方立志，孫亞力，柴 勇，楊 磊（中原油田分公司采油四廠，河南濮陽457003）

文88塊油層保護(hù)技術(shù)研究與現(xiàn)場應(yīng)用

方立志，孫亞力，柴 勇，楊 磊（中原油田分公司采油四廠，河南濮陽457003）

分析研究了文88塊沙三中亞段5－6砂組儲層的主要特性和鉆完井過程中可能誘發(fā)的潛在儲層損害因素，優(yōu)選出適合文88塊儲層特點(diǎn)的鉀鹽聚磺鉆井液和成膜封堵、防水鎖油保技術(shù)配方與措施。經(jīng)室內(nèi)驗(yàn)證，儲層的滲透率恢復(fù)值達(dá)到92%以上。在文88－55等幾口井在鉆進(jìn)到開發(fā)儲層前添加了該油層保護(hù)劑，現(xiàn)場應(yīng)用取到了很好的油層保護(hù)效果。

油層保護(hù)；成膜封堵劑；鉆井液添加劑；防止地層損害

中原油田文88塊位于東濮凹陷中央隆起帶文留構(gòu)造東翼，開發(fā)目的層為下第三系沙河街組沙三中亞段5－6砂組。油藏埋藏深，原始地層壓力高，地溫梯度高，地層水總礦化度高，粘土礦物含量高，孔喉尺寸小，滲透率低，屬于典型的高溫高壓高礦化度的低孔低滲油藏。根據(jù)文88塊沙三段儲層特性與潛在損害因素，為了減小鉆井過程中對儲層的損害程度，在目的層段實(shí)施成膜封堵防水鎖儲層保護(hù)技術(shù)［1～3］，即在進(jìn)入沙三中亞段目的層前，通過加入成膜封堵和防水鎖材料等對三開段采用的鉀鹽聚磺鉆井液進(jìn)行改造，使其成為具有合適鹽度、低界面張力、強(qiáng)封堵、低侵入的氯化鉀聚磺鉆井液，在目的層鉆井過程中有效阻止鉆井液固相與液相進(jìn)入儲層，不誘發(fā)沙三段儲層各種潛在損害因素，提高投產(chǎn)后儲層的液相返排能力，使儲層滲透率得到很好的恢復(fù)。

1 文88塊儲層特性及潛在的儲層損害

1.1 文88塊儲層特性

通過對文88塊相關(guān)儲層資料調(diào)研和該區(qū)塊3口井的巖樣分析，文88塊沙三中亞段5－6砂組儲層主要特性是：巖性為長石石英細(xì)砂﹑粉砂巖，膠結(jié)物含量10%～20%，膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主，粘土礦物中伊利石含量45%～48%﹑綠泥石含量36%～39%；填隙物中鐵白云石等碳酸鹽含量高；平均孔隙度15.5%，平均孔喉半徑為3.64μm，平均滲透率30.3×10－3μm2；巖石潤濕性為親水性；敏感性：中偏強(qiáng)速敏、弱水敏與鹽敏，無土酸敏。地層水總礦化度降到（11～13）×104mg/L，水型為CaCl2；原始地層壓力46～60MPa，壓力系數(shù)1.40～1.70，油層溫度130～140℃，溫度梯度3.8℃/100m，為異常高壓高溫系統(tǒng)。

1.2 鉆完井過程中可能誘發(fā)的潛在儲層損害

通過對文88塊沙三段儲層特性的調(diào)研和室內(nèi)敏感性試驗(yàn)，在鉆完井過程中，鉆井完井液可能誘發(fā)以下各種損害：①儲層地層水水型為氯化鈣，可能存在堿敏使?jié)B透率降低；②采用文88－1井沙三段儲層巖心潤濕性測定結(jié)果為親水性，因而存在潤濕反轉(zhuǎn)使?jié)B透率降低的可能性；③對3種不同鹽度的流體（飽和鹽水、次鹽水和淡水）進(jìn)行水敏性試驗(yàn)研究，該塊沙三中亞段儲層水敏指數(shù)為0.90～0.97，屬于弱水敏。2008年，文88塊熱洗32井次，發(fā)生水鎖現(xiàn)象21井次，洗井后綜合含水由45.1%上升到49.6%，日產(chǎn)油量下降20.6%；④有機(jī)物沉淀及有害固相顆粒堵塞等使儲層滲透率降低。

