油基泥饼解除液技术及施工工艺

赵 晗，戴 昆，李 轩，崔应中，舒福昌，李 敏

（1.中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部，四川成都 610051；2.长江大学，湖北荆州 434023；3.湖北汉科新技术股份有限公司，湖北省油田化学产业技术研究院，湖北荆州 434000；4.吐哈油田分公司物资保障中心，新疆鄯善 838200）

油基钻井液本身具有良好的储层保护效果，但是对于水平井作业，由于油基钻井液会在井底和储层残留泥饼，所以不可避免会对储层造成伤害，也不利于后期生产返排。针对油基钻井液泥饼组分特性，室内选用溶蚀剂、渗透剂、分散剂和助溶剂等系列功能助剂，构建了一套油基泥饼解除液配方体系。室内评价表明，该油基泥饼解除液对油基泥饼的溶蚀、渗透、清除效果明显，能够有效减少油基钻井液对水平段裸眼储层的伤害[1-5]。

1 油基泥饼解除液特点

油基钻井液泥饼主要由重晶石、黏土、暂堵剂、沥青类封堵材料组成，且一般形成的泥饼都比较致密。油基泥饼解除液针对油基钻井液泥饼的上述特点，选用溶蚀剂溶蚀黏土和暂堵剂破坏泥饼固相结构，选用渗透剂加速解除液向泥饼深部渗透能力，选用分散剂增强破坏泥饼在解除液体系中的分散悬浮能力，选用助溶剂增强解除液对泥饼中有机质的溶解分散能力，最终形成一套油基泥饼解除液体系。通过上述关键材料的溶蚀、渗透、分散和助溶作用，实现对油基泥饼的破坏分散清洁，减少油基残留泥饼对储层的伤害。

2 油基泥饼解除液效果评价

2.1 溶蚀率评价

室内评价了泥饼解除液的溶蚀性能。选用500 目碳酸钙作为溶蚀对象。用精密电子秤称取5 g 碳酸钙，放置在500 mL 烧杯中，向烧杯中缓慢倒入200 mL 油基泥饼解除液，室温下反应完全后，用滤纸过滤残渣，清洗烘干，称量残留固相质量，残留固相质量与初始固相质量之比即为计算油基泥饼解除液的溶蚀率（见表1）。

从表1 溶蚀率数据来看，解除液对碳酸钙的溶蚀率接近100%，溶蚀效果明显。

表1 溶蚀率测试结果

2.2 泥饼清除率评价

室内通过常温中压实验，制备油基钻井液API 泥饼（0.7 MPa×30 min），在API 泥饼用200 mL 的3# 白油做API 滤失实验，然后该泥饼放置在500 mL 烧杯中，再在烧杯中倒入500 mL 油基泥饼解除液，80 ℃温度条件下静置密闭养护24 h，养护后将API 泥饼重新用200 mL 的3#白油做API 滤失实验，记录两次API滤失实验数据结果和现象。同时记录API 泥饼浸泡养护前后的质量，浸泡后的泥饼质量与泥饼原始质量之比即为泥饼失重率（见表2）。

表2 滤失实验结果

根据滤失量测定结果，原始油基钻井液API 泥饼用3#白油做滤失实验，30 min 滤失量为2.8 mL，滤失量很小，滤失速率很慢。而被解除液浸泡后的油基钻井液泥饼，200 mL 的3# 白油不到2 min 时间内就全部滤失。

泥饼失重率实验（见表3）表明，解除液浸泡后，油基钻井液的泥饼大部分固相都被清除掉，仅残留少部分固相，油基泥饼解除液对泥饼的清除效率高达85%。

表3 泥饼失重率实验结果

2.3 储层保护效果评价

根据SY-T 6540-2002《钻井液完井液损害油层室内评价方法》，先用油基钻井液污染砂岩岩心，然后将砂岩岩心在油基泥饼解除液中80 ℃条件下浸泡2 h，测定不同阶段砂岩岩心的油相（煤油）渗透率值，各阶段的油相渗透率值与砂岩岩心的原始渗透率值之比就为渗透率恢复值（见表4）。

表4 储层保护性能实验结果

从渗透率恢复值数据来看，油基钻井液污染后岩心渗透率恢复值在85%水平，岩心被油基泥饼解除液浸泡后岩心渗透率恢复值提高到92%，表明解除液能够有效改善油基钻井液的储层保护效果。

2.4 腐蚀性评价

由于油基泥饼解除液为酸性体系，室内对其腐蚀也进行了评价（见表5）。

表5 泥饼解除液的腐蚀性（80 ℃，24 h，N80，挂片面积12.6 cm2）

上述实验结果表明，油基泥饼解除液的腐蚀速率较低，能够满足井下工具对入井工作液的腐蚀性能控制的基本要求。

2.5 推荐现场施工作业程序

2.5.1 清刮套管（1）调整好泥浆性能，并循环干净井眼以满足下打孔管/筛管作业需要；（2）带刮管器下钻刮管，并大排量循环，刮管结束，起钻。

2.5.2 替出井内油基泥浆（1）下打孔管/筛管期间清洗干净两个泥浆池，配备顶替和洗井用完井液；（2）用白油、稠塞、完井液替出井内油基泥浆，确保替出干净。

2.5.3 清除泥饼（1）替入稠塞、泥饼解除液，顶替至目的井段浸泡2 h；（2）替浆、循环洗井。

3 结论

（1）油基钻井液钻井后，残留在井内的泥饼会堵塞储层孔道，影响后期返排生产，因此需要采取有效的技术手段解除残留泥饼的不利影响。

（2）油基泥饼解除液针对油基钻井液泥饼的特点，选用针对性功能试剂材料，能有效破坏油基钻井液的泥饼，减少对储层的堵塞、疏松孔道，且能满足井下施工腐蚀控制要求。

油基泥饼解除液作为油基钻井液技术的有益补充，为常规定向井尤其水平井作业提供了有效的保护储层的技术手段。