徐 靖，丁文剛，向興金

(1.中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057；2.中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300450；3.湖北省油田化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，湖北 荊州434000)

有效的修井作業(yè)是實(shí)現(xiàn)老油氣田二次投產(chǎn)挖潛的重要手段。常規(guī)修井液主要包括4大類：無固相清潔鹽水修井液、無固相聚合物鹽水修井液、低密度可循環(huán)泡沫修井液及堵漏解堵修井液。對(duì)于儲(chǔ)層溫度高達(dá)150 ℃、井深4 000 m的平湖氣田，常規(guī)修井液存在以下問題：無固相清潔鹽水修井液和無固相聚合物鹽水修井液存在漏失，低密度可循環(huán)泡沫修井液不能滿足井深要求，堵漏解堵修井液在砂巖、粉砂巖儲(chǔ)層存在滲透性漏失，會(huì)造成油氣儲(chǔ)層損害[1]。為了保證修井作業(yè)的順利實(shí)施，開發(fā)適合平湖氣田高溫、井深、低孔低滲、各層壓力系數(shù)差異大等儲(chǔ)層特點(diǎn)的修井液至關(guān)重要[2-4]。鑒于此，作者經(jīng)過大量室內(nèi)研究，研制一套新型高溫低滲氣藏修井液體系，并對(duì)其性能進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

1 高溫低滲氣藏修井液的構(gòu)建思路及作用機(jī)理

在傳統(tǒng)修井液無法滿足平湖氣田修井作業(yè)要求的情況下，室內(nèi)從漏失根源入手，對(duì)漏失產(chǎn)生的原因及控制措施進(jìn)行分析。漏失產(chǎn)生必須要同時(shí)存在3個(gè)必要條件：流動(dòng)介質(zhì)、溫度與壓差作用、漏失孔道，即流動(dòng)介質(zhì)在溫度與壓差作用下進(jìn)入漏失孔道才會(huì)產(chǎn)生漏失。在修井作業(yè)過程中，如果要人為控制或減少漏失，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整或改變其中一個(gè)或幾個(gè)條件。對(duì)于修井液的漏失，國(guó)內(nèi)外的解決措施主要有：(1)對(duì)漏失孔道進(jìn)行暫堵。通過阻斷流動(dòng)介質(zhì)向儲(chǔ)層漏失的通道來防止漏失，如堵漏解堵修井液；(2)減小壓差。在儲(chǔ)層溫度不能改變的條件下，可用泡沫類的低壓氣井修井液，使其靜液柱壓力基本等于或小于地層孔隙壓力，使得流動(dòng)介質(zhì)缺少進(jìn)入孔道的動(dòng)力，從而防止漏失。而以上措施均不能滿足平湖氣田修井作業(yè)要求。高溫低滲氣藏修井液的核心作用機(jī)理是強(qiáng)吸水性的顆粒使修井液中易流動(dòng)的自由水完全轉(zhuǎn)變?yōu)殡y流動(dòng)的束縛水，通過削弱流動(dòng)介質(zhì)的可流動(dòng)性和吸收后形成的軟顆粒實(shí)現(xiàn)暫堵，以防止漏失從而保護(hù)儲(chǔ)層[5-10]。

2 高溫低滲氣藏修井液體系的配方

通過大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研制了一套新型高溫低滲氣藏修井液體系，該體系基本組成及其功能：低滲儲(chǔ)層保護(hù)劑Na2CO3：消除海水中2價(jià)離子對(duì)體系吸水性能的影響；抗溫膠凝吸水主劑HWJN：不僅含有能形成水凝膠體系結(jié)構(gòu)，束縛修井液體系中自由水形成具有一定抗壓強(qiáng)度的軟顆粒；而且含有能保證體系的抗溫性、控制體系流變性和可泵送性的穩(wěn)定劑成分；水敏防治劑HWXJ：防止中等偏弱水敏粘土礦物水化膨脹和分散運(yùn)移；降壓助排劑HWRT：有效預(yù)防氣井發(fā)生水鎖效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)降壓返排；流態(tài)穩(wěn)定劑HWIG和抗鹽膠凝輔劑HWFJ：協(xié)同改善水凝膠體系耐鹽性，調(diào)節(jié)體系黏度，降低修井原材料綜合成本。該體系基本配方為：海水+0.8%Na2CO3+2.0%抗溫膠凝吸水主劑HWJN+2.0%水敏防治劑HWXJ+2.0%降壓助排劑HWRT+1.0%流態(tài)穩(wěn)定劑HWIG+0.5%抗鹽膠凝輔劑HWFJ，用氯化鈉或甲酸鈉加重至1.15 g·cm-3。

3 高溫低滲氣藏修井液體系的性能評(píng)價(jià)

3.1 流變性和析水性(表1)

表1 高溫低滲氣藏修井液體系的流變性和析水性

由表1可知，研制的高溫低滲氣藏修井液體系達(dá)到幾乎無自由水的要求，同時(shí)流變性也較合適，適于現(xiàn)場(chǎng)泵送。

3.2 耐溫性(表2)

