馮 哲，金 鑫，張 飛，劉國(guó)振

（中海油能源發(fā)展監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)公司，天津塘沽 300452）

PRD射孔液在渤海灣大斜度井的應(yīng)用

馮 哲，金 鑫，張 飛，劉國(guó)振

（中海油能源發(fā)展監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)公司，天津塘沽 300452）

渤海灣的油田大部分為砂巖儲(chǔ)層，地層膠結(jié)較為疏松，在完井作業(yè)負(fù)壓射孔過(guò)程中，地層出砂較為嚴(yán)重，增加了射孔槍遇卡的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在大斜度套管井的射孔作業(yè)中，常規(guī)的射孔液不能滿足作業(yè)的要求。采用PRD射孔液，能夠在射孔段形成薄的泥餅，減少地層出砂，減少射孔液漏失進(jìn)入地層，保護(hù)油藏，而通過(guò)后期破膠又可以清除泥餅，因而不會(huì)堵塞油流通道。PRD射孔液提高了射孔作業(yè)的安全性，減少了事故的發(fā)生，同時(shí)提高了油井完井的完善程度，值得推廣。

渤海；大斜度井；射孔完井；PRD射孔液

隨著渤海灣的油氣資源的進(jìn)一步開發(fā)，大斜度井越來(lái)越多，在大斜度井射孔作業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)卡射孔槍的事故，不僅影響了作業(yè)的效率，還使得后續(xù)處理非常困難，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在旅大4-2平臺(tái)的A11h井完井中，首次采用PRD射孔液，使得卡槍的風(fēng)險(xiǎn)減少，安全順利地完成作業(yè)；而后，通過(guò)后期破膠作業(yè)，解除對(duì)地層的封堵，油井投產(chǎn)后產(chǎn)液量可觀，這為以后在大斜度井射孔作業(yè)中采用新的技術(shù)措施起到了示范作用。

1 PRD射孔液的使用要求、性能及其組成

1.1 常規(guī)PRD鉆井液

常規(guī)的PRD鉆井液是無(wú)黏土相的，作為鉆開液使用時(shí)，可以最大限度地降低固、液相對(duì)所鉆開儲(chǔ)層的損害。它是由聚合物增黏提切劑、降濾失劑和對(duì)儲(chǔ)層孔喉具有暫堵作用的特殊粒子組成的膠體體系，克服了改型鉆開液中黏土粒子對(duì)儲(chǔ)層的損害[1]。它能快速地形成弱凝膠結(jié)構(gòu)，流變性獨(dú)特，表觀黏度低、低剪切速率黏度高，切力與時(shí)間無(wú)依賴性，具有良好的懸浮攜砂能力，能夠減少鉆開液對(duì)井壁的沖蝕，還能有效地阻止固、液相侵入儲(chǔ)層，起到穩(wěn)定井壁、保護(hù)儲(chǔ)集層的作用，適用于水平井的鉆進(jìn)和井眼清潔；對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)；抗溫、抗鹽、抗剪切；即使在高溫的情況下，也具有優(yōu)異的懸浮性、潤(rùn)滑性和抑制性；失水小，形成的濾餅很薄，易于清除，對(duì)儲(chǔ)層的損害小。這一體系的主要組成為：淡水或過(guò)濾海水+0.1%NaOH+0.3%Na2CO3+2%PF-FLO CAT+3%PF-JLX+1.0%PF-VIS。

1.2 PRD射孔液的組成

作為射孔液其組成為：過(guò)濾海水+0.7%PFVIS+2.0%PF-FLOCAT。利用PF-VIS及PF-FLOCAT在射孔段形成暫堵薄膜，加上它所形成的弱凝膠流變性獨(dú)特：表觀黏度低、動(dòng)塑比高，低剪切速率黏度高，能穩(wěn)定井壁、保護(hù)儲(chǔ)集層，防止地層出砂及漏失，減少了卡槍的風(fēng)險(xiǎn)，在大斜度井射孔作業(yè)中保證了射孔槍順利地起出。與常規(guī)PRD鉆井液相比去掉了NaOH，Na2CO3，PF-JLX，降低了射孔液的pH值，減少了對(duì)儲(chǔ)層的污染及使用成本。

1.3 PRD射孔液的破膠

PRD射孔液封堵射孔段后，起到了較好的暫堵效果，可是，如果不進(jìn)行破膠作業(yè)將降低儲(chǔ)層的滲透率，影響油井的產(chǎn)能。通過(guò)巖心實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了破膠液對(duì)PRD射孔液的解堵效果。圖1為PRD射孔液經(jīng)JPC破膠液破膠后的巖心滲透率曲線，圖2為PRD射孔液封堵后的巖心滲透率曲線，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)PRD射孔液較好地保護(hù)了儲(chǔ)層[2]。

