萬 祥
(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司,天津 300452)
隨著國際原油價(jià)格的大幅波動(dòng),石油工業(yè)的投資將會(huì)逐步從高成本區(qū)流向低成本區(qū),很多油田公司可能會(huì)減少資本支出。對(duì)于海上油田,低成本、高回報(bào)顯的尤為重要[1-3]。EZFLOW鉆開液體系是渤海油田近年來新開發(fā)的儲(chǔ)層保護(hù)、免破膠體系,具有很好的動(dòng)態(tài)攜砂能力,超強(qiáng)的流變性能,并且該體系具有較高的低剪切速率黏度(LRSV>22 000 mPa·s),在低泵速或靜止時(shí)有利于懸浮鉆屑,提高井眼凈化能力,克服了水平井或大斜度井段攜砂困難、易形成巖屑床等問題。并且在鉆井期間隨著溫度升高,該體系性能穩(wěn)定基本和實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)一致,具有良好的抑制性能。QK油田是渤海典型的疏松砂巖儲(chǔ)層油田,在調(diào)整井作業(yè)中應(yīng)用了EZFLOW鉆開液體系[4-8]。結(jié)果表明EZFLOW是性能優(yōu)良的可逆弱凝膠體系,具有廣譜封堵和承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn),完井時(shí)僅需微小的生產(chǎn)壓降就能清除,完全避免了常規(guī)完鉆泥漿對(duì)儲(chǔ)層、篩管、礫石等的堵塞,具有很好的儲(chǔ)保效果。
EZFLOW體系,通過體系分子鍵間相互纏繞,形成空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)形成與拆散可逆,靜切力恢復(fù)迅速,無時(shí)間依賴性具有很好的靜態(tài)懸砂能力,動(dòng)塑比高、具有很好的動(dòng)態(tài)攜砂能力,超強(qiáng)的流變性能克服水平井或大斜度井段攜砂難、易形成沉砂床的問題,低泵速或靜止時(shí)有效防止巖屑床的形成。
設(shè)計(jì)特點(diǎn):泥餅易返排,強(qiáng)承壓/濾失少,獨(dú)特流變性,儲(chǔ)層保護(hù)效果優(yōu)異,易降解環(huán)境友好。
技術(shù)思路:?jiǎn)蜗蛞后w開關(guān)。無土粉和重晶石,通過封堵顆粒的合理匹配,形成致密性超低滲透率濾餅,減少固液相對(duì)儲(chǔ)層的傷害。強(qiáng)剪切稀釋性,高剪切速率下有效破巖,低剪切速率下有效攜巖巖屑。最優(yōu)化組合配方,形成特殊性泥餅,形成正向強(qiáng)封堵,反向易返排濾餅。較高的低剪切速率黏度有利于懸浮鉆屑,提高井眼凈化能力,有效防止大斜度段和水平井段巖屑床的形成。
0.1%Na2CO3(pH值調(diào)節(jié)劑)+0.2%PF-ACA(堿性調(diào)節(jié)劑)+0.43%PF-EZVIS(流型調(diào)節(jié)劑)+1.07%PFEZFLO(降濾失劑)+8%PF-EZCARB(儲(chǔ)層橋堵劑)+加重材料(可溶性鹽:氯化鉀、氯化鈉、甲酸鉀、甲酸鈉、焦磷酸鉀等)。
QK油田含油層系主要發(fā)育在明化鎮(zhèn)組下段,埋深1 000m~1460m,平均孔隙度31%,平均滲透率2000mD,屬中高孔滲儲(chǔ)層。通過理想充填橋堵配套軟件《Ideal Packing Expert》進(jìn)行計(jì)算,粒徑最優(yōu)化配比為:PFEZCARB C:PF-EZCARB M:PF-EZCARB F=0:50:50。
在EZFLOW體系中,分別加入環(huán)境友好型水基潤滑劑PF-GREENLUBE,考察加量和潤滑性系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)加入3%時(shí),體系潤滑系數(shù)降低變化緩慢,潤滑性系數(shù)為0.11,對(duì)于基漿而言,潤滑性系數(shù)降低率為51.9%(見圖1)。
為了考察EZFLOW體系的抑制性能,室內(nèi)進(jìn)行了滾動(dòng)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,在體系中加入3%KCl,就能具有良好的抑制效果(70℃×16 h)(見圖2和表1)。
PST(Production Screen Tester)生產(chǎn)篩管測(cè)試儀用于評(píng)估鉆井液或其他入井流體在儲(chǔ)層流體生產(chǎn)過程中通過完井篩管的程度,結(jié)果(見表2)。
圖1 潤滑性能分析
圖2 滾動(dòng)回收率實(shí)驗(yàn)
表1 典型性能
表2 PST實(shí)驗(yàn)結(jié)果
井1、井2、井3為QK油田三口水平井,均為調(diào)整井,井身結(jié)構(gòu)和裸眼段數(shù)據(jù)(見表3)。其中PRD井1井采用常規(guī)PRD水平段鉆開液,井2和井3采用新型EZFOLW鉆開液。
三口井的完井方式及具體完井工序(見表4)。
(1)作業(yè)時(shí)效。從完井工序(見表4)可見,采用EZFLOW鉆井液省去了替入破膠劑、破膠、測(cè)漏失步驟,海上油田完井過程中,破膠的總體時(shí)間大約為10 h,并且對(duì)于第一次破膠不理想的情況,還需采取二次破膠,時(shí)效增長。EZFLOW鉆井液的應(yīng)用,縮短了每口井的作業(yè)時(shí)間。
(2)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。從井下頂部封隔器座封風(fēng)險(xiǎn)分析,采用PRD鉆井液的情況下,破膠作業(yè)先于座封作業(yè),存在封隔器異常后的后續(xù)處理復(fù)雜、井筒二次污染風(fēng)險(xiǎn)。因先座封頂部封隔器,會(huì)導(dǎo)致破膠液不能充分充滿裸眼段,破膠不完全,產(chǎn)量降低等現(xiàn)狀,因此渤海油田采用破膠作業(yè)優(yōu)先方式。EZFLOW鉆井液為免破膠鉆井液,具有廣譜封堵和承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn),并且規(guī)避了頂部封隔器座封失敗的后續(xù)處理風(fēng)險(xiǎn)。
(3)儲(chǔ)層保護(hù)。井1完井過程中漏失完井液320 m3,井2和井3完井過程中基本無漏失。采用EZFLOW鉆井液極大的保護(hù)了儲(chǔ)層,投產(chǎn)初期,見油更快更早,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
(4)投產(chǎn)產(chǎn)量對(duì)比。從投產(chǎn)初期產(chǎn)量可見,使用EZFLOW鉆井液的井2和井3比使用PRD鉆井液的井1產(chǎn)量明顯提高,具體(見表5)。
表3 井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
表4 完井方式對(duì)比
表5 投產(chǎn)初期產(chǎn)量對(duì)比
(1)通過工程應(yīng)用實(shí)踐表明,新型免破膠EZFLOW鉆開液具有單向液體開關(guān)、不需化學(xué)解堵、低濾失量、超低返排壓力、易降解、最大限度減少儲(chǔ)層傷害以及提高作業(yè)時(shí)效等特點(diǎn)。
(2)新型免破膠EZFLOW鉆開液的選擇非常重要,不但要考慮經(jīng)濟(jì)因素,也要考慮地層和流體特性。
(3)對(duì)于渤海油田疏松砂巖油藏來說,新型免破膠EZFLOW鉆開液較傳統(tǒng)的PRD等鉆井液,既提高了效率、節(jié)約了成本,也極大程度的保護(hù)了儲(chǔ)層。
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