X井復(fù)合解堵液體系性能研究及應(yīng)用

陳霄 梁玉凱 龔云蕾 周泓宇

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司， 廣東 湛江 524057)

X井復(fù)合解堵液體系性能研究及應(yīng)用

陳霄 梁玉凱 龔云蕾 周泓宇

(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司， 廣東 湛江 524057)

針對(duì)修井后產(chǎn)液量迅速下降的情況，考察了有機(jī)解堵液和無機(jī)解堵液對(duì)弱凝膠的破膠效果，現(xiàn)場(chǎng)通過酸化作業(yè)解除弱凝膠修井液封堵。實(shí)施酸化作業(yè)后，增油效果顯著。

復(fù)合解堵液； 無固相； 弱凝膠； 鉆井液； 破膠劑； 酸化

無固相弱凝膠鉆完井液(PRD)廣泛應(yīng)用于鉆井完井階段，使用后需采用破膠技術(shù)來解除該鉆井完井液在井壁上形成的濾餅，疏通原油流動(dòng)通道，恢復(fù)油井產(chǎn)能[1]。目前海洋油田開發(fā)中使用的破膠劑為氧化型破膠液，在過濾海水中添加氧化型破膠劑、黏土穩(wěn)定劑、緩蝕劑等。這種氧化型破膠液具有破膠徹底的優(yōu)點(diǎn)，但是在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中存在安全隱患[2-3]。目前的破膠劑只能解決單一的破膠問題，而不能有效地去除井下結(jié)垢。因此，根據(jù)油田X井的PRD鉆井完井液情況及儲(chǔ)層特性，對(duì)現(xiàn)有解堵液配方及用量進(jìn)行調(diào)整。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[4-5]，討論用于弱凝膠封堵及解垢的復(fù)合解堵液體系。

1 復(fù)合解堵液體系破膠機(jī)理

對(duì)X井的儲(chǔ)層傷害機(jī)理進(jìn)行分析，認(rèn)為造成儲(chǔ)層傷害的主要原因是聚合物PRD堵塞，次要原因是生產(chǎn)管柱及近井地帶存在結(jié)垢。針對(duì)儲(chǔ)層傷害的主要原因，即聚合物PRD堵塞問題，開展了PRD室內(nèi)自然降解實(shí)驗(yàn)。表1所示為X井PRD自然降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可以看出，PRD進(jìn)入地層后很難在儲(chǔ)層溫度下自然降解。針對(duì)X井的儲(chǔ)層傷害機(jī)理，提出了復(fù)合解堵液體系，該體系由無機(jī)解堵液和有機(jī)解堵液構(gòu)成。無機(jī)解堵液中的復(fù)合有機(jī)酸能夠很好地對(duì)PRD進(jìn)行降解，形成小分子聚合物、CO2和H2O，使其在返排過程中更易被帶出，最終解除堵塞。圖1所示為復(fù)合有機(jī)酸破膠機(jī)理示意圖。

表1 X井PRD自然降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1 復(fù)合有機(jī)酸破膠機(jī)理示意圖

2 復(fù)合解堵液體系性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

2.1 藥品及儀器

實(shí)驗(yàn)藥品：PRD；復(fù)合解堵液。

實(shí)驗(yàn)儀器：水浴鍋；NDJ-1型六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)；JHCD環(huán)壓式高溫高壓巖心試驗(yàn)儀；可編程旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)等。

2.2 復(fù)合解堵液破膠性能

首先，采用直接破膠法進(jìn)行破膠性能評(píng)價(jià)。表2所示為直接破膠法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。無機(jī)解堵液中的復(fù)合有機(jī)酸對(duì)PRD有一定的破膠作用，且破膠率隨著時(shí)間有所增長(zhǎng)。然后，采用稀釋破膠法配制PRD，以質(zhì)量比為1 ∶4的無機(jī)解堵液進(jìn)行破膠，無機(jī)解堵液對(duì)井筒內(nèi)殘余PRD有明顯的破膠作用。表3所示為稀釋破膠法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表2 直接破膠法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

表3 稀釋破膠法

2.3 復(fù)合解堵液與地層原油配伍性能

在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，將原油分別與有機(jī)解堵液、無機(jī)解堵液混合，2組混合液的比例均為100 ∶40、90 ∶410、80 ∶420、60 ∶440、50 ∶450、40 ∶460、20 ∶480、10 ∶490、0 ∶4 100；在50 ℃恒溫水浴鍋中恒溫?cái)嚢杈鶆颍儆肂rookFiled-II+可編程旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定50 ℃時(shí)的黏度值。由圖2可知，隨著原油中有機(jī)解堵液、無機(jī)解堵液比例的加大，2種混合液的表觀黏度值一直呈下降趨勢(shì)，說明解堵液與原油的配伍性較好。

