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EZFLOW钻井液在XX油田的应用

2017-06-27王晓琪林俊文陈璐思

海洋石油 2017年2期
关键词:破胶水平井钻井液

王晓琪,林俊文,陈璐思

(中海油能源发展工程技术公司,天津 300452)

EZFLOW钻井液在XX油田的应用

王晓琪,林俊文,陈璐思

(中海油能源发展工程技术公司,天津 300452)

此文围绕水平井水平段钻井与优化完井的钻井液使用需求,相应地将EZFLOW钻井液体系与PRD钻井液体系进行了总体性的对比;阐述了EZFLOW体系的改进要求与构成原理、使用要求与性能控制要点、现场操作措施和在XX油田的成功应用。以此表明该体系具有很好的携砂能力,超强的切力和较高的相应低剪切速率黏度——在低泵速或停泵时有利于悬浮钻屑,提高井眼净化能力,克服了水平井或大斜度井段携砂困难,并且免破胶的操作流程对于储层保护、简化添加剂品种而更好地适应于海洋运输与健康安全环境,这不管在增产和降本方面均具有重大的意义,完全适用于XX油田及渤海的类似油田。

钻井液;储层保护;破胶

保护储层的EZFLOW钻井液体系在渤海XX区块试用效果良好。通过现场返砂情况与所测定性能参数的共同验证,表明该体系具有很好的携砂能力,超强的切力(循环均匀后,在钻进过程中维持YP>11 Pa),并且该体系具有较高的低剪切速率黏度(LSRV>22 000 MPa·s),在低泵速或停泵时有利于悬浮钻屑,提高井眼净化能力,有效地克服了在水平井或大斜度井段携砂困难、易形成岩屑床等问题。该体系在提高完井效率及加强油藏保护方面的优势也得到了验证,在试验井使用EZFLOW钻井液钻开储层以后并未使用破胶剂破胶,而是由其自然破胶;替入完井液置换EZFLOW钻井液以后井内工作液的漏速达到5 m3/ h。这表明,通过封堵颗粒的合理匹配,形成特殊性泥饼:做到了正向强封堵,反向易返排,减少固、液相对储层的伤害,储层渗透恢复率高。同时还大大地减少了作业成本、简化了使用油田化学剂的种类,实现降本增效。

1 PRD体系与EZFLOW体系对比

以往,在渤海油田的水平段作业过程中主要采用一种无固相弱凝胶钻开液打开储层,即PRD(Protecting Reservior Drilling Fluid)钻开液体系,希望以此尽力地解决储层保护,同时避免出现大斜度段和水平井段的悬浮岩屑和携砂问题(包括水基钻井液、油基钻井液都应对此极为关切)[1]。在这一体系中采取的常用针对性措施是屏蔽暂堵或封堵成膜储层保护作用,但是通常会因储层的非均质性、架桥粒子大小的选择和浓度的维护等因素掌握不准确而导致效果不理想,也不易破胶解堵,往往不能较好地做到保护储层和满足不同完井方式作业要求。PRD体系主要由增黏提切剂VIS、淀粉类降失剂FLO和聚合醇类防塌润滑剂JLX等组成,用氯化钾和甲酸钠一价可溶盐加重。增黏剂、降滤失剂为高分子类处理剂,高聚物链长、体积大、黏度高,一旦被挤入地层,容易吸附、滞留在地层缝隙中,会造成油流受阻,油井产能降低。因而,在采用裸眼加筛管完井过程中必须通过化学方式破胶,以求恢复油藏近井地带渗透率,提高产能,然而在破胶过程中增加了油藏裸露和浸泡时间,这也增加了完井工期,也可能对油藏造成潜在的人为污染。随着渤海油田开发实践的丰富与经验的积累,储层保护的需要提升到了更高层次,从而要求在作业过程中针对不同区块的储层进行潜在损害研究、探索,改进上述PRD钻开液体系,优选出能最大限度地减轻对储层伤害的钻完井液体系,选择更加易破胶解堵,并且能进一步提高岩心的渗透率恢复率,满足不同完井方式需要的钻井/完井液体系,EZFLOW因此应运而生[2]。EZFLOW钻井液体系,通过该体系分子键间相互缠绕,形成空间网架结构,结构的形成与拆散可逆,静切力的建立迅速,无时间依赖性从而具有很好的岩屑悬浮能力;动塑比高也就具有很好的携砂能力。超强的切力克服了水平井或大斜度井段携砂难、易形成沉砂床的问题以及低泵速或停泵时有效地防止岩屑床的形成[3];另外,它在没有新的钻井液补充与加入破胶剂的情况下能够短时间内自然破胶。

2 使用要求与性能控制要点

(1)配制EZFLOW钻井液前,确保地面循环系统所有节点清洁。

(2)配制该体系时,PF-EZVIS加量宜首先按照设计范围“低限加量”加起,随着作业循环剪切变稀,逐渐增加PF-EZVIS至所需加量,此举是为了避免因受平台剪切设备限制使得PF-EZVIS无法完全溶解而导致开钻时振动筛出现跑浆现象。

(3)开钻后通过调节PF-EZVIS和PF-EZFLO加量,维护体系LSRV≥20 000 MPa·s、FL≤6 mL。

(4)使用可溶盐作为高密度EZFLOW体系的加重剂时,如果配浆条件允许,宜先加入PFEZVIS、PF-EZFLO,再加入功能材料,然后使用可溶性盐加重(需考虑体积膨胀量),此举是为了充分地提高聚合物效能从而降低其加量,最后,根据实际情况需要加入PF-EZVIS调整体系的性能。

