PRD射孔液在渤海湾大斜度井的应用

冯 哲，金 鑫，张 飞，刘国振

（中海油能源发展监督监理技术公司，天津塘沽 300452）

PRD射孔液在渤海湾大斜度井的应用

冯 哲，金 鑫，张 飞，刘国振

（中海油能源发展监督监理技术公司，天津塘沽 300452）

渤海湾的油田大部分为砂岩储层，地层胶结较为疏松，在完井作业负压射孔过程中，地层出砂较为严重，增加了射孔枪遇卡的风险，尤其是在大斜度套管井的射孔作业中，常规的射孔液不能满足作业的要求。采用PRD射孔液，能够在射孔段形成薄的泥饼，减少地层出砂，减少射孔液漏失进入地层，保护油藏，而通过后期破胶又可以清除泥饼，因而不会堵塞油流通道。PRD射孔液提高了射孔作业的安全性，减少了事故的发生，同时提高了油井完井的完善程度，值得推广。

渤海；大斜度井；射孔完井；PRD射孔液

随着渤海湾的油气资源的进一步开发，大斜度井越来越多，在大斜度井射孔作业中经常出现卡射孔枪的事故，不仅影响了作业的效率，还使得后续处理非常困难，从而造成巨大的经济损失。在旅大4-2平台的A11h井完井中，首次采用PRD射孔液，使得卡枪的风险减少，安全顺利地完成作业；而后，通过后期破胶作业，解除对地层的封堵，油井投产后产液量可观，这为以后在大斜度井射孔作业中采用新的技术措施起到了示范作用。

1 PRD射孔液的使用要求、性能及其组成

1.1 常规PRD钻井液

常规的PRD钻井液是无黏土相的，作为钻开液使用时，可以最大限度地降低固、液相对所钻开储层的损害。它是由聚合物增黏提切剂、降滤失剂和对储层孔喉具有暂堵作用的特殊粒子组成的胶体体系，克服了改型钻开液中黏土粒子对储层的损害[1]。它能快速地形成弱凝胶结构，流变性独特，表观黏度低、低剪切速率黏度高，切力与时间无依赖性，具有良好的悬浮携砂能力，能够减少钻开液对井壁的冲蚀，还能有效地阻止固、液相侵入储层，起到稳定井壁、保护储集层的作用，适用于水平井的钻进和井眼清洁；对环境的适应能力较强；抗温、抗盐、抗剪切；即使在高温的情况下，也具有优异的悬浮性、润滑性和抑制性；失水小，形成的滤饼很薄，易于清除，对储层的损害小。这一体系的主要组成为：淡水或过滤海水+0.1%NaOH+0.3%Na2CO3+2%PF-FLO CAT+3%PF-JLX+1.0%PF-VIS。

1.2 PRD射孔液的组成

作为射孔液其组成为：过滤海水+0.7%PFVIS+2.0%PF-FLOCAT。利用PF-VIS及PF-FLOCAT在射孔段形成暂堵薄膜，加上它所形成的弱凝胶流变性独特：表观黏度低、动塑比高，低剪切速率黏度高，能稳定井壁、保护储集层，防止地层出砂及漏失，减少了卡枪的风险，在大斜度井射孔作业中保证了射孔枪顺利地起出。与常规PRD钻井液相比去掉了NaOH，Na2CO3，PF-JLX，降低了射孔液的pH值，减少了对储层的污染及使用成本。

1.3 PRD射孔液的破胶

PRD射孔液封堵射孔段后，起到了较好的暂堵效果，可是，如果不进行破胶作业将降低储层的渗透率，影响油井的产能。通过岩心实验验证了破胶液对PRD射孔液的解堵效果。图1为PRD射孔液经JPC破胶液破胶后的岩心渗透率曲线，图2为PRD射孔液封堵后的岩心渗透率曲线，通过对比可以发现PRD射孔液较好地保护了储层[2]。

从这两种曲线可以看出：不进行破胶而直接使用隐形酸完井液完井，测得的岩心渗透率恢复值只有30%左右，这是因为PRD射孔液的一些高分子聚合物，进入地层后会对地层产生一定的堵塞[3]。因此，只有通过JPC破胶液对PRD射孔液中的高分子材料进行降解，才能有效恢复地层的渗透率，达到保护储层的目的[4]。

