yīng)用

王洪偉，張 鵬，黃治華 （中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學(xué)事業(yè)部塘沽基地泥漿作業(yè)公司，天津300452）

SZ36-1L區(qū)塊位于遼東灣下遼河坳陷、遼西低凸起中段，目的層為東營組下段，埋深1175～1605m，東下段儲(chǔ)層為湖相三角洲沉積。主力開發(fā)層系為東營組下段的Ⅰ、Ⅱ油組，油層溫度大約在50℃～70℃左右。Ⅰ油組和Ⅱ油組油藏均屬正常偏低的壓力系統(tǒng)，其壓力梯度小于1MPa／100m。因油田開發(fā)過程欠注水，部分儲(chǔ)層壓力系數(shù)衰減至0.7～0.8。SZ36-1L區(qū)塊主要具有以下特點(diǎn)：低壓衰竭油藏、壓力剖面不均衡；高孔高滲；水敏地層。為此，筆者在原有JFC（小陽離子）鉆井液體系基礎(chǔ)上，加入封堵性較強(qiáng)的成膜劑PF-LPF，使之與零滲透封堵劑PF-ZP復(fù)配，從而增強(qiáng)鉆井液體系的承壓能力，盡量避免壓力衰竭帶來的不良影響［1-2］。

1 室內(nèi)試驗(yàn)

1.1 封堵性評價(jià)

在改進(jìn)型JFC鉆井液體系基本框架下，優(yōu)化各種封堵劑加量及復(fù)配加量，在5MPa的壓力下進(jìn)行承壓試驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)如表1所示。在試驗(yàn)中，由于零滲透封堵劑PF-ZP和成膜劑PF-LPF的復(fù)配承壓效果最為突出，因此選取JFC體系＋1%PF-LPF＋1%PF-LPF進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

1.2 抑制性評價(jià)

采用SZ36-1L區(qū)塊東營組巖屑進(jìn)行熱滾回收率測試進(jìn)行抑制性能評價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2可知，改進(jìn)的JFC鉆井液體系的巖屑熱滾回收率較高，能夠較好地抑制東營組巖屑和井壁水化分散、膨脹作用，利于穩(wěn)定井壁和保護(hù)儲(chǔ)層。

1.3 儲(chǔ)層保護(hù)功能評價(jià)

對SZ36-1L區(qū)塊東營組巖心進(jìn)行滲透率恢復(fù)值測試，以了解改進(jìn)型JFC鉆井液體系的儲(chǔ)層保護(hù)功能，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，滲透率恢復(fù)值為87.30% （設(shè)計(jì)指標(biāo)為80%），說明改進(jìn)型JFC鉆井液體系儲(chǔ)層保護(hù)效果十分顯著。

表1 改進(jìn)型JFC鉆井液體系承壓試驗(yàn)

表2 不同鉆井液體系抑制性能評價(jià)結(jié)果表

表3 滲透率恢復(fù)值試驗(yàn)結(jié)果表

通過上述試驗(yàn)，最終確定改進(jìn)型JFC體系的配方為3%海水土漿＋0.15%燒堿＋0.1%純堿＋1.5%PF-RS-1 （銨鹽）＋0.8%PF-JFC （小陽離子）＋0.4%PF-PAC-HV （高粘聚陰離子纖維素）＋1%PF-TEX（磺化瀝青）＋0.25%PF-XC-H （黃原膠）＋1%PF-LPF （成膜劑）＋1%PF-ZP （零滲透封堵劑）。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 施工方案

根據(jù)SZ36-1L區(qū)塊整體井眼軌跡和地層巖性，制定了鉆井液單井施工方案，即平原組、明化組采用海水膨潤土漿鉆進(jìn)，斜深進(jìn)入館陶組前100m轉(zhuǎn)化鉆井液為改進(jìn)型JFC體系，進(jìn)入館陶組后逐步調(diào)整鉆井液性能，特別是鉆井液失水封堵承壓達(dá)到滿足油藏要求后進(jìn)入目地層?xùn)|營組，東營組主要調(diào)控鉆井液流變性和控制比重。

2.2 作業(yè)現(xiàn)場鉆井液性能

1）鉆井液流變性 SZ36-1L區(qū)塊井粘度曲線圖如圖1所示。從圖1可以看出，各井粘度在工程設(shè)計(jì)范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，說明改進(jìn)型JFC鉆井液體系能有效抑制泥頁巖水化分散，從而控制水敏危害。改進(jìn)型JFC鉆井液體系流變性能 （以SZ36-1L10井為例）如表4所示。由表4可知，改進(jìn)型JFC鉆井液體系在單井作業(yè)中表現(xiàn)出良好的鉆井液流變性能 （表觀黏度與塑性黏度穩(wěn)定、動(dòng)切力及三六轉(zhuǎn)值高且穩(wěn)定），為巖屑的攜帶和保持井徑規(guī)則提供了良好保證。

圖1 SZ36-1L區(qū)塊井粘度曲線圖

表4 改進(jìn)型JFC鉆井液體系流變性能 （以SZ36-1L10井為例）

2）泥漿樣品封堵性評價(jià) 為了解改進(jìn)型JFC體系在現(xiàn)場作業(yè)中的承壓性能，在SZ36-1L3井作業(yè)后，取現(xiàn)場鉆井液進(jìn)行封堵性試驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。由表5可知，使用改進(jìn)型JFC體系可以取得非常好的封堵效果。

表5 沙床濾失試驗(yàn)結(jié)果表

2.3 應(yīng)用效果

1）節(jié)約時(shí)效顯著 改進(jìn)型JFC體系應(yīng)用在SZ36-1L區(qū)塊共有10口井中，其中9口定向井 （平均井深1900m）的作業(yè)周期比設(shè)計(jì)周期提前9.1%，1口水平著陸井的作業(yè)周期比設(shè)計(jì)周期提前14.5%。

2）作業(yè)成本大幅降低 參與試驗(yàn)的10口井的實(shí)際鉆井液成本比未參與試驗(yàn)的井節(jié)約12.4%。

3）投產(chǎn)明顯超ODP（整體開發(fā)方案）配產(chǎn) 參與試驗(yàn)的10口井返排產(chǎn)液量是ODP（整體開發(fā)方案）配產(chǎn)的3.3倍，返排結(jié)束時(shí)產(chǎn)油量是ODP配產(chǎn)的2.74倍。

［1］徐同臺(tái)，馮京海，朱寬亮，等 .成膜封堵低侵入保護(hù)油層鉆井液技術(shù)的研討 ［J］.鉆井液與完井液，2006，23（3）：66-67.

［2］樊世忠，何綸 .國內(nèi)外油氣層保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展——鉆井完井液體系 ［J］.石油鉆探技術(shù)，2005，33（1）：13-15.