3 现场操作措施

3.1 钻前准备

(1)清洗泥浆池、沉砂池、高架槽、振动筛等地面循环系统并达到完井要求(除砂器、除泥器也要通过沉砂池放水进行清洗,最后排尽)。

(2)更换振动筛筛布(只要不跑浆就尽量使用高目数的筛布,即140目或更高目数筛布)。(3)检查离心机等固控设备,确保其运转正常。(4)清点并且配齐泥浆性能分析所用仪器、药品、记录日志等。

(5)按照全循环周所需的体积配制开钻钻井液及补充胶液。

3.2 维护建议

(1)及时测量钻井液性能:如果黏度太低,可补充PF-EZVIS稠浆(以PF-EZVIS溶解在用相应盐加重后的海水中配成),维持LSRV≥20 000 mPa·s;而黏度太高时,则补充PF-EZFLO胶液(例如,在用相应盐加重后海水中加入10~20 kg/m3PF-EZFLO配成的胶液)到井浆中;当失水高出设计范围时,可直接往井浆加入PF-EZFLO以降低失水至≤6 mL。

(2)充分循环后,只要振动筛不跑浆就尽量将筛布更换成140目或更细的筛布。

(3)现场可根据需要适量加入水基润滑剂PFGREENLUBE,提高钻井液的润滑性。

(4)钻至完钻井深,最后一趟起钻/下钻通井到底,至少循环一个半井眼体积的井浆确保井眼干净。

(5)然后,替入无固相钻井液“EZFLOW新浆”(不含CaCO3),覆盖全部裸眼段以及套管鞋以上150 m,使用过滤KCl盐水(或EZFLOW老浆)将其顶替到位。

(6)配置好开钻用的EZFLOW钻井液后要充分剪切,PF-EZVIS加量宜首先按照设计范围“低限加量”开始添加,随着作业循环剪切变稀,逐渐增加PF-EZVIS至所需加量。

4 在渤海XX油田应用

选取EZFLOW体系在渤海XX油田X1井和X3井试用的结果,并且与X2井进行了分析对比,可以看出该体系可以直接自动破胶,较好地保护储层,取得了良好的效果。

4.1 性能对比

由表1看出,无论是EZFLOW体系还是PRD体系,性能都能达到设计要求,无论是从携砂能力还是降失水性能方面都能满足作业要求。

表1 X平台三口井完钻时的钻井液主要性能

4.2 完井相关作业时效对比

将表2、表3对比后看出,X2井使用PRD钻开液作业,从注入到替出回收共用时6 h,占整个完井作业时间的7.5%。而使用EZFLOW体系则可节约此时间,达到了降本增效。

表2 三口井的完井相关作业时效

表3 X2井使用PRD体系破胶时所用的时间

4.3 安全性对比

采用常规PRD体系作业的井,完井作业需要增加破胶作业程序,破胶采用的强氧化剂PF-JPC,该材料在存储、运输过程以及现场使用过程中,可能存在自燃、在密闭空间自燃后还可能存在爆炸的风险,另外,在现场使用过程中,如果对特殊劳保用品使用不当,还可能对人员造成伤害。而采用EZFLOW体系,省去了破胶这道工序,该体系可以自动破胶,从安全角度考虑,可以最大限度地保证现场作业和人员健康安全。

4.4 使用效果

相比PRD体系,采用该体系作业的井投产后见油快,降低了钻完井液的漏失量和后期的返排液量(表4)。

表4 采用EZFLOW体系的单井日产油量

因此,该体系的成功应用必将对海洋石油原

5 结论

(3)该体系的添加剂品种相对简化,并且有利于更加安全可靠地运输,符合海洋石油作业对于危化品管理的要求。

[1]鄢捷年. 钻井液工艺学[M]. 东营: 石油大学出版社, 2001:155.

[2]董星亮, 曹式敬, 唐海雄, 等. 海洋钻井手册[M]. 北京: 石油工业出版社, 2011.

[3]王平全, 周世良. 钻井液处理剂及其作用原理[M]. 北京: 石油工业出版社, 2003: 19.

(1)该体系满足作业过程中的各种钻完井液性能需要。

(2)EZFLOW体系适用于渤海地区水平段钻完井作业,并且节省了破胶时间,有利于保护储层,增加了单井产量。

Application of EZFLOW System to XX Oilf i eld

WANG Xiaoqi, LIN Junwen, CHEN Lusi
(Engineering & Technology Co. of CNOOC Energy Development, Tianjin 300452, China)

In this paper, the EZFLOW drilling fl uid system and PRD drilling fl uid system are compared in the light of the requirements for drilling fl uid used in horizontal well drilling and optimized completion.In this paper, a brief introduction is given to the improvement requirements and composition principle of the EZFLOW system, the application requirements and the main points of performance control, the fi eld operation measures and the successful application in the XX Oilf i eld. The results indicated that the EZFLOW system has very good carrying capacity, super high shear force and relative low shear rate viscosity. It is favorable to the suspension of drilling cuttings, and can be used to improve the hole cleaning ability, and to overcome the diff i culty of carrying sand in horizontal or high angle wells at low pump speed or stopping pump. The operation fl ow is free from breaking glue, which is favorable for reservoir protection and simplifying of the types of additives,being well adapted to marine transportation and health and safety environment. It is of great signif i cance both in increasing production and reducing cost, being suitable for XX oilf i eld and similar fi elds in Bohai Oilf i eld

drilling fl uid; reservoir protection; gel breaking free

TE254

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2017.02.069

1008-2336(2017)02-0069-03

2016-09-29;改回日期:2016-11-18

王晓琪,男,1983年生,工程师,学士学位,2017年毕业于中国地质大学(武汉),测控技术与仪器专业,从事海洋石油钻井监督工作。E-mail:wangxq8@cnooc.com.cn。

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