油田試油完井液處理的影響因素

周夢秋

摘要：超深井完井配套技術(shù)目前已在海內(nèi)外獲得了成熟的發(fā)展，完井液體系也逐漸完善。本文結(jié)合我國西北部某油田地層壓力大、井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、井下溫度高、試油周期長的實(shí)際情況，對油田試油完井液在高溫、高密度環(huán)境下，其性能及影響因素進(jìn)行分析，以期為相關(guān)企業(yè)管理者提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：油田企業(yè);油井;高密度超微重晶石完井液;性能

某油田山前構(gòu)造油氣井，其井深在6000-8000m之間，地層壓力110-126MPa，井下溫度130-180℃，井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對完井液性能要求較高。然而，目前使用的磺化水基完井液不具有良好的高溫穩(wěn)定性能，在長期高溫條件下，易導(dǎo)致固化，且因受到試油完井作業(yè)工藝要求高、試油工序繁多等因素的影響，每根完井管柱需進(jìn)行氣密封檢測，常規(guī)水基磺化完井液在周期長、高溫條件下，極易產(chǎn)生加重劑沉淀等一系列惡化情況，使得開泵困難，封隔器難以坐封，增加了技術(shù)風(fēng)險。為此，相關(guān)技術(shù)工作人員研發(fā)了高密度超微重晶石完井液（以下簡稱新式完井液），對其性能進(jìn)行評估，并在現(xiàn)場展開試驗(yàn)。

1室內(nèi)性能的評估

1.1高溫流變穩(wěn)定性

對新式完井液（1#）和KCL-磺化完井液（2#）的高溫流變穩(wěn)定性能展開了對比評估，完井液配方：

1# 超微顆粒+主穩(wěn)定劑+輔穩(wěn)定劑+產(chǎn)分散劑+輔分散劑+雙電激發(fā)劑+H2O，密度2.12g/cm3。

2# 4%膨潤土+8%SMP-3+0.5%NaOH+2%NaCl4%PSC-2+2%TRH-1+9%KCL+重晶石，密度是2.08g/cm3。

通過觀察以下圖表可知，

新式完井液的動切力平緩下降，而且?guī)缀醴€(wěn)定，但KCL-磺化完井液動切力伴隨老化時間的延續(xù)呈直線下降趨勢;

新式完井液的終切力呈“降-升-降”的趨勢，168h后，依然有相應(yīng)的終切19.0Pa，并基本穩(wěn)定，KCL-磺化完井液終切呈“穩(wěn)-降-穩(wěn)”趨勢，72h后終切降到5.0Pa，體系終切力較低，容器底可見少許硬性的沉淀。在160℃老化15d后，新式完井液具有適當(dāng)?shù)挠|變性、流變性，其高溫的穩(wěn)定性能也較好，性能明顯優(yōu)于常規(guī)完井液。

1.2高溫沉降穩(wěn)定性

選用馬爾文激光粒度儀器對兩種完井液固相顆粒粒徑進(jìn)行測定。新式完井液顆粒粒徑（d50）為1.086ηm，分布范圍0.158-3.802ηm，KCL-磺化完井液顆粒粒徑（d50）為17.751ηm，分布范圍0.315-363.077ηm。新式完井液的固相顆粒其粒徑較小，有利于體系懸浮穩(wěn)定性。

選用針入型沉實(shí)程度測量議器對新式完井液和KCL-磺化完井液的沉實(shí)性進(jìn)行測定，具體觀察下表：

觀察表2數(shù)據(jù)可知：伴隨老化時間的推移，新式完井液沉實(shí)性偏低，同時，趨于穩(wěn)定，而常規(guī)的KCL-磺化體系的沉實(shí)度較高，呈上升趨勢，表明了超微重晶石完井液的高溫沉降性能比KCL-磺化完井液更加優(yōu)越。

