高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用

钱泽润

摘 要：針对北部湾盆地水平井A井开发层位水敏性极强，且存在异常高压，现场采用高密度油基完井液进行完井作业。高密度油基完井液面临着加重材料容易沉降，卡泵风险高，高密度完井液粘度较高，无法开关井下工具，同时完井封隔器胶皮易腐蚀，造成封隔器失效。经过研究，现场使用高品质重晶石加重完井液，优化油基完井液的流变性及采用Aflas材质的密封件，有效克服了以上风险，A井顺利投产，超量超配产50%。

关键词：高密度；油基完井液；沉降；腐蚀；完井

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

北部湾开发井A井水平段长700余米，开发层位水敏性极强，常规水基钻完井液易引起井壁失稳。同时由于油田长期注水开发，开发层压力异常，A井钻遇异常高压，压力系数达到1.69。现场使用高密度油基完井液进行完井作业，使用高品质重晶石加重完井液，优化完井液的悬浮稳定与流变性，同时使用耐腐蚀的封隔器，成功克服了一系列完井难题，最终A井顺利实施，无复杂情况发生，该井油基完井液应用可为类似井提供拆参考。

1 面临的难题

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，高密度完井液悬浮稳定性难题保证，易发生重晶石沉降，发生沉降后液柱的横截面会产生一定的压力梯度，使较轻的流体向上移动，较重的流体向下移动，从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电泵、封隔器等处沉降，易造成电泵被卡，无法起泵，完井作业失败。

1.2 高密度完井液粘度较高

高密度完井液性能易恶化，完井液流变性难题保证，完井作业期间，在钢丝作业及其他工具压力操作过程中，压力传递困难，易导致钢丝工具无法下入到位或者无法开启井下完井工具，导致完井失败。

1.3 封隔器胶皮易腐蚀

目前完井使用的封隔器胶皮长时间与油接触，易使得橡胶皮发生老化，引起封隔器密封失效，导致完井作业失败。

2 技术对策

2.1 使用高品质重晶石加重

现场使用高品质重晶石加重油基完井液至密度为1.70g/cm3。室内测试了经过16h静置后的沉降密度差为0.02 g/cm3，使用普通重晶石加重到相同密度后静置相同时间的沉降密度差为0.04 g/cm3，可见高品质重晶石能有效提高高密度完井液的悬浮稳定性[2]。这是由于高品质重晶石粒径小于普通重晶石的粒径，悬浮高密度重晶石所需的切力小于悬浮普通重晶石的切力，高品质重晶石分散更加均匀。

2.2 优化高密度完井液的流变性

为保证完井作业期间钢丝工具顺利到位以及压力传递正常，室内优化调整了高密度油基完井液的流变性，在保证悬浮稳定性的情况下，降低完井液粘度。现场测试高密度油基完井液的性能，测试结果如表1所示，由表1可知，高密度油基完井液的粘度显著低于钻进期间的油基钻井液粘度，同时破乳电压与钻进期间的油基钻井液保持一致。

2.3 选用抗腐蚀的橡胶

针对完井使用的密封材质选用Aflas材质的密封件，该材质为一种基于四氟乙烯和丙烯的交替共聚物[3]。其性能特点是在热和腐蚀性环境中，能提高工作温度极限并延长使用寿命，用于制造包括密封件在内的各种密封制品。室内试验表明Aflas材质密封件能有效抵抗油基完井液的腐蚀。

3 现场应用效果

涠洲某油田主力油组目前注采系统不完善，预测有较多剩余油分布于油层边部，现有井网无法采出。因此增加A水平井进行开发。WZ6-9-A17H井是一口水平生产井，采用8-1/2"裸眼内下入5-1/2" 打孔管完井，生产管柱采用Y型电泵生产管柱，下入泵工况监测装置。A水平井水平段为2879～3586m，下打孔管之3572m，底部封隔器坐封深度为2784m，然后下电泵生产管柱至2611m，送油管到位后，进行钢丝作业，打捞电泵隔离套机陶瓷盘，作业顺利，起泵生产，配产100方/天，实际产量达到150方/天，产量超配产50%，可见储层保护效果较好。

4 结论

高品质重晶石粒径小于普通重晶石的粒径，能有效提高高密度完井液的悬浮稳定性。同时调节高密度油基完井液的流变性，保证传压正常，采用抗油基完井液腐蚀的Aflas材质密封件，可降低完井作业风险。

参考文献：

[1]白小东，蒲晓林.国外保护储层的油基钻井完井液新技术研究与应用[J].精细石油化工进展，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.