2.4 復(fù)合解堵液解堵性能

將油田取樣巖心抽真空并飽和地層水，之后老化40h，在儲(chǔ)層溫度(89℃)、高溫高壓動(dòng)濾失儀的模擬儲(chǔ)層條件下，用煤油測(cè)得基準(zhǔn)滲透率K1=13.93×10-3μm2。用PRD作為污染介質(zhì)，對(duì)巖心進(jìn)行污染，老化2 h后可見巖心端面已經(jīng)形成一層凝膠狀隔膜，用煤油測(cè)得污染后滲透率K2=7.29×10-3μm2。經(jīng)PRD污染后的巖心滲透率損失率達(dá)到47.7%。圖3所示為X井PRD污染前后巖心端面對(duì)比圖。

圖2 解堵液與地層原油的配伍性

圖3 X井PRD污染前后巖心端面對(duì)比圖

對(duì)取自現(xiàn)場(chǎng)的巖心開展復(fù)合解堵液綜合解堵性能評(píng)價(jià)。先將巖心抽真空后飽和地層水，老化40 h后用煤油測(cè)得基準(zhǔn)滲透率K11、K12，K11=14.27×10-3μm2，K12=88.27×10-3μm2。用PRD對(duì)巖心進(jìn)行污染，后注入無機(jī)解堵液，最后用煤油反驅(qū)測(cè)得解堵后的滲透率K21、K22，K21=14.65×10-3μm2，K22=94.58×10-3μm2。滲透率恢復(fù)率在100%以上，驗(yàn)證了無機(jī)解堵液對(duì)PRD的良好破膠能力。表4所示為X井PRD污染后解堵液解堵效果。

表4 X井PRD污染后解堵液解堵效果

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

X井儲(chǔ)層埋深約1 922～2 160 m，為多層采油井。其滲透率介于10×10-3～1 000×10-3μm2，非均質(zhì)性較強(qiáng)。該井于2014年3月實(shí)施了酸化作業(yè)，酸化半徑為1.5 m,泵注液體總共達(dá)128 m3，排量為0.3 m3min，泵壓為15.86 MPa。酸化前X井處于間歇生產(chǎn)狀態(tài)，日產(chǎn)油量最高達(dá)到20 m3；酸化后X井處于連續(xù)生產(chǎn)狀態(tài)，日產(chǎn)油量達(dá)69 m3，增產(chǎn)倍比為3.45。

4 結(jié) 語(yǔ)

污染實(shí)驗(yàn)表明，無固相弱凝膠鉆完井液對(duì)儲(chǔ)層的封堵效果較好，如果使用后不進(jìn)行破膠處理，將造成滲透率的大幅下降。復(fù)合解堵液中的無機(jī)解堵劑能夠較好地對(duì)無固相弱凝膠鉆完井液實(shí)施破膠，解除近井地帶的堵塞，有效地提高了近井地帶的滲透率。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)果均證實(shí)，復(fù)合解堵液能夠有效地解除地層傷害，可根據(jù)不同儲(chǔ)層物性的差異，在推廣應(yīng)用中調(diào)整混合液的比例以及添加劑的種類。

[1] 岳前升,向興金,范山鷹，等.東方1-1氣田水平井鉆井液技術(shù)[J].天然氣工業(yè)，2005，25(12)：61-64.

[2] 岳前升,劉書杰,何保生，等.海洋油田水平井膠囊破膠液技術(shù)[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，34(4)：85-88.

[3] 李蔚萍,向興金,舒福昌，等.無固相弱凝膠鉆井完井液生物酶破膠技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2008，25(6)：8-11.

[4] 王昌軍，張春陽(yáng).PRD弱凝膠鉆開液性能評(píng)價(jià)與試用效果[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，36(4)：143-145.

[5] 許輝，肖聰，許瀟，等.PRD弱凝膠鉆井液性能評(píng)價(jià)[J].石油化工應(yīng)用，2012，31(9)：30-32.

ResearchandApplicationofCompositePluggingRemovalFluidSysteminXWell

CHENXiaoLIANGYukaiGONGYunleiZHOUHongyu

(CNOOC Zhanjiang Branch, Zhanjiang Guangdong 524057, China)

As the fluid production of the X well decreased rapidly after work-over, removal of weak gel work-over fluid plugging was carried out through acidification, based on the effects of the organic plug-removal agent (HJD-Y) and the inorganic plug-removal agent (HJD-W) on gel breaking of weak-gel working-fluid (PRD). After acidification process in the field, the oil production increased.

composite plugging removal fluid; clay-free; weak-gel; drilling fluid; gel-breaker; acidification

2017-04-14

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“南海西部海域低滲油藏勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”(2016ZX05024-006)

陳霄(1987 — )，男，碩士，工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓镌霎a(chǎn)工藝技術(shù)。

TE358

A

1673-1980(2017)06-0039-03