BIO PERFOR体系室内暂堵评价及现场应用

2014-09-15 12:57黄华祥
长江大学学报(自科版) 2014年13期
关键词:井液破胶胶液

黄华祥

(中海石油 (中国)有限公司天津分公司,天津 300452)

王靖

(中海油田服务股份有限公司,天津 300452)

罗少锋

(中海石油 (中国)有限公司天津分公司,天津 300452)

修井是一项为恢复油气井正常生产所进行的解除故障、完善井眼条件的工作,它是提高单井产量和采收率,延长生产周期的一项重要措施,也是挖掘老井潜力发现新层位,扩大勘探成果的重要手段[1]。随着渤海一些老油气田生产的进入中后期,注采弥补不平衡,油井地层压力亏空现象较为严重。对该类油井进行修井作业,常规修井液的漏失情况较大,为压井作业及油层保护带来不可避免的麻烦,以及后期油井恢复生产周期长,所以选用良好的暂堵液成为修井作业过程中必不可少的措施。通常钻井过程中所使用的桥堵材料、广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料、无机胶凝堵剂 (水泥)、复合堵漏材料[2]均为有固相堵漏材料,不利于解堵,对储层造成不同程度的伤害,明显不适用修井堵漏;而泡沫暂堵体系中泡沫稳定周期短、工艺复杂、成本高、对环境污染较大[1],同时也存在井控不稳定风险等弊端,不适用于常规修井作业。BIO PERFO暂堵液体系被称之为液体 “开关”,在PRD钻开液[3]基础上发展而成。构成BIO PERFOR体系的材料PF-VIS和PF-FLO CAT、PF-FLO HT均采用纯生物可降解材料,易于自行降解和易于破胶,现场操作简单等特点,在修井中能够对中小漏失层进行有效封堵,很好地保护储层。下面,笔者在室内对BIO PERFO暂堵液体系从暂堵承压指标等相关5个方面进行了评价。

1 BIO PERFOR体系室内评价

BIO PERFOR体系基本配方针对常规井温 (<120℃)进行作业,对于某些井温较高的井,则采用高温配方。高温配方在基本配方的基础上材料进行了优化和升级至抗高温型,同时引入有机盐。表1所示为该体系及破胶液配方。

表1 BIO PERFOR体系及破胶液配方

1.1 BIO PERFOR体系基本配方室内评价

1)BIO PERFOR体系承压评价 图1所示为BIO PERFOR体系承压评价结果。由图1可以看出,3.5、5、7、9MPa每一压力保持30min,保压期间滤失量分别为5、2、4、3ml,滤失量逐渐变小,并趋于稳定。这说明,封堵材料进入岩心,封堵成功后,滤失量随压力变化较小,基本保持不变。

2)BIO PERFOR体系储保评价 储层保护是该体系在修井中的最重要的目的,其作用可以阻止外来流体进入储层以便保护储层,但该暂堵液体系也是首先与储层接触的流体。因此使用该体系对岩心进行污染后测定岩心渗透率恢复值,以评价其本身的储保效果。评价结果如图2所示。由图2可以看出,渗透率恢复值15h后便接近90%,说明该体系本身不会对储层造成伤害。

图1 BIO PERFOR体系承压评价

图2 BIO PERFOR体系储保评价

3)BIO PERFOR体系酸溶评价 修井中另外一种流体为隐形酸完井液[4]。暂堵液与该流体同处同一裸眼段,因此有必要对其与完井液进行相关配伍性评价,防止现场作业过程中相互作用,影响其暂堵效果。实验室对其进行了酸溶性评价,评价结果如图3和表2所示。通过图3和表2可以看出,BIO PERFOR体系酸溶率很高,这说明在实施暂堵操作时2种体系之间需用隔离液进行隔离,现场隔离液一般采用过滤海水或地热水。同时,也说明隐形酸完井液对该暂堵体系有一定的破胶作用,修井作业结束后让井壁上弱凝胶 “薄膜”与隐形酸完井液接触对破胶率更加有利,帮助开启液体 “开关”。