從這兩種曲線可以看出：不進(jìn)行破膠而直接使用隱形酸完井液完井，測(cè)得的巖心滲透率恢復(fù)值只有30%左右，這是因?yàn)镻RD射孔液的一些高分子聚合物，進(jìn)入地層后會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生一定的堵塞[3]。因此，只有通過(guò)JPC破膠液對(duì)PRD射孔液中的高分子材料進(jìn)行降解，才能有效恢復(fù)地層的滲透率，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的[4]。

圖1 經(jīng)過(guò)JPC破膠后巖心的滲透率恢復(fù)曲線

圖2 沒(méi)有經(jīng)過(guò)破膠的巖心滲透率恢復(fù)曲線

2 旅大4-2油田概況

旅大4-2油田位于渤海遼東灣海域遼西凹陷中段，東側(cè)緊靠遼西低凸起，西側(cè)呈緩坡向遼西凹陷過(guò)渡，主要含油層系為東營(yíng)組東二下段。根據(jù)鑄體薄片、掃描電鏡及錄井資料等分析，儲(chǔ)層的巖石類型主要為細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以粒間孔為主。東二下段主要為湖相三角洲沉積，儲(chǔ)層物性為高孔中滲，孔隙度一般分布在23% ～ 31%，滲透率主要為（50 ～ 1 000）× 10-3μm2。油層的聲波時(shí)差范圍為104～ 109μm/ft，儲(chǔ)層較為疏松，需要防砂。該油田A11h井斜較大，油層段井斜80.4 ～ 87.7°，該井的套管程序如下：Φ508 mm隔水導(dǎo)管×108.92 m＋Φ339.7 mm表層套管×300.7 m＋Φ244.5 mm技術(shù)套管×1 533.5 m＋Φ177.8 mm尾管（自1 383 m至2 249 m）。

3 現(xiàn)場(chǎng)完井施工工藝

旅大4-2-A11h井Φ215.9 mm井眼為末層井段，其中下Φ177.8 mm套管固井，完井作業(yè)中下入Φ127 mm射孔槍射孔，射孔結(jié)束起槍過(guò)程中，無(wú)遇卡、遇阻現(xiàn)象，順利地將射孔槍起出射孔段，保證了作業(yè)的安全；防砂管柱下入到位后頂替破膠液，將射孔段的PRD解堵，保證儲(chǔ)層的高滲透率。

3.1 刮管并替入射孔液

下入刮管洗井管柱 ：Φ152.4 mm牙輪鉆頭（不裝水眼）+Φ177.8 mm套管刮管器+Φ88.9 mm加重鉆桿+Φ88.9 mm鉆桿，在射孔段及上下外擴(kuò)各30 m刮管三次，用海水大排量正循環(huán)洗井直至NTU小于80；反循環(huán)替入10 m3套管清洗劑在套管環(huán)空內(nèi)上下頂替三遍，繼續(xù)洗井直至NTU小于30。開始替入PRD射孔液，保證覆蓋至射孔段以上100 m、以下20 m，排量控制在1 000 L/min以內(nèi)，防止排量太大出現(xiàn)紊流，導(dǎo)致PRD射孔液混漿太多。將管柱起出，在射孔段控制起鉆速度，保證PRD射孔液的穩(wěn)定性。

3.2 射孔作業(yè)

下入Φ127 mm射孔槍，校深以確定位置正確，環(huán)空加壓點(diǎn)火，槍響后將射孔槍起出射孔段，期間無(wú)遇阻、遇卡顯示，表明PRD射孔液對(duì)地層具有較好的封堵作用。然后，通過(guò)坐封RTTS封隔器，進(jìn)行負(fù)壓放噴作業(yè)，解除射孔對(duì)底層的污染，觀察到井口返出大量氣體，上提解封封隔器，反循環(huán)工作液壓井至井口返出無(wú)原油及天然氣，測(cè)得井筒漏失量為零，證明PRD射孔液有較好的封堵作用。

3.3 防砂作業(yè)