1.3與有機(jī)鹽完井液的配伍性

在密度是2.12g/cm3的新式完井液中，依據(jù)超微重晶石完井液：有機(jī)鹽液體（密度1.4g/cm3）=4：1（V/V）的混合比加入有機(jī)鹽液體，再在160℃老化24、72h，對高溫流變性及流動性的變化進(jìn)行測定。通過觀察測定的結(jié)果可知，超微重晶石完井液與有機(jī)鹽液體的混合液經(jīng)過高溫老化后，其流變性穩(wěn)定，未產(chǎn)生沉淀、增稠，表明該體系和有機(jī)鹽完井液的配伍性能良好。

2現(xiàn)場應(yīng)用及其效果

某油井是第1口應(yīng)用超微重晶石完井液的試油作業(yè)井，井深7460m，井底測井溫度是152℃，完井液的密度是2.12g/cm3?，F(xiàn)場取超微重晶石完井液樣進(jìn)行復(fù)核老化實(shí)驗(yàn)，觀察其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，現(xiàn)場應(yīng)用的超微重晶石完井液，在高溫靜止老化15天后，未產(chǎn)生硬沉淀，沉實(shí)性偏低，性能比較穩(wěn)定。超微重晶石完井液在該井中的應(yīng)用取得效果如下：

（1）采用超微重晶石完井液正循環(huán)將原井中有機(jī)鹽的壓井液替出，在整個替液期間，未發(fā)現(xiàn)沉淀水眼，而且，混漿量明顯減少。

（2）鉆桿傳輸射孔順利完成。管柱在下鉆期間未發(fā)現(xiàn)沉淀或遇阻現(xiàn)象，井底沒有段塞，鉆具下放也較順利，就位后順利地開泵頂通，無憋泵現(xiàn)象，射孔槍的引爆順利充分地表明了該完井液其流動性良好，高溫條件下未產(chǎn)生沉淀及高溫固化，確保了射孔作業(yè)有效地完成。

（3）測試管柱順利地下到位。井中的超微重晶石完井液靜止時間共計(jì)153h，測試管柱順利下至井深設(shè)計(jì)值，管柱在整個下入期間沒有遇到一點(diǎn)阻擋，井底沒有硬質(zhì)沉淀，封隔器順利坐封。

（4）RTTS封隔器解封順利。當(dāng)結(jié)束測試后，將管柱上提到懸垂105t（原懸垂100t）封隔器解封，經(jīng)相關(guān)確認(rèn)，在磺化水基完井液下，該封隔器坐封3d內(nèi)，解封壓力通常大于懸重10-30t以內(nèi)，本井封隔器在坐封后，在井中152℃高溫狀態(tài)下10d，小噸位順利地解封，這與超微重晶石完井液的優(yōu)越性能具有密切關(guān)系。

（5）完井管柱順利地下入到位。超微重晶石完井液在井底高溫靜止時間共計(jì)210.5h，下完井管柱無遇阻現(xiàn)象，且反循環(huán)開泵也無憋泵問題，開泵2MPa出口正常返漿，反循環(huán)的出口密度均勻，未見分層現(xiàn)象，又一次驗(yàn)證了新式完井液在高溫下良好的高溫穩(wěn)定性及沉降穩(wěn)定性。

3總結(jié)與建議

1）高密度超微重晶石完井液用超微粉體加重，體系內(nèi)無黏土成份，且有良好的抗高溫沉降穩(wěn)定性以及流變穩(wěn)定性能，在高溫、高壓、超深井的試油完井作業(yè)中，可降低井下施工風(fēng)險，擁有廣闊的發(fā)展空間。

2）高密度超微重晶石完井液由車間加工生產(chǎn)，現(xiàn)場不用調(diào)整，處理較為便捷。

3）在常溫條件下，高密度超微重晶石完井液長期存放地面存儲罐中有緩緩下沉現(xiàn)象，可用2-3d循環(huán)一次的方式加以調(diào)整，該體系和膨潤土漿的相容性還需進(jìn)一步優(yōu)化，現(xiàn)場應(yīng)地管線、存儲罐進(jìn)行有效地清潔。

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