油基钻井液井筒清洗液的研制及现场应用

初光友，卜 平，王永生，郑士权，王 荐，吴 彬

(1.中海油服油化事业部市场营销部，河北 燕郊 101149;2.中海油服油化事业部塘沽基地，天津 300452;3.大庆钻探工程公司钻井工程服务公司，吉林 松原 138000;4.大庆钻探工程公司国际事业部，吉林 松原 138000；5.荆州市汉科新技术研究所，湖北 荆州 434000)

目前，钻井过程中使用的钻井液体系主要分为水基钻井液和油基钻井液两种。与水基钻井液相比，油基钻井液高温稳定性好且抑制页岩水化能力很强；有较好的抗污染能力及润滑性能，能有效地降低深井钻具扭矩；防止腐蚀，保护钻具以及有效地保护储层。因此，油基钻井液已广泛应用于高温深井、水敏性泥页岩井段、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的高难度钻井[1]。

在固井作业中，由于油基钻井液与固井液之间的不配伍性，套管内壁附着的油基钻井液难以清洗，随着时间的推移，含有钻屑的油基钻井液会牢牢粘附在套管的内壁，直接影响到射孔作业时的储层保护[2]。因此，在射孔作业前清洗附着在套管内壁上的油膜及污物，是射孔作业中有效保护储层的关键措施。

鉴于此，作者对油基钻井液井筒清洗液进行了室内研究，并将其应用于现场，拟为射孔作业中的储层保护创造一个清洁的环境。

1 井筒清洗液的研制

经过大量实验构建了油基钻井液井筒清洗液体系，该井筒清洗液由有机溶剂、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂以及螯合剂等组成[3]。对油基钻井液具有极强的渗透性、增溶性以及乳化作用和螯合作用，能在很短的时间内将附着在套管内壁上的油浆和油膜清洗干净，从而使井壁及套管壁从“油润湿”变成“水润湿”状态。

井筒清洗液的基本配方：海水+0.5%NaOH+5.0%HWA+1.5%HPT+1.5%HYQ。其中：HWA为清洗剂；HPT为渗透剂；HYQ为清洗助剂。

2 井筒清洁液的室内评价

采用井筒循环清洗模拟装置对井筒清洗液进行了室内评价。该装置由井筒模拟装置、加热装置、流速调节阀、耐腐蚀泵、控制面板以及相应管汇组成，如图1所示。

图1 井筒循环清洗模拟装置

将模拟套管(W原)在油基钻井液中浸泡12 h后，在80 ℃烘箱中老化约24 h，称量套管质量(W总)；再将模拟套管放置于井筒循环清洗模拟装置中，用清洗液以0.8～1.0 m·s-1的速率循环清洗一段时间，称量清洗后的套管质量(W冲)。按下式计算清洗率：

对海水和研制的井筒清洗液的清洗效果进行比较，结果见表1。

由表1可以看出，直接采用海水对油基钻井液污染的模拟套管进行清洗，清洗率极低；而井筒清洗液对油基钻井液的清洗率很高，2.0 h后的清洗率超过95%。这主要是由于， 油基钻井液中绝大多数成分属于亲油性，与海水互不相溶，因此清洗率极低。表明研制的井筒清洗液对油基钻井液产生的污垢具有较好的清洗效果(图2)。

表1 海水和井筒清洗液的清洗效果对比/%

a.空白圆筒 b.80 ℃油基泥浆中浸泡24 h c.清洗5 min(清洗率20%) d.清洗2.0 h(清洗率96.0%)

3 现场应用

将研制的油基钻井液井筒清洗液应用于南海涠洲12-1N油田，较好地解决了油基钻井液在井筒内壁的粘附，清洗率在90%以上，满足钻完井工程作业要求，具有较好的储层保护性能，各井产能均达到或超过ODP要求。

4 结论

通过大量实验，室内研究构建了油基钻井液井筒清洗液，其配方为：海水+0.5%NaOH+5.0%HWA+1.5%HPT+1.5%HYQ。现场应用表明，井筒清洗液具有较好的清洗效果，清洗率在90%以上。为保证清洗效果，清洗时间应不短于2 h。

参考文献：

[1] 岳前升，李玉光，何保生，等．涠洲12-1N油田硬脆性泥页岩研究及钻井液技术对策[J]．中国海上油气，2005，17(1)：44-47.

[2] 姚晓，冯玉军．水泥浆化学冲洗液和隔离液的研究进展[J]．精细石油化工，1994，20(3)：14-17.

[3] 康万利.表面活性剂在油田的应用[M].北京：化学工业出版社，2004：36-41.