高密度油基完井液在北部灣水平井A井中的應用

錢澤潤

摘 要：針對北部灣盆地水平井A井開發層位水敏性極強，且存在異常高壓，現場采用高密度油基完井液進行完井作業。高密度油基完井液面臨著加重材料容易沉降，卡泵風險高，高密度完井液粘度較高，無法開關井下工具，同時完井封隔器膠皮易腐蝕，造成封隔器失效。經過研究，現場使用高品質重晶石加重完井液，優化油基完井液的流變性及采用Aflas材質的密封件，有效克服了以上風險，A井順利投產，超量超配產50%。

關鍵詞：高密度；油基完井液；沉降；腐蝕；完井

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.073

北部灣開發井A井水平段長700余米，開發層位水敏性極強，常規水基鉆完井液易引起井壁失穩。同時由于油田長期注水開發，開發層壓力異常，A井鉆遇異常高壓，壓力系數達到1.69。現場使用高密度油基完井液進行完井作業，使用高品質重晶石加重完井液，優化完井液的懸浮穩定與流變性，同時使用耐腐蝕的封隔器，成功克服了一系列完井難題，最終A井順利實施，無復雜情況發生，該井油基完井液應用可為類似井提供拆參考。

1 面臨的難題

1.1 高密度完井液加重材料易沉降

在水平井及大位移定向井斜井段中，高密度完井液懸浮穩定性難題保證，易發生重晶石沉降，發生沉降后液柱的橫截面會產生一定的壓力梯度，使較輕的流體向上移動，較重的流體向下移動，從而加速重晶石的沉降速度[1]。沉降的重晶石易在完井井下工具如電泵、封隔器等處沉降，易造成電泵被卡，無法起泵，完井作業失敗。

1.2 高密度完井液粘度較高

高密度完井液性能易惡化，完井液流變性難題保證，完井作業期間，在鋼絲作業及其他工具壓力操作過程中，壓力傳遞困難，易導致鋼絲工具無法下入到位或者無法開啟井下完井工具，導致完井失敗。

1.3 封隔器膠皮易腐蝕

目前完井使用的封隔器膠皮長時間與油接觸，易使得橡膠皮發生老化，引起封隔器密封失效，導致完井作業失敗。

2 技術對策

2.1 使用高品質重晶石加重

現場使用高品質重晶石加重油基完井液至密度為1.70g/cm3。室內測試了經過16h靜置后的沉降密度差為0.02 g/cm3，使用普通重晶石加重到相同密度后靜置相同時間的沉降密度差為0.04 g/cm3，可見高品質重晶石能有效提高高密度完井液的懸浮穩定性[2]。這是由于高品質重晶石粒徑小于普通重晶石的粒徑，懸浮高密度重晶石所需的切力小于懸浮普通重晶石的切力，高品質重晶石分散更加均勻。

2.2 優化高密度完井液的流變性

為保證完井作業期間鋼絲工具順利到位以及壓力傳遞正常，室內優化調整了高密度油基完井液的流變性，在保證懸浮穩定性的情況下，降低完井液粘度。現場測試高密度油基完井液的性能，測試結果如表1所示，由表1可知，高密度油基完井液的粘度顯著低于鉆進期間的油基鉆井液粘度，同時破乳電壓與鉆進期間的油基鉆井液保持一致。

2.3 選用抗腐蝕的橡膠

針對完井使用的密封材質選用Aflas材質的密封件，該材質為一種基于四氟乙烯和丙烯的交替共聚物[3]。其性能特點是在熱和腐蝕性環境中，能提高工作溫度極限并延長使用壽命，用于制造包括密封件在內的各種密封制品。室內試驗表明Aflas材質密封件能有效抵抗油基完井液的腐蝕。

3 現場應用效果

潿洲某油田主力油組目前注采系統不完善，預測有較多剩余油分布于油層邊部，現有井網無法采出。因此增加A水平井進行開發。WZ6-9-A17H井是一口水平生產井，采用8-1/2"裸眼內下入5-1/2" 打孔管完井，生產管柱采用Y型電泵生產管柱，下入泵工況監測裝置。A水平井水平段為2879～3586m，下打孔管之3572m，底部封隔器坐封深度為2784m，然后下電泵生產管柱至2611m，送油管到位后，進行鋼絲作業，打撈電泵隔離套機陶瓷盤，作業順利，起泵生產，配產100方/天，實際產量達到150方/天，產量超配產50%，可見儲層保護效果較好。

4 結論

高品質重晶石粒徑小于普通重晶石的粒徑，能有效提高高密度完井液的懸浮穩定性。同時調節高密度油基完井液的流變性，保證傳壓正常，采用抗油基完井液腐蝕的Aflas材質密封件，可降低完井作業風險。

參考文獻：

[1]白小東，蒲曉林.國外保護儲層的油基鉆井完井液新技術研究與應用[J].精細石油化工進展，2005，6（12）：12-14.

[2]Ping Jing， Kunt Taugbol. New Low-solids Oil-based Mud Demonstrates

Improved Returns as a Perforating Kill Pill. SPE 83696.

[3]Davison J M， Jones M. Oil-based Muds for Reservoir Drilling：

Their Performance and Clean-up Characteristics. SPE 72063.