下入浮鞋（Halliburton Float shoe）+Φ114.3 mm短盲管+Φ83 mm密封筒+Φ114.3 mm 20/40目梯級(jí)優(yōu)質(zhì)篩管，將防砂管柱下入到位，正循環(huán)1.03 g/cm3完井液將PRD射孔液頂替出井口，繼續(xù)正循環(huán)隔離液+破膠液+隔離液，使破膠液覆蓋射孔段，進(jìn)行破膠作業(yè)。因破膠液具有較強(qiáng)的氧化性，對(duì)PRD射孔液具有很強(qiáng)的降解作用，可以去除封堵在井壁上的泥餅，保證地層的連通性，解除對(duì)地層孔喉的封堵[5]。等待6 h完成破膠作業(yè)后（表1所示為破膠時(shí)井內(nèi)的漏失量），正循環(huán)完井液將破膠液頂替出井口，繼續(xù)循環(huán)至井內(nèi)返出干凈。

表1 破膠記錄

3.4 下入生產(chǎn)管柱及返排狀況

A11h井下入Lando井下壓力計(jì)監(jiān)測(cè)地層壓力及溫度，下入潛油電泵機(jī)組+Φ88.9 mm單流閥+Φ88.9 mm泄油閥+Φ88.9 mm油管+Halliburton“X”型坐落接頭+過(guò)電纜封隔器+Φ88.9 mm油管+井下安全閥+Φ88.9 mm油管。在下生產(chǎn)管柱作業(yè)中，保持井筒液面，灌入井筒的工作液經(jīng)過(guò)2μ過(guò)濾芯子過(guò)濾，以防止對(duì)地層的固相污染。

A11h井投產(chǎn)后產(chǎn)液量大大超過(guò)配產(chǎn)（表2），產(chǎn)量十分可觀，說(shuō)明通過(guò)破膠作業(yè)，完全解除了射孔液對(duì)地層的封堵，實(shí)現(xiàn)了油流的正常流動(dòng)。

表2 投產(chǎn)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

（1）大斜度井射孔作業(yè)一直是渤海油田作業(yè)的難點(diǎn)，采用普通隱形酸射孔液，卡槍的風(fēng)險(xiǎn)很高，一旦卡槍會(huì)招致后期的處理非常復(fù)雜，耽誤正常的油井投產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。PRD射孔液所具備的低失水及對(duì)地層的暫堵作用，穩(wěn)定了井壁，減少射孔作業(yè)中地層的出砂，保證射孔槍的順利起出，對(duì)比投產(chǎn)后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明通過(guò)降解破膠很好地恢復(fù)了地層的流通性，PRD射孔液在旅大油田的成功應(yīng)用，為以后大斜度井安全、順暢地進(jìn)行射孔作業(yè)提供示范作用。

（2）因地層的膠結(jié)強(qiáng)度不同，在這些地層的完井作業(yè)中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際需要配置相應(yīng)的PRD射孔液。

[1] 謝克姜，胡文軍，方滿宗．PRD儲(chǔ)層鉆井液技術(shù)研究與應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2007，29（6）：99-100.

[2] 馬美娜，許明標(biāo)，王昌軍，等．有效降解PRD鉆井液的低溫破膠劑JPC室內(nèi)研究[J].油田化學(xué)，2005，22（4）：289-291.

[3] 張鈞，余克讓，等.海上油氣田完井手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998：425-430.

[4] 王斌，王偉.油水同層儲(chǔ)層完井試油技術(shù)探討[J].科技信息，2007（23）：376-378.

[5] 程鑫橋，舒富昌，李蔚萍，等.一種用于PRD鉆井液的緩蝕破膠劑[J]. 鉆井液與完井液，2010，27（1）：33-34+37.

Application of PRD Perforation Fluid in Highly Deviated Well

FENG Zhe, JIN Xin, ZHANG Fei, LIU Guozhen
（CNOOC Supervision and Technology Company,TangguTianjin300452,China）

Most reservoirs in Bohai Bay oil field ARE sandstones reservoir, being loosely cemented. During underbalanced perforation in well completion, sand flowing is serious from the formation, increasing the stuck risk of perforation guns. The conventional perforation fluid can not meet the requirements for the operation, especially in highly deviated well perforation. By using PRD perforation fluid, thin mud cake can be developed in the perforated interval, reducing sand production, fluid loss into formation, and protecting the reservoirs. The mud cake can be removed by gel breaking to prevent blocking the oil flow passage. PRD perforation fluid has increased highly the safety of perforation, reduced accident rates, and improved the well completion completeness, which is worth promoting widely.

Bohai Bay; highly deviated well; well completion by perforation; PRD perforation fluid

TE254+.6

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.02.078

1008-2336（2014）02-0078-03

2013-07-22；改回日期：2013-09-27

馮哲，男，1985年生，主要從事完井方面工作。E-mail：fengzhe2@cnooc.com.cn。