韓芳

中國石油大港油田分公司石油工程研究院 （天津 300280）

尼日爾Agadem油田位于尼日爾東南部，構(gòu)造位于西非裂谷系北支。隨著油田不斷開發(fā)建設(shè)，日常修井作業(yè)工作量逐漸增加，修井液的污染問題不容忽視。通過對尼日爾Agedam油田目標(biāo)區(qū)塊的巖石特性、流體性質(zhì)等綜合分析和巖心敏感性評價實驗，發(fā)現(xiàn)主力油組E5高孔、中高滲，縱向非均質(zhì)性強、強速敏，易出砂；E3、E4油組潛在有酸敏損害；地層水屬易結(jié)垢水型；根據(jù)試油數(shù)據(jù)，Agadem油田油層溫度部分超過120℃，這接近甚至超過了現(xiàn)有屏蔽暫堵[1-3]防漏失油層保護技術(shù)應(yīng)用的溫度上限（≤120℃），在使用過程中容易發(fā)生軟化結(jié)團的井筒復(fù)雜，以及防漏能力下降導(dǎo)致的污染油層等問題。針對潛在污染問題，需要開展專門的修井液技術(shù)研究，使其具備抗高溫、防漏、防速敏、易返排等性能，主要解決尼日爾Agadem油田高溫油井的洗井、沖砂、檢泵作業(yè)、增產(chǎn)措施、補孔補層等過程中漏失問題。

1 抗高溫防漏失修井液技術(shù)研究

針對Agadem油田修井作業(yè)污染問題，研制了低濾失油層保護液體系，該體系具有與地層配伍性好、密度易調(diào)節(jié)、低濾失、抗溫性較好（＜120℃）、返排能力強、損害低等優(yōu)點，能夠滿足一般漏失井的防污染需求。但是，難以解決高溫及高滲儲層的嚴重漏失問題。在研制過程中，針對高溫≥120℃和嚴重漏失問題，以低濾失油層保護液為基液，在兼顧修井液與地層配伍性、返排性能的前提下，進行抗高溫防漏性能的優(yōu)化研究，其中的技術(shù)關(guān)鍵是抗高溫暫堵劑的優(yōu)選。

1.1 高溫暫堵劑的研究

漏失通道一般為孔隙性通道，孔隙性漏失采用屏蔽暫堵技術(shù)是提高壓井液防漏性能的主要手段之一。暫堵劑[4-6]根據(jù)其溶解性分為油溶性、水溶性、酸溶性暫堵劑3類?？紤]到尼日爾作業(yè)過程中保護油層的需要，在低濾失體系的基礎(chǔ)上添加油溶性暫堵劑及其他助劑組成，從而具有防漏能力強的特點。油溶性暫堵劑[7]作為防漏型油層保護添加劑，其主要特性是具有理想的油溶率，實現(xiàn)作業(yè)后暫堵劑可有效溶解，快速返排，從而最大限度地降低對儲層滲透率的傷害，體現(xiàn)油層保護性能。另外，為了防止修井液在作業(yè)過程中發(fā)生漏失，保證施工的正常進行，該產(chǎn)品還要兼有堵劑的暫時封堵效果，即在作業(yè)過程中能有效封堵生產(chǎn)層。

室內(nèi)研究了5種油溶性暫堵劑，分別是GC-1、GC-2、GC-3、GC-4、GC-5油溶性暫堵劑，主要性能見表1。

通過對5種油溶性暫堵劑的性能評價，從產(chǎn)品的油溶率、粒度、軟化點等方面考慮，幾種暫堵劑軟化點基本都能滿足需求.其中GC-4的油溶率偏低，無法滿足現(xiàn)場需求。同時，考慮到尼日爾地區(qū)地表溫度高，酷熱，暫堵劑在運輸、儲存過程中可能會產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象，造成暫堵劑無法正常使用[7]。因此，以GC-5作為研究對象，在室內(nèi)對其進行了配方優(yōu)化。

1.2 配方研究

研究主要目標(biāo)是防漏失修井液體系抗高溫120℃，因此，實驗借鑒前期工作中現(xiàn)用防漏失體系基液配方比例進行性能評價，驗證抗溫能力。根據(jù)正交試驗[8]結(jié)果（表2），利用Mintab軟件[9-10]對正交試驗進行數(shù)據(jù)處理,并進行均值分析（表3）。

以增稠劑A為例，當(dāng)這一因素對濾失量(值越小越好)沒有影響時kA1=kA2=kA3,如果三者不等，說明A因素的變動對試驗結(jié)果有影響，根據(jù)kA1、kA2、kA3的大小可以判斷A1、A2、A3對試驗指標(biāo)的影響大小。kA1＞kA2＞kA3，可以判定對濾失量的影響，A3為A因素的最優(yōu)水平。按照同樣的理論判定：B2為B因素的最優(yōu)水平、C2為C因素的最優(yōu)水平。

表1 油溶性暫堵劑性能表

表2 配方正交試驗數(shù)據(jù)表

根據(jù)極差大小可以判斷各因素對試驗指標(biāo)的影響主次。從表3可以看出，對于濾失量，增稠劑的影響最大，GC-5次之，BST影響最弱。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合實際情況，得出防漏失油層保護液配方為：2%鹽水+0.5%～0.6%增稠劑+1%～2%GC-5+1%～1.5%BST+0.3%～0.5%D1+0.2%殺菌劑+0.4%穩(wěn)定劑。

1.3 性能評價

1.3.1 流變性評價

GC-5配方新型防漏液在140℃熱滾后，黏度保持達到82%，中壓失水16.2 mL，黏度保持達到82%，說明該體系抗溫能力較好，能夠抗140℃高溫甚至更高。

1.3.2 抗剪切性能評價

室內(nèi)采用NDJ-4旋轉(zhuǎn)黏度計進行抗剪切性能評價，將防漏失保護液分別在511 s-1、170 s-1剪切速率下攪拌2 h，攪拌前后黏度值進行對比（表4）。

表3 均值分析結(jié)果數(shù)據(jù)表

從表4中可以看出，剪切攪拌2 h后，黏度下降較小，新型防漏失油層保護液具有良好的抗剪切能力。

表4 抗剪切能力數(shù)據(jù)表

1.3.3 砂床漏失評價

為了檢驗該體系的防漏能力，室內(nèi)采用FA型無滲透鉆井液濾失儀開展砂床堵漏能力評價。根據(jù)儲層含有細砂巖層，選用砂子粒徑380～830μm。砂床承壓0.7 MPa。防漏型油層保護液能起到封堵儲層的功效，不僅能防止漏失發(fā)生，而且濾液侵入不深，堵漏能力強、抗溫性能好、油層保護效果好。

1.3.4 修井液油層保護性能評價

通過開展巖心流動實驗評價修井液體系的油層保護性能。由于體系含有固相顆粒且黏稠，實驗室現(xiàn)有條件無法進行巖心實驗評價，因此實驗采用修井液體系濾液作為評價對象開展實驗。通過修井液巖心傷害評價試驗，室溫條件下，巖心被防漏失修井液濾液污染前后滲透率恢復(fù)率為91.5%～96.9%，平均恢復(fù)率94.28%，油氣層保護效果好。

2 結(jié)論

針對尼日爾Agadem油田高溫漏失井，研發(fā)了抗高溫防漏型油層保護技術(shù)，性能穩(wěn)定、抗剪切能力強、堵漏能力好，其抗高溫突破120℃，最高可達160℃；巖心滲透率恢復(fù)率達95%，突破了現(xiàn)階段防漏修井液抗溫能力不強的瓶頸。