低损害无固相复合聚合物修井液体系研制及性能评价

在修井过程中,低压低渗裂缝较发育储层易发生修井液漏失,造成水敏、液锁等损害。为使该损害降至最低,采用动态挂片失重法、页岩抑制防膨法及表/界面张力和流变参数测定方法,优选出了适合储层特点的缓蚀剂、黏土防膨剂、表面活性助排剂及增黏降滤失剂等修井液组分,得到最佳修井液XJPS配方：模拟地层水＋1%GH1＋0.3%HTB＋2%DG-FPJ＋0.3%XC＋2%JMPS-1＋1%PRDS＋2%NaCOOH＋0.3%NaOH。室内实验结果表明,该修井液具有流变参数适宜、低滤失（〈8 mL）、渗透率保留率高（〉85%）、返排效果好等特点,可以实现修井液在无固相、不形成致密泥饼下的低滤失性能。矿场应用效果表明,与原用修井液相比,试验井应用XJPS修井液作业后,日产气量、日产油量降幅和含水量增幅均较小,明显减轻了因修井液漏失储层造成的液锁损害和产能损失,提高了储层保护效果和修井效率。图2表7参8     

保护低渗凝析气藏储层的低损害修井液

保护低渗储层修井液的关键技术在于能有效预防或减轻因漏失对储层造成的液锁损害。对吐哈油田丘东地区低渗凝析气田前期使用的修井液进行吸水性实验及岩心污染实验评价,发现实验后岩心的含水饱和度迅速增加,且经其污染后岩心的渗透率恢复值仅为56.5%,表明液体侵入造成储层中等程度损害。针对以上问题,结合该地区气藏低孔、低渗、喉道细小、易产生液锁损害的特点,从助排、防液锁等方面考虑,优选出了效果优良的表面活性剂、增黏剂、降滤失剂等处理剂,并进行配伍性评价,研发出了低损害无固相修井液,其岩心渗透率恢复值高达85.3%,API滤失量小于8mL。在QD3井的现场应用中,低损害修井液有效地解决了该地层修井液漏失、液锁严重等问题,很大程度地提高了修井效率,增强了修井过程中的储层保护效果。     

无固相气井储层保护液在克拉美丽气田中的应用

随着新疆油田克拉美丽气田的不断开发,高压高产气井的储层保护越来越受到重视。为了降低固相物质及入井液滤失对气藏的伤害,研究开发了无固相气井储层保护液。该储层保护液具有体系无固相、密度调节范围大、低滤失、低粘度、低伤害、性能稳定等特点,密度在1．0g／cm3～2．30g／cm3。滴西17高压气井大修套管补贴作业,在打开气层情况下选用密度1．50g／cm3的无固相气井储层保护液作为修井液,在无固相气井储层保护液中套管补贴2段射孔段,修井作业15天,无固相储层保护液体系均一、性能稳定,保证了修井作业顺利完成,取得良好效果。     

新型油溶暂堵型无固相修井液的研制

位于塔里木盆地北部的雅克拉-大涝坝凝析气田经过多年的开采,其储层条件发生了很大的变化。由于原修井液体系固相含量较高,致使气井相继出现污染,储层也受到不同程度的损害。针对该气田储层特点,从增黏剂、降滤失剂、抑制剂和对储层孔喉具有暂堵作用的特殊粒子等入手,以生物聚合物、羟乙基聚合物纤维素类为主处理剂,并辅以降滤失剂、油溶性暂堵剂等开展了一系列实验研究,研制出保护储层的新型油溶暂堵型无固相修井液体系。现场试验表明,新型修井液体系性能优良,流变性易于调整和控制,抗高温能力强,API滤失量小于等于8 mL且HTHP滤失量很低,岩心渗透率恢复值超过80%, 具有明显的储层保护效果。     

新型无固相修井液的研制及应用

针对雅克拉-大涝坝低渗透凝析气田储层特点,研制出了一种新型无固相修井液。性能评价实验结果表明,所研制的修井液流变性易于调整和控制、抗高温能力强、滤失量低,岩心渗透率恢复值可达到85%以上。新型无固相修井液在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业中取得了成功应用;对于低渗透气田,该修井液是一种较为理想的低伤害修井液。     

