修井作業(yè)中保護(hù)儲(chǔ)層的低傷害壓井液的研究與應(yīng)用

戈素青 安小萍 王芳 劉彥鵬

摘要：對(duì)于高溫高壓修井工作來說，前期開發(fā)工作和后期修井工作還是有較大的差異，需要在正式開始修井之前進(jìn)行研究，驗(yàn)證壓井液的質(zhì)量，避免造成儲(chǔ)層損害，更好地完成修井工作，從而找到最佳的壓井液，保證儲(chǔ)層不受損害，為后期的開采奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：修井作業(yè);保護(hù)儲(chǔ)層;研究與應(yīng)用

隨著修井工作的不斷深入，修井工作條件愈加復(fù)雜，高溫高壓修井工作極為常見，這一修井條件不可忽視， 也很難避免，保證修井工作的安全穩(wěn)定，也不能破壞儲(chǔ)氣層，以免影響到之后的修井工作，這就需要保證壓井液的質(zhì)量符合要求。壓井液在推進(jìn)儲(chǔ)層中時(shí)，會(huì)帶來儲(chǔ)層污染、泄漏等問題，針對(duì)這一問題展開全面分析，以便于適應(yīng)高溫高壓條件下的修井要求。

1概況

板橋油田在修井作業(yè)過程中，受資金及技術(shù)限制，目前板橋油田修井液多使用清水、鹵水等，存在著高壓低滲油藏部分井恢復(fù)期較長、常規(guī)的鹵水壓井液導(dǎo)致結(jié)垢、管柱腐蝕、影響產(chǎn)量等問題。并且部分儲(chǔ)層地層溫度在120-140℃，空氣滲透率多小于50mD，主要存在水敏及水鎖損害，室內(nèi)巖心模擬試驗(yàn)損害強(qiáng)度均為強(qiáng);地層水多為Na2CO3型。普通鹵水中的陽離子（ Ca2+、Mg2+）與井筒或地層水中的陰離子（HCO3-、SO42-）反應(yīng)生成沉淀物，導(dǎo)致堵塞、結(jié)垢、水鎖等，造成產(chǎn)量下降或成本增加。

2低傷害壓井液室內(nèi)研究

2.1敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

結(jié)合板橋油田的地質(zhì)特點(diǎn)可以看出該儲(chǔ)層中的粘土礦物物的組成以及含量，其中高嶺石達(dá)到了36%，綠泥石的含量達(dá)到26%，伊利石的含量達(dá)到18%等，由此可以看出該油田的儲(chǔ)層具有水敏、速敏和鹽敏。平均滲透率的損失大約為63%，由于該油田儲(chǔ)層中的粘土礦物成分較高，因此在配置低傷害壓井液過程中應(yīng)當(dāng)添加抑制劑和穩(wěn)定劑。

2.2抑制劑的優(yōu)選

通過大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，選擇了抑制性較強(qiáng)的特種聚合物來作為主要的抑制劑。該聚合物能夠有效提高低傷害壓井液的結(jié)構(gòu)力，確保壓井液在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，同時(shí)能夠有效抑制粘土膨脹，對(duì)于儲(chǔ)層裸眼能夠起到較高的穩(wěn)定性。

2.3降濾失劑的優(yōu)選

在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)過程中，最常用的降率試劑進(jìn)行了對(duì)比和評(píng)價(jià)，通過合理的配比得出較高的降濾失，降濾失劑的合理應(yīng)用，能夠有效減少流體對(duì)地層的傷害。新型抗高溫低濾失油層保護(hù)修井液高溫穩(wěn)定性、濾失量、流變性良好，滿足修井作業(yè)要求。

2.4低傷害壓井液配方

結(jié)合前期的各種評(píng)價(jià)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研制出了低傷害壓井液配方：2%防膨劑+0.45%增粘劑+1%抗高溫粘度保持劑+1～2%YB-G2+0.1%除氧劑+0.25%殺菌劑+0.4%穩(wěn)定劑。

該低傷害壓井液配方具有以下特點(diǎn)：

（1）無固相：固體顆粒對(duì)油氣的損害程度非常大，當(dāng)固體顆粒在壓力作用下會(huì)進(jìn)入到油田儲(chǔ)層的孔隙，進(jìn)而發(fā)生孔隙堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致儲(chǔ)層發(fā)生損害，該低傷害壓井液不會(huì)存在固體顆粒，在最大程度上減少了固體顆粒對(duì)儲(chǔ)層的傷害。

