生物完井液技术在永8区块的应用

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【摘 要】低渗储层的低渗储层滤饼清除和近井壁污染等难题，无固相生物完井液技术已在现场大量推广应用。针对永8区块的高渗储层，研究出了一套能够解决高渗储层漏失问题的生物完井液体系，该体系使用了疏水缔合聚合物AX-1提高体系的粘度和封堵性，同时保持体系具有较低的表面张力。室内实验表明该体系能够清除钻井液滤饼，且具有良好的油层保护能力；现场应用表明生物完井液具有良好防止漏失和储层保护性能，完全适用永8区块的高渗储层，单井产量得到较大提高。

【关键词】生物完井液；储层保护；高渗

针对低渗储层的低渗储层滤饼清除和近井壁污染等难题，无固相生物完井液技术已在现场得到了大量推广应用，解决了酸洗带来的酸敏等储层伤害，取得了良好的应用效果，但永8区块属于中高渗储层，在完井液清除井壁附着的滤饼后容易发生地层漏失的问题。因此，针对滤饼清除后的地层漏失难题进行了专项研究，成功研制了适合高渗储层的生物完井液体系，并在永8区块成功应用，取得了良好的应用效果。

1 适用于高渗储层的生物完井液堵漏室内研究

1.1 堵漏机理

为了提高生物完井液的防漏堵漏能力，我们在体系中引入了一种疏水缔合水溶性聚合物，这是一种在传统的聚合物亲水性大分子链上引入少量疏水基团（摩尔分数大约为2%-5%）的一类新型的水溶性聚合物。引入疏水缔合聚合物，可以在降低体系表面张力的同时，比使用普通小分子表面活性剂更能增加体系的粘度，同时形成可变形胶束，形成低渗透的封闭膜层，封堵较大宽度范围的微裂缝和孔隙，防止漏失的发生。

当完井液与储层中的油、气接触时，疏水缔合聚合物分子链中的亲油性有机物将被胶束部分增溶，棒状胶束将膨胀，最终将其胶束结构拆散，形成粘度很低的水溶液，因此不需要再使用专门的破胶剂进行处理，即可恢复储层渗透率，这样减少了现场处理的工序，节省了时间，降低了成本。

1.2 生物完井液堵漏实验

利用改进型高温高压滤失仪，在不同压力条件下进行了120℃/16h静止老化后钻井液的高温砂层滤失实验，实验温度120℃，砂子粒径40-60目，砂子用量100g，设定实验时间30min。通过实验结果可知：疏水缔合聚合物封闭膜是具有压缩性的，压力越大，封闭膜越致密，封闭效果越好。疏水缔合聚合物的封闭膜压缩性、致密性比SD-802和HMHEC的好，封闭膜可压缩性强，具有很强的封堵能力。

1.3 生物完井液配方设计

考察了疏水缔合聚合物AX-1与生物酶的配伍性，实验结果发现配伍性良好，粘度变化不大。在此基础上通过正交实验设计了生物完井液配方：3%AX-1+1.2%生物复合酶+2%防水锁剂+2%高温稳定剂+0.2%缓蚀剂。

2 生物完井液在永8区块的应用

2.1 区块简介

永8块位于永8断块南部，地层东南倾，地层倾角4°，区域面积小，构造扭曲，断块主要受两组断裂系统控制，断块封闭，油藏中深1990m，油层分布主要受储层沉积相和断层控制，各砂层组之间具有独立的油水系统，为一典型的层状断块油藏。根据永8-7井分析，该块储层最发育为沙二段，其中沙二下泥岩与块砂分段明显，块砂厚度大，夹层薄，平均孔隙度30%，渗透率47～860×10-3μm2。

2.2 钻井液粘度降低率实验

取现场使用的钻井液，加入完井液后，测试不同时间粘度变化，从实验结果可看出：在钻井液中加入完井液后，体系的粘度开始下降，开始时比较缓慢，随着时间增加，其降低速度增加，当反应时间超过24h后，其粘度降低至初始粘度的10%，这充分表明该完井液中的复合酶作用明显，对钻井液中的聚合物具有很强的降解作用。

2.3 岩心压力驱替实验

对比钻井液滤液、钻井液与生物完井液混合，静置12h后滤液在岩心中自吸后返排效果。实验步骤：测试岩心的气测渗透率、孔隙度和饱和前的质量；将岩心放置于测试溶液中，抽真空饱和，至完全饱和没有气泡冒出为止；将饱和后的岩心用滤纸吸干表面的液体，称量饱和后岩心质量；饱和后的岩心放置于静态岩心流动装置的夹持器中，用氮气在不同的压力下驱替岩心中的液体，同时测试岩心在不同压力驱替后的气测渗透率，称量岩心在不同压力驱替后的质量。从实验结果可以看出，9#岩心在抽真空饱和后，其渗透率降低较为明显，随着驱替压力增加，当驱替压力达到2.5MPa后，其渗透率能够回到原来的59.21%。在加入生物完井液后，其渗透率恢复到相同渗透率所需的驱替压力明显降低，当驱替压力增加至1.5MPa时，其渗透率已经恢复到初始的57.99%。当驱替压力增加至2MPa时，其渗透率恢复继续增加至初始的70.68%。表明完井液体系能够有效降低液相的驱替压力，有利于油气的产出。

2.4 生物完井液性实验

为了保证生物完井液施工的效果，现场采用了先注完井液再下筛管的施工工艺。取永8-16井钻井液和生物酶完井液做性对比，从实验数据中看出，生物完井液的挤压性稍优于现场钻井液，对下筛管过程不会产生影响。

2.5 现场应用

现场工艺技术：顶替生物完井液前，先通井到井底，进行充分循环，采用高目数振动筛将井内砂子彻底循环出来，保证井眼畅通。然后采用固井高压泵车或是钻井液泵替入生物完井液，替入时排量不宜过大，以免因排量过大冲垮井壁。水平段完全充满生物完井液后转入下筛管施工作业。加强个环节衔接力度，尽快下入筛管。

现场使用效果：永8区块的4口水平井平均水平段长100米，采用的是筛管完井。施工前，技术人员精心分析评价储层，对每口井的现场钻井液进行了室内分析和配伍性试验，针对储层特点及现场使用的钻井液体系认真调整生物完井液配方，努力使油层保护效果最大化，单井产量是未使用生物完井液和的邻井平均产量9吨的2倍以上。

3 结论

3.1 生物完井液具有优良的降解淀粉、纤维素和聚丙烯酰胺的能力，能够有效清除滤饼，解除近井地带的堵塞，提高返排渗透率恢复值

3.2 生物完井液技术在胜利油田永8区块高渗储层进行现场应用，提高了单井产量，效果显著

【参考文献】

[1]薛玉志，刘宝峰，等.大牛地气田保护储层钻井完井液技术研究[J].钻井液与完井液，2009，26（3）：5-8.

[2]郑锋辉，薛玉志，等.无黏土相钻井液及生物完井液在DF2井的应用[J].油田化学，2008，25（4）：302-304.