2 文88塊油層保護(hù)技術(shù)

2.1 鉆井液體系的確定

文88塊沙二下亞段至沙三中亞段地層為沙泥巖互層，鉆井過程中，易出現(xiàn)垮塌、縮經(jīng)、漏失、CO2－3、HCO3污染嚴(yán)重等井下復(fù)雜情況，為確保三開段的鉆完井順利，筆者選用了在河岸近河岸地區(qū)應(yīng)用較廣的抗溫抗污染效果好、抑制性強(qiáng)的鉀鹽聚磺鉆井液體系。

基漿配方為：40～60m3二開井漿＋150m3淡水＋0.2%～0.5%NaOH＋2%～3%SMP＋1%～2%SMC＋0.3%～0.5%COP－HFL/LFL＋0.3%～0.6%CPS2000＋0.5～1%LV－CMC＋0.2%～0.3%ZSC201＋1%～2%磺化瀝青＋1%～2%防塌潤滑劑＋6%～7%KCl。經(jīng)試驗(yàn)，鉀鹽聚磺鉆井液在1.60～1.90g/cm3范圍內(nèi)具有較好的流變性、攜砂能力和較低的高溫高壓濾失量。

2.2 油層保護(hù)劑配方與作用機(jī)理

針對文88塊沙三儲層特性和潛在的損害因素，經(jīng)室內(nèi)配伍性試驗(yàn)優(yōu)選的油層保護(hù)劑配方為：井漿＋0.1%～0.3%防水鎖劑＋2%～3%成膜封堵劑＋0.3%～0.5%成膜封堵輔助劑。

該配方具有成膜封堵低侵入、防水鎖、防堿敏的油保技術(shù)效果。其作用機(jī)理：在鉆開油氣層的過程中鉆井液中的膨潤土、加重劑、巖屑等固相在不同滲透率的地層表面架橋、填充形成內(nèi)外泥餅，所加入的瀝青類封堵劑和HTHP降濾失劑等則封堵近井壁地層內(nèi)外泥餅的孔喉，成膜劑在井壁上成膜，封堵孔喉未被架橋粒子、填充粒子、降濾失劑封堵的空間；從而在鉆開油氣層極短時間內(nèi)，在近井壁形成鉆井液動濾失速率趨于零、厚度小于2cm的成膜封堵環(huán)帶，有效阻止鉆井液固相和液相進(jìn)入油氣層。對于已經(jīng)進(jìn)入儲層的鉆井液液相，通過加入的復(fù)合表面活性劑有效降低液相的表面張力，降低返排壓力，提高液相的返排效果。完井后利用射孔、酸化或自動反排解堵等措施，恢復(fù)地層滲透性，實(shí)現(xiàn)對油氣層的保護(hù)。

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效果

3.1 現(xiàn)場應(yīng)用措施

鉆到目的層前100m要在現(xiàn)場做好油保劑對泥漿性能影響的小型試驗(yàn)，油保劑的加入要根據(jù)現(xiàn)場情況按循環(huán)周分次加入，以減小對鉆井液性能的影響。

加入成膜劑和輔助劑有利于改善泥餅質(zhì)量，降低濾失，提高滲透率恢復(fù)值，鉆進(jìn)中應(yīng)適量補(bǔ)加油保劑，維持要求含量，力求達(dá)到較好的油氣層保護(hù)效果。