图1 经过JPC破胶后岩心的渗透率恢复曲线

图2 没有经过破胶的岩心渗透率恢复曲线

2 旅大4-2油田概况

旅大4-2油田位于渤海辽东湾海域辽西凹陷中段，东侧紧靠辽西低凸起，西侧呈缓坡向辽西凹陷过渡，主要含油层系为东营组东二下段。根据铸体薄片、扫描电镜及录井资料等分析，储层的岩石类型主要为细粒岩屑长石砂岩，储层储集空间以粒间孔为主。东二下段主要为湖相三角洲沉积，储层物性为高孔中渗，孔隙度一般分布在23% ～ 31%，渗透率主要为（50 ～ 1 000）× 10-3μm2。油层的声波时差范围为104～ 109μm/ft，储层较为疏松，需要防砂。该油田A11h井斜较大，油层段井斜80.4 ～ 87.7°，该井的套管程序如下：Φ508 mm隔水导管×108.92 m＋Φ339.7 mm表层套管×300.7 m＋Φ244.5 mm技术套管×1 533.5 m＋Φ177.8 mm尾管（自1 383 m至2 249 m）。

3 现场完井施工工艺

旅大4-2-A11h井Φ215.9 mm井眼为末层井段，其中下Φ177.8 mm套管固井，完井作业中下入Φ127 mm射孔枪射孔，射孔结束起枪过程中，无遇卡、遇阻现象，顺利地将射孔枪起出射孔段，保证了作业的安全；防砂管柱下入到位后顶替破胶液，将射孔段的PRD解堵，保证储层的高渗透率。

3.1 刮管并替入射孔液

下入刮管洗井管柱 ：Φ152.4 mm牙轮钻头（不装水眼）+Φ177.8 mm套管刮管器+Φ88.9 mm加重钻杆+Φ88.9 mm钻杆，在射孔段及上下外扩各30 m刮管三次，用海水大排量正循环洗井直至NTU小于80；反循环替入10 m3套管清洗剂在套管环空内上下顶替三遍，继续洗井直至NTU小于30。开始替入PRD射孔液，保证覆盖至射孔段以上100 m、以下20 m，排量控制在1 000 L/min以内，防止排量太大出现紊流，导致PRD射孔液混浆太多。将管柱起出，在射孔段控制起钻速度，保证PRD射孔液的稳定性。

3.2 射孔作业

下入Φ127 mm射孔枪，校深以确定位置正确，环空加压点火，枪响后将射孔枪起出射孔段，期间无遇阻、遇卡显示，表明PRD射孔液对地层具有较好的封堵作用。然后，通过坐封RTTS封隔器，进行负压放喷作业，解除射孔对底层的污染，观察到井口返出大量气体，上提解封封隔器，反循环工作液压井至井口返出无原油及天然气，测得井筒漏失量为零，证明PRD射孔液有较好的封堵作用。

3.3 防砂作业

下入浮鞋（Halliburton Float shoe）+Φ114.3 mm短盲管+Φ83 mm密封筒+Φ114.3 mm 20/40目梯级优质筛管，将防砂管柱下入到位，正循环1.03 g/cm3完井液将PRD射孔液顶替出井口，继续正循环隔离液+破胶液+隔离液，使破胶液覆盖射孔段，进行破胶作业。因破胶液具有较强的氧化性，对PRD射孔液具有很强的降解作用，可以去除封堵在井壁上的泥饼，保证地层的连通性，解除对地层孔喉的封堵[5]。等待6 h完成破胶作业后（表1所示为破胶时井内的漏失量），正循环完井液将破胶液顶替出井口，继续循环至井内返出干净。

表1 破胶记录

3.4 下入生产管柱及返排状况

A11h井下入Lando井下压力计监测地层压力及温度，下入潜油电泵机组+Φ88.9 mm单流阀+Φ88.9 mm泄油阀+Φ88.9 mm油管+Halliburton“X”型坐落接头+过电缆封隔器+Φ88.9 mm油管+井下安全阀+Φ88.9 mm油管。在下生产管柱作业中，保持井筒液面，灌入井筒的工作液经过2μ过滤芯子过滤，以防止对地层的固相污染。

A11h井投产后产液量大大超过配产（表2），产量十分可观，说明通过破胶作业，完全解除了射孔液对地层的封堵，实现了油流的正常流动。

表2 投产时的相关数据

4 结论

（1）大斜度井射孔作业一直是渤海