图3 BIO PERFOR酸溶评价

表2 BIO PERFOR酸溶评价数据

图4 BIO PERFOR+破胶液+隐形酸完井液储层保护评价

4)BIO PERFOR体系与完井液和破胶液储保综合评价 以上对BIO PERFOR体系基本配方进行了相关评价。但考虑到现场作业时该体系与配套隐形酸完井液以及后期使用的破胶液最终均和储层有一定的接触。所以实验室对3种液体进行了储层保护综合评价。BIO PERFOR+破胶液+隐形酸完井液储层保护评价如图4所示。由图4可以看出,经BIO PERFOR+破胶液+隐形酸完井液系列污染后的岩心,随着驱替时间的增大,渗透率恢复值先增加而后趋于稳定,驱替210min后,恢复值达到90%以上;而且,在破胶液和隐形酸完井液的共同作用下,对BIO PERFOR污染后的岩心有解除作用,使其渗透率恢复值进一步增加到93.3%。

1.2 BIO PERFOR体系高温配方破胶评价

BIO PERFOR基本配方的破胶评价这里没有特意指出,这是因为基本配方的暂堵时间完全能满足修井过程暂堵时间要求,其本身自行降解时间会较长,现场操作采用破胶液进行破胶。但有必要对高温配方进行破胶评价,因暂堵液体系受高温和井底细菌环境的影响,暂堵时间会受到较大影响。下面,笔者对高温配方进行了破胶评价。

以下为试验评价的配方,1#:海水+4%PF-FLO HT+1%PF-VIS;2#:表1中的高温配方;3#:海水+2%PF-FLO HT+2%PF-FLO CAT+1%PF-VIS;4#:海水+2%PF-FLO HT+2%PF-FLO CAT+1%PF-VIS+3%PF-CON。

表3 配方相关评价

以上数据表明BIO PERFOR高温配方有较好的抗温性,随着时间的延长,十天后体系自动降解破胶。现场为更好地保护储层,建议对该体系暂堵液使用破胶液进一步破胶。室内对以上4种配方进行了破胶评价 (见图5,破胶液配方见表1),破胶液浸泡1h后完全破胶,效果非常理想。

图5 优选配方破胶评价

2 现场应用

该体系在一油田A、B、C、D等井进行了成功地应用。由表4数据可以看出针对不同区块不同生产层位BIO PERFOR暂堵液体系起到很好的暂堵效果,减少了外来流体对储层伤害的程度,大大保护了油气层。

表4 BIO PERFOR暂堵液现场应用

特别是该油田E井,2012年3月底日产油在14m3左右,日产气4×104m3,气油比2870m3/m3,含水6.6%,流压3.98MPa,生产压差高达15.25MPa。同年7月份对该井进行了大修作业。修井过程中采用BIO PERFOR体系和隐形酸完井液进行沙河街组的储层保护。2012年8月21日投产,该井日产油150.8m3,日产气3.1×104m3。修井后一直为自喷生产。

3 结论与建议

1)室内评价结果显示,BIO PERFOR体系具有很好的暂堵效果,储保效果理想,高温破胶评价也表明了该体系有较好的抗温性,可自行降解破胶,并且易于破胶。

2)现场应用表明针对渤海某些井漏失量较低的明化镇组、东营组、沙河街组有较理想的效果;配套采用的隐形酸完井液还具有辅助破胶的作用。

3)该体系为无固相体系,本身不含有刚性材料,无法形成刚性结构填补大的裂缝,所以不适用于潜山等裂缝性及漏失量很大的情况。

[1]姜平,王平,贾虎,等 .低压油气井修井液类型概况 [J].西部探矿工程,2010(3):27-28,70.

[2]张洪利,郭艳,王志龙 .国内钻井堵漏材料现状 [J].特种油气藏,2004,11(2):1-2,10.

[3]范山鹰,向兴金,岳前声 .无固相弱凝钻井液体系的室内试验研究 [J].江汉石油学院学报,2004,26(1):69-70.

[4]赖燕玲,向兴金,王昌军,等 .隐形酸完井液效果评价及应用 [J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2011,33(3):115-119.

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