董宏偉 ，陳在君 ，高 潔

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710016；2.川慶鉆探鉆采工程技術(shù)研究院，陜西西安 710016）

鉆井液對(duì)低滲砂巖氣藏的傷害主要來自鉆井液濾液，同時(shí)也有少量的固相微粒進(jìn)入形成堵塞，一般傷害較淺[1-3]。而濾液進(jìn)入儲(chǔ)層隨時(shí)間的增長及液柱壓力的增大（如為防塌加重）以及儲(chǔ)層本身的強(qiáng)毛管力作用，其浸入深度也不斷增加，因而其產(chǎn)生的傷害特別嚴(yán)重且難于克服。濾液產(chǎn)生的傷害主要為水鎖，同時(shí)也有水敏膨脹及高分子聚合物在孔隙內(nèi)壁的吸附滯留作用。如果能將鉆井液傷害真正降到輕度傷害，那么氣產(chǎn)量會(huì)得到進(jìn)一步提高[4-11]，因此，研究一套能降低鉆井液傷害的酸性完井液體系，十分必要，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)

針對(duì)現(xiàn)場鉆井液儲(chǔ)層的傷害，主要從改變儲(chǔ)層表面性質(zhì)著手，室內(nèi)研制出了酸性完井液，加入研制的解水鎖劑，使儲(chǔ)層低滲砂巖氣藏由強(qiáng)親水變?yōu)槿跤H水或微親油，消除儲(chǔ)層毛管力，提高氣驅(qū)水效率，使儲(chǔ)層殘水飽和度接近原始含水飽和度，最大程度地克服水鎖傷害；加入篩選的有機(jī)或無機(jī)黏土防膨劑或具此功能的解水鎖劑，抑制儲(chǔ)層黏土的膨脹與分散，消除由此產(chǎn)生的傷害，同時(shí)也有利于克服水鎖（防止孔徑縮小）；降解高分子聚合物，消除其吸附滯留堵塞傷害；據(jù)進(jìn)入儲(chǔ)層的固相種類或儲(chǔ)層所含酸溶物種類，選相應(yīng)的酸適量加入完井液，使酸性完井液體系能溶解進(jìn)入部分固相或部分儲(chǔ)層孔道內(nèi)壁，拆散堵塞，使其易于排出，消除固相傷害，從而巖心滲透率恢復(fù)率得到明顯提高。

該酸性完井液由 G313-JSJ（A）、G313-JSJ（B）兩組分組成，現(xiàn)場施工時(shí)體系配方為16%G313-JSJ（A）+24%G313-JSJ（B）+60%水，采用光油管將酸性完井液擠進(jìn)低滲砂巖儲(chǔ)層以解堵，然后用連續(xù)油管氮?dú)鈿馀e。

1.1 酸性完井液體系表面張力

室內(nèi)采用德國KRUSS公司K100型表界面張力儀評(píng)價(jià)了該體系室內(nèi)溫度下的表面張力，結(jié)果（見表1）。

表1 表面張力隨表面活性劑濃度變化數(shù)據(jù)

由表1可以看出，表面活性劑在酸性完井液中的用量為0.08%～0.16%時(shí)，就能使酸性完井液的表面張力降至20 mN/m以下，由此可知，沖洗液體系具有較低的表面張力，具有較好的解除水鎖的功能。

1.2 酸性完井液體系腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)

室內(nèi)進(jìn)行了不同緩蝕劑的篩選試驗(yàn)，最終篩選了緩釋效果最好的緩蝕劑HSJ，并做了不同濃度的緩蝕劑HSJ在酸性完井液中的腐蝕速率測定試驗(yàn)，測定結(jié)果（見表2，圖1）。

表2 緩蝕劑HSJ常壓靜態(tài)腐蝕速率測定結(jié)果匯總表

圖1 緩蝕劑HSJ緩蝕速率矩陣圖

由表2可知，在90℃下，6 h后，1.0%緩蝕劑 HSJ的腐蝕速率達(dá)到了0.361 g/m2·h，24 h后1.0%緩蝕劑HSJ的腐蝕速率達(dá)到了0.725 g/m2·h，均達(dá)到了優(yōu)于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此現(xiàn)場施工時(shí)緩蝕劑的加量為1.0%即可滿足現(xiàn)場施工要求。

1.3 評(píng)定工業(yè)化解水鎖劑產(chǎn)品配成的酸性完井液沖洗效果的巖心試驗(yàn)

使用美國TEMCO公司生產(chǎn)AC-FDS-800-10000地層傷害系統(tǒng)，評(píng)價(jià)了經(jīng)現(xiàn)場取泥漿鉆井液傷害后的巖心，經(jīng)酸性完井液沖洗后滲透率變化（見表3）。

由表3可知，三塊巖心經(jīng)過現(xiàn)場鉆井液傷害后，平均傷害率為40.29%，屬于高傷害，經(jīng)過酸性完井液沖洗后，平均恢復(fù)率達(dá)到108.45%，恢復(fù)率提高率達(dá)到168.77%，沖洗效果顯著。

圖2 酸性完井液沖洗巖心后的照片

表3 酸性完井液對(duì)傷害巖心滲透率恢復(fù)率對(duì)比

由圖2可以看出，經(jīng)過酸性完井液沖洗巖心后，巖心傷害端面基本沒有泥餅，但可以看出巖心表面存在很微小的溶蝕孔，說明酸性完井液能有效地去除泥餅。

2 使用工藝及注意事項(xiàng)

2.1 酸性完井液現(xiàn)場配制流程

現(xiàn)場使用時(shí)，配制酸性完井液的罐、池子、管線及泵內(nèi)壁具有耐酸和抗氧化等耐腐蝕能力（按酸性完井液的pH，按一般酸化要求設(shè)備，完全可滿足要求）。