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修井是一项为恢复油气井的正常生产所进行的解除故障、完善井眼条件的工作。如果修井液与储层流体和储层矿物不配伍以及滤失量过大就会造成储层损害。文章以卫126井为例，对低压气井低伤害修井液的优选作了详细研究。针对地层高温、高渗透率、强水敏和强盐敏 的特征,把修井液盐度提高到12．5％，通过抗温抗盐有机降失水剂的滤失筛选实验、岩心伤害实验和修井液滤液表面张力评价实验，研制出性能优良的修井液配方TC2－5，并成功地应用于卫126井的修井作业，取得了“能压住井、压而不死、低伤害”的应用效果。     

TB-O型低伤害修井液的研制与应用

采用无固相、低固相修井液修井时,修井液漏失量大、储层伤害大、修井效益低。针对这一问题,研究出了 1种TB -O型低伤害修井液,该修井液暂堵效果好,解堵彻底。配方选用YR -O1油溶性暂堵剂、HR水溶性非离子表面活性剂为分散剂和XT - 2 0羟乙基纤维素为增粘剂作为主要原料。室内试验表明:屏蔽带形成迅速,漏失量急速降低,解堵后渗透率恢复值达 99.2%以上。现场应用 10余口井表明:该体系针对性强,漏失量小,对储层损害小,修井效益高。     

低压气藏用低密度无固相泡沫修井液的研制及试验

在产能低、漏失量大的低压气层,使用常规修井液时会带来排液困难、地层伤害严重、产能难以恢复等问题,为此,在可循环泡沫钻井液的基础上,通过添加高效两性离子型发泡剂及稳泡剂,使其能够形成具有特殊结构的微泡状材料,研制了一种保护储层的低密度无固相泡沫修井液。该修井液的泡沫密度达到0.50~0.95 kg/L,黏度不大于90 mPa·s,100 ℃温度下的稳定时间达到24 h。室内性能试验表明:该修井液储层伤害率和滤失量低,堵漏效果良好,温度、压力对其稳定性影响较小。在新疆八二西80104井的现场试验表明,该修井液性能稳定,防漏堵漏效果良好。研究认为,低密度无固相泡沫修井液可在井漏严重、储层水敏和水锁严重的低压气藏应用,能有效保护储层,提高气井产量。      

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修井作业过程中，不合理的压井液对储层造成不同程度的损害，导致油气井产能降低。大量的研究表明,压井液对油气层的损害主要是固相堵塞岩石孔道及造成岩石的性质发生改变。针对修井作业中无固相压井液对地层伤害小，利于油气层保护的要求，对压井液中所需要的增粘剂、降滤失剂、无机盐结晶抑制剂等进行了优选，并分别考察了加量对压井液性能的影响，室内研制了利于储层保护，具有较好抑制性与低固相损害的无固相压井液，合理的压井液配方：1%YJ1+0.1%YJ2+0.8%粘土稳定剂+0.12%其它添加剂+10% CaCl₂，该体系具有密度可调、无固相、滤失量低、流变性、热稳定性好，抗温可达110 ℃等优点，室内岩心流动实验表明，该压井液体系对高低渗透率岩心伤害程度小，对油气层具有很好的保护作用。     

低伤害低腐蚀的无固相修井液体系研制与性能评价

在南海西部油田修井作业过程中,修井液滤失进入地层造成储层伤害。为解决现场修井液对管材腐蚀严重、易引发黏土水化膨胀、降低储层渗透率等问题,研制了一种低伤害低腐蚀的新型无固相修井液,对黏土防膨剂、助排剂和弱酸MHA进行了筛选,确定了修井液体系的最佳配方,研究了修井液的缓蚀性和对岩心渗透率的影响。结果表明,修井液体系组成为过滤海水、5%有机盐黏土防膨剂TFB-2、0.5%黏土防膨剂HAS、1%MHA、0.5%助排剂FC310时可有效抑制黏土水化膨胀,其黏土防膨率(约90%)大于现场修井液(70%);对管材的腐蚀速率低,70℃下对钢片的腐蚀速率为1.2361 g/(m~2·h),仅为现场修井液的43.8%;新型修井液可提高岩心渗透率,处理岩心后的岩心渗透率恢复率约为110%,大于现场修井液的70%。新型修井液油水界面张力低、易于返排,可有效提高近井地带的储层渗透率,性能优于现场修井液。     

储层保护技术在低压井修井作业中的应用

针对低压井在修井作业过程中因入井液漏失造成储层损害降低油井产能的问题，分析了入井液对储层损害的原因，在优化入井液体系、降低漏失量和防止二次损害三方面，有针对性的配套和完善了适合低压井修井作业的储层保护技术，在现场应用后，油井产能恢复时间比以前平均缩短了14d，取得了显著的经济效益。     