大斜度或水平段鉆進(jìn)中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆井液高溫高壓濾失量，確保形成薄而致密的泥餅，保持井壁光滑，降低扭矩。當(dāng)摩阻系數(shù)大于0.08時要加入適量的低熒光潤滑劑。

完鉆前50m調(diào)整好鉆井液性能，確保高密度鉆井液良好的流變性能。完鉆后采取大排量循環(huán)帶砂、短起下通井、用潤滑劑或加入2%～3%的塑料小球封閉井底等技術(shù)措施，以保證完井電測和下套、固井作業(yè)的順利完成。

3.2 應(yīng)用效果

該油層保護(hù)技術(shù)在現(xiàn)場已應(yīng)用了3口井，均取得好的效果。文88－55井、文88－48井都是直井開發(fā)井，完鉆井深分別為3542m和3620m，中完井深3000m左右。三開轉(zhuǎn)換為鉀鹽聚磺鉆井液體系后鉆至沙三中亞段5砂組目的層前50m進(jìn)行油保施工。文88－57井是一口斜直開發(fā)井，中完井深2980m，完鉆井深3620m。根據(jù)該井在進(jìn)入目的油層前的井段短，三開后鉆速快的實(shí)際情況，采取了泥漿轉(zhuǎn)換過程中加入部分油保劑，進(jìn)入目的層前再做補(bǔ)充的油層保護(hù)施工方案。3口井加入油保劑前、后性能和滲透率恢復(fù)值測試數(shù)據(jù)見表1與表2。

表1 塑性粘度3口井現(xiàn)場加油保劑前井漿鉆井液性能

從表1可看出，加入油保劑前后鉆井液粘切變化不大，流動性較好，動塑比為0.17～0.33ms－1，常溫濾失量小于4.2ml，高溫高壓濾失量8.3～13ml。

表2 三口井加油保劑前井漿室內(nèi)滲透率恢復(fù)值

從表2可以看出，鉀鹽聚磺鉆井液體系在加入油保劑前動態(tài)滲透率恢復(fù)值小于75%，加入油保劑后動態(tài)滲透率恢復(fù)值大大提高；巖心切除1.30～1.43cm污染帶后滲透率恢復(fù)值達(dá)到92.8%～100%，可見油保效果良好。

4 結(jié) 語

經(jīng)優(yōu)選的油保劑（防水鎖劑、成膜封堵劑和成膜封堵輔助劑）與鉀鹽聚磺鉆井液具有良好的配伍性，在1.80g/cm3左右的密度下加入油保劑后粘切變化幅度較小，且有利于井壁穩(wěn)定，攜帶鉆屑，降低摩阻，保證完井作業(yè)的安全順利。

鉀鹽聚磺鉆井液通過加入成膜封堵和防水鎖材料等使其具有低界面張力、強(qiáng)封堵、低侵入特性，因而能在近井壁處快速形成小于2cm的低滲透封堵帶，有效阻止鉆井液固相及液相侵入地層，在反向壓力作用下有利于返排，使儲層動態(tài)滲透率恢復(fù)值提高到90%以上，達(dá)到了油氣層保護(hù)的預(yù)期目的。

［1］徐同臺，馮京海，朱寬亮，等.成膜封堵低侵入保護(hù)油層鉆井液技術(shù)的研討［J］.鉆井液與完井液，2006，23（3）：69～70，91.

［2］盧淑芹，朱寬亮，吳曉紅，等.鉀鹽成膜封堵低侵入鉆井液在南堡油田的應(yīng)用［J］.鉆井液與完井液，2009，26（1）：32～34，44，94.

［3］劉寶生，席江軍，司念亭，等.成膜封堵鉆井液在旅大10－1油田的應(yīng)用［J］.鉆井液與完井液，2009，26（3）：26～27，31，91.

TE254.6；TE258

A

1000－9752（2010）05－0281－03

2010－06－11

方立志（1971－），男，1996年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事鉆井工程技術(shù)監(jiān)督管理工作。

［編輯］ 蘇開科