表2 高溫低滲氣藏修井液體系的耐溫性

由表2可知，隨著老化溫度的升高，高溫低滲氣藏修井液體系的性能變化不大，其析水率均為0。表明，高溫低滲氣藏修井液體系具有較好的耐溫性，可抗160 ℃高溫。

3.3 熱穩(wěn)定性(表3)

表3 高溫低滲氣藏修井液體系的熱穩(wěn)定性

由表3可知，隨著150 ℃恒溫老化時(shí)間的延長(zhǎng)，高溫低滲氣藏修井液體系的表觀黏度變化不大；而析水率略有升高，保持在5%左右?？偟膩碚f，高溫低滲氣藏修井液體系在150 ℃恒溫老化15 d過程中性能沒有發(fā)生本質(zhì)的變化，具有較好的熱穩(wěn)定性。

3.4 抗壓漏失性

室內(nèi)采用高溫高壓漏失儀，對(duì)常用的清潔鹽水修井液體系(比重為1.03 g·cm-3的氯化鉀清潔鹽水)、聚合物鹽水修井液體系(比重為1.03 g·cm-3的氯化鉀清潔鹽水+1.2%HEC)及高溫低滲氣藏修井液體系的抗壓漏失性進(jìn)行比較，結(jié)果見表4。

表4 不同修井液體系的抗壓漏失性比較

由表4可知，清潔鹽水修井液體系和聚合物鹽水修井液體系的漏速均快于50 m3·h-1，屬于Ⅳ級(jí)漏失，達(dá)到大漏程度；而高溫低滲氣藏修井液體系的漏速均慢于1.9 m3·h-1，屬于Ⅰ級(jí)漏失，處于微漏狀態(tài)，符合現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指標(biāo)漏速<5.0 m3·h-1的要求。表明，高溫低滲氣藏修井液體系具有較好的抗壓漏失性，有利于儲(chǔ)層保護(hù)。

3.5 腐蝕性

室內(nèi)配制高溫低滲氣藏修井液體系，在130 ℃、140 ℃和150 ℃下測(cè)其平均腐蝕速率分別為0.022 8 mm·a-1、0.056 6 mm·a-1和0.066 8 mm·a-1，均小于0.076 mm·a-1，腐蝕控制滿足石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.6 與地層水配伍性

如果進(jìn)入儲(chǔ)層的外來流體與地層流體之間配伍性不好，在儲(chǔ)層環(huán)境下會(huì)發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)，形成乳化物、有機(jī)結(jié)垢、無機(jī)結(jié)垢和某些化學(xué)沉淀物，導(dǎo)致儲(chǔ)層損害。因此，室內(nèi)對(duì)高溫低滲氣藏修井液濾液與平湖氣田地層水(B5井地層水)之間的配伍性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5。

表5 高溫低滲氣藏修井液濾液與地層水的配伍性

由表5可知，高溫低滲氣藏修井液濾液與地層水按不同比例混合后無沉淀生成。說明高溫低滲氣藏修井液濾液與地層水之間存在良好的配伍性，有利于儲(chǔ)層保護(hù)。

3.7 儲(chǔ)層保護(hù)性

選取人造巖心，室內(nèi)按照中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6540-2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評(píng)價(jià)方法》評(píng)價(jià)高溫低滲氣藏修井液體系的儲(chǔ)層保護(hù)性。經(jīng)高溫低滲氣藏修井液體系污染后，188#巖心、166#巖心的滲透率分別為0.436 8 μm2、0.806 9 μm2，滲透率恢復(fù)值分別為90.6%、89.6%。說明高溫低滲氣藏修井液體系具有較好的儲(chǔ)層保護(hù)性。

4 高溫低滲氣藏修井液體系的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

高溫低滲氣藏修井液體系先后在平湖氣田、天外天氣田、東方1-1氣田等修井作業(yè)中多次使用，均取得了較好的應(yīng)用效果?，F(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用結(jié)果表明，高溫低滲氣藏修井液體系不僅具有較好的靜置穩(wěn)定性和可調(diào)性，而且具有較好的流變性和可泵送性；具有較好的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的抗壓堵漏性，阻止了外來流體侵入儲(chǔ)層，有效保護(hù)了油氣層。應(yīng)用高溫低滲氣藏修井液體系完井和修井后的井，投產(chǎn)后的出氣情況非常好。

5 結(jié)論

針對(duì)常規(guī)修井液體系存在的不足，結(jié)合平湖氣田儲(chǔ)層滲透性漏失的特點(diǎn)，研制了一套以改變流動(dòng)介質(zhì)流態(tài)為主的新型高溫低滲氣藏修井液體系，并對(duì)其性能進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該修井液體系具有較好的可泵性、耐溫性、熱穩(wěn)定性和抗壓漏失性，且腐蝕性小、與地層水配伍性好，具有較好的儲(chǔ)層保護(hù)性；該修井液體系先后在平湖氣田、天外天氣田、東方1-1氣田的修井作業(yè)中成功應(yīng)用，取得了良好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果，推廣應(yīng)用前景廣闊。