GCP-2型低伤害气井压井液的评价

裂缝性火山岩气藏压井液的潜在伤害因素主要是固相堵塞和滤液侵入。为避免伤害,研究开发了GCP-2型低伤害气井压井液。该压井液体系密度调节范围在1.0~2.3 g.cm-3,具有无固相、密度调节范围大、低滤失、低黏度、低伤害等特点;对金属基本无腐蚀;防膨性能优于常规压井液和6%KCl溶液;在常温和120℃高温下密闭静置14 d,体系密度基本不变,黏度变化率小于30%,滤失性变化很小。新疆克拉美丽气田滴西17高压气井大修套管补贴作业,选用密度1.5 g.cm-3的GCP-2型气井压井液作为修井液,在气层打开的情况下,在GCP-2型气井压井液中进行膨胀管套管补贴,修井作业15d,压井液体系均一,性能稳定,保证了修井作业顺利完成,取得良好效果。     

油包水乳化修井液的试验研究

针对低压易水敏油层,以生物毒性低、闪点高的矿物油（5^#白油）为外相,海水为内相,采用复配型油溶性表面活性剂作为乳化剂,研制了油包水乳化修井液,并对其性能进行了评价,同时对其回收利用途径进行了探索。试验结果表明,该修井液具有密度低、抗温稳定陆能好、储层保护效果好等特点,且可转化为油基钻井液进行再利用,降低了成本。     

高渗储层双降解修井液体系研究

渤海油田多高渗储层,修井过程中易发生修井液大量漏失,修井液进入地层后若与储层配伍性差,修井液中的聚合物难于降解,常常引起储层伤害,导致修井后产量降低。因此,要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求,从热降解和生物酶降解角度出发,研制出了双降解修井液体系。评价结果表明,该体系封堵能力强,热降解性和生物降解性好,具有较好的储层保护效果。     

延长油田保护储层射孔液的研究与应用

在延长油田低渗透油藏的完井过程中,由于外来流体的侵入,使储层孔隙被堵塞,导致油层伤害。为了降低外来流体对储层的伤害,研制了保护储层的射孔液。通过微波法对黄原胶进行改性,改性后黄原胶的表观粘度提高达80%以上,在质量分数为4%的盐水中动切力达27 Pa以上,同时耐温性和抗盐性均好于黄原胶,将其作为增粘剂,并与暂堵剂、稳定剂和表面活性剂等进行优选和组合复配。研制的射孔液由清水、质量分数为0.8%的改性黄原胶、质量分数为5%的暂堵剂HFY、质量分数为0.2%的分散剂HEC、质量分数为1%~2%的粘土稳定剂HCS-G、质量分数为0.3%的4号表面活性剂和质量分数为2%~5%的KCl复配而成。性能评价结果表明,研制的无固相射孔液API滤失量控制在8.2 mL,岩屑回收率为91.2%,具有良好的流变性、抗污染性和抗乳化性且易被生物降解等特点。动态伤害模拟实验结果表明,该射孔液对岩心的渗透率恢复率为88.5%~95.3%。截至2012年11月27日,新研制的射孔液在延长油田13口井成功应用,与周围邻井相比,新投产油井平均产油量提高了0.3~2.8倍,既有效保护了油气层,又易被生物降解。     

高密度低损害压井液体系

为了解决修井、射孔等作业过程中压井液的漏失、滤失问题,以及由此造成的水敏、水锁、固相堵塞、乳液堵塞等地层损害,提出并研制了一种含可溶性固相的暂堵型高密度压井液配方体系。该体系主要由XC聚合物和YDC-LN助剂以及可水溶性加重剂组成。通过配方筛选和室内模拟试验研究,结果表明该体系稳定性好,耐温超过105℃,滤失量小,抑制性强,岩心损害率小于20%,而且具有密度可调、返排率高等特点;与自来水和油田污水的配伍性好,应用简单、方便。     

高孔高渗储层保护修井液在海上油田的应用

渤海南部A油田明化镇储层岩性为含砾砂岩,平均孔隙度30.9%,渗透率1 551 mD,具有高孔高渗特征。随着地层能量的不断下降,油井在修井过程中出现了不同程度的修井工作液漏失现象,导致水敏、结垢等伤害。本文通过对X井储层伤害因素分析,开发了针对该高孔高渗储层保护的修井工作液。现场应用表明,使用该体系在投产后油井产能恢复周期短,产液含水下降快,具有良好的增油效果。表明该体系能有效减小黏土膨胀、微粒运移、原油乳化、水敏等伤害,增大油流通道,提高作业后油井产能。     

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4000~5600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。