加藥順序：嚴(yán)格按以下順序加藥配液：

（1）在配液罐或池中先加入所需水量；

（2）邊循環(huán)或攪拌池中水，同時(shí)加入所需A組分,循環(huán)或攪拌均勻，待用；

（3）當(dāng)擠注所有準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備就緒后，加入所需組分B，迅速攪拌或循環(huán)均勻，立即向井中按設(shè)計(jì)的流量泵送入井中。

注意事項(xiàng)：在沒有加入所需的水量前，禁止將組分A，B一起加入。

2.2 KCl頂替液的配制流程

配液罐中預(yù)先泵入30 m3現(xiàn)場水，緩慢加入600 kg KCl（12袋），使用700型泵車攪拌，KCl完全溶解后停止攪拌待用。

2.3 堿液配制流程

酸性完井液返排至配液罐后，需要中和pH值為7后才能集中處理，現(xiàn)場使用堿液進(jìn)行中和，在沉砂罐里預(yù)先加入20 m3現(xiàn)場水（現(xiàn)場按照沉砂罐體積確定），緩慢加入純堿3 t，使用700型泵車攪拌，待純堿完全溶解后，將堿液水直接泵入儲(chǔ)備的返排液罐中中和，直到酸性完井液pH為7后，停止泵入。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 CB X-X井洗井作業(yè)

CB X-X井于2014年8月11日開始洗井作業(yè)，泵入壓力維持在11 MPa～12 MPa，泵入酸性完井液體積220 m3，泵入頂替液KCl溶液和水共計(jì)50 m3，2014年8月25日8：00開始接連續(xù)油管，進(jìn)行液氮?dú)馀e，下至500 m處氣舉，舉活，井口壓力4.14 MPa，共返排液體201.42 m3，返排率74.6%。放噴，晚上關(guān)井，8月26日早上井口壓力10.34 MPa，放噴一天，取返排液測pH值為5。

表4 洗井作業(yè)前后平均產(chǎn)量對(duì)比

圖3 CB X-X井產(chǎn)量洗井前后對(duì)比

3.2 應(yīng)用效果

CB X-X井完井后約在2012年10月投產(chǎn)。從提供的產(chǎn)量紀(jì)錄曲線看，初期產(chǎn)量為7.0×104m3/d左右，到2013年6月底以后產(chǎn)量降至4.0×104m3/d，2013年12月后關(guān)井停產(chǎn)。如果以初期的產(chǎn)量7.0×104m3/d作為比較，洗井后提供的平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)為9.9×104m3/d，洗井后產(chǎn)量提高率為41.43%。如果以施工前的產(chǎn)量4.0×104m3/d作為比較，洗井后產(chǎn)量提高率達(dá)到了147.5%，平均產(chǎn)量洗井前后對(duì)比（見表4，圖3）。

4 結(jié)論與建議

酸性完井液通過CB X-X井洗井施工取得的數(shù)據(jù)：洗井后產(chǎn)量提高率達(dá)到41.43%（以初期產(chǎn)量計(jì)），現(xiàn)場酸性完井液樣品室內(nèi)清洗傷害巖心滲透率恢復(fù)率108.45%，以及以前大量的室內(nèi)巖心試驗(yàn)數(shù)據(jù)均表明該酸性完井液體系具有良好的洗井效果。

建議再試驗(yàn)2～3口井。應(yīng)設(shè)法用頂替法施工，只要儲(chǔ)層物性達(dá)到一定指標(biāo)，就應(yīng)設(shè)法采用頂替法施工，可能取得比現(xiàn)擠注法更好的效果。

［1］李惠東，韓福成，潘國輝.采用屏蔽暫堵技術(shù)保護(hù)油氣層［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（4）：50-52.

［2］王飛，魏軍，李元啟，等.鉆井液屏蔽暫堵技術(shù)在陜北探區(qū)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)［J］.江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25（2）：70-71.

［3］陳在君，黎金明，楊斌，等.長北氣田長水平井段裸眼鉆井（完井）液技術(shù)［J］.天然氣工業(yè)，2007，27（11）：49-51.

［4］趙振峰，趙文，何治武，等.低壓低滲氣藏傷害因素分析及對(duì)策探討［J］.天然氣工業(yè)，2005，25（4）：110-112.

［5］楊永利.低滲透油藏水鎖傷害機(jī)理及解水鎖實(shí)驗(yàn)研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，35（3）：137-141.

［6］李寧，王有偉，張紹俊，等.致密砂巖氣藏水鎖損害及解水鎖實(shí)驗(yàn)研究［J］.鉆井液與完井液，2016，33（4）：14-19.

［7］盛軍，孫衛(wèi)，段寶虹，等.致密砂巖氣藏水鎖效應(yīng)機(jī)理探析-以蘇里格氣田東南區(qū)上古生界盒8段儲(chǔ)層為例［J］.天然氣地球科學(xué)，2015，26（10）：1972-1978.

［8］袁穎婕，楊輝，郭永強(qiáng)，等.蘇里格上古氣藏液鎖傷害機(jī)理及防治技術(shù)探討［J］.石油化工應(yīng)用，2016，35（11）：81-85.

［9］楊智凱，汪婷，史躍凱，等.蘇里格C區(qū)氣藏水鎖傷害機(jī)理及解水鎖效果評(píng)價(jià)［J］.石油化工應(yīng)用，2017，36（12）：41-44.

［10］林光榮，邵創(chuàng)國，徐振鋒，等.低滲氣藏水鎖傷害及解除方法研究［J］.石油勘探與開發(fā)，2003，30（6）：117-118.

［11］趙東明，鄭維師，劉易非.醇處理減緩低滲氣藏水鎖效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究［J］.西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，26（2）：67-69.