（2）低慮失：該低傷害壓井液的試水率為8毫升左右，能夠在最大程度上減少了流體對(duì)于儲(chǔ)層的傷害。

（3）抑制性強(qiáng)：該低傷害壓井液中加入了特種聚合物，能夠有效提高壓井液的結(jié)構(gòu)力，確保壓井液在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性能。另外該壓井液對(duì)泥土有較強(qiáng)的抑制作用，可以有效防止儲(chǔ)層中粘土發(fā)生膨脹，能夠加強(qiáng)儲(chǔ)層裸眼的穩(wěn)定性。

（4）高礦化度：該壓井液中利用KCl溶液來作為加重劑，可以有效提高儲(chǔ)層中的礦化程度，能夠有效減少流體對(duì)儲(chǔ)層的傷害。

在試驗(yàn)的最后，為了進(jìn)一步提升修井工作的質(zhì)量，也能盡可能地避免壓井液對(duì)儲(chǔ)層的影響， 優(yōu)化現(xiàn)有的壓井液方案，在此基礎(chǔ)上，利用不破膠壓井液方案，在油井儲(chǔ)層中選擇合適的壓井液，在油井管道上層添加水基防腐物質(zhì)，確保壓井液密度不變。根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)證，其效果良好，達(dá)到了預(yù)期的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，可以在實(shí)踐工作中加以應(yīng)用。

2.6壓井液浸污評(píng)價(jià)

室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M壓井液應(yīng)用情況，分析對(duì)儲(chǔ)層的損害。在高溫高壓狀態(tài)下展開試驗(yàn)，進(jìn)行壓井液浸污評(píng)價(jià)，分析壓井液的滲透風(fēng)險(xiǎn)，然后進(jìn)行返排測(cè)試，分析壓井液是否會(huì)在地層壓力下返排，模擬儲(chǔ)層狀態(tài)，展開壓井液浸污評(píng)價(jià)，分析壓井液對(duì)于儲(chǔ)層正常產(chǎn)量的影響。通過試驗(yàn)可以看出，測(cè)量原始滲透率和滲透率恢復(fù)值，通過系統(tǒng)的計(jì)算，評(píng)價(jià)壓井液對(duì)儲(chǔ)層的損害情況，出口端沒有鉆井液流出，不過會(huì)受到高溫高壓條件影響，壓井液的封堵效果較好。

3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

自2018年10月至2020年10月，板橋油田共應(yīng)用油層保護(hù)修井液38井次，累計(jì)用量1945方。其中防漏失油層保護(hù)液應(yīng)用4井次、無固相油層保護(hù)液應(yīng)用11井次、高密度油層保護(hù)液應(yīng)用1井次、改性修井液22井次。其中具體的使用情況為：

（1）應(yīng)用無固相油層保護(hù)液的11井次，平均恢復(fù)期1.6天，恢復(fù)率103.8%。

（2）3口維護(hù)井此次使用無固相油層保護(hù)液后檢泵作業(yè)產(chǎn)量均恢復(fù)，平均恢復(fù)期2.3天，平均恢復(fù)率為100.6%，應(yīng)用效果良好。

（3）3口維護(hù)井分別與歷次檢泵作業(yè)對(duì)比，使用污水、優(yōu)質(zhì)壓井液或3%KCl溶液與無固相油層保護(hù)液應(yīng)用后各項(xiàng)指標(biāo)波動(dòng)不大，效果相差不大。

（4）應(yīng)用防漏失油層保護(hù)液4井次，其中維護(hù)井2井，平均含水恢復(fù)期2天，恢復(fù)率106.5%。4井次應(yīng)用密度均為1.02g/cm3，應(yīng)用總量150方。。

4結(jié)束語

通過進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合敏感性評(píng)價(jià)、抑制劑、降濾失劑的篩選，研制出低傷害壓井液的配方，該配方具有無固相、濾失低、抑制性強(qiáng)等特點(diǎn)，減少了對(duì)油層氣的傷害，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的有效保護(hù)，在長期熟練掌握該壓井液技術(shù)以后，對(duì)于事故現(xiàn)場(chǎng)的配置比例較為方便，有利于在未來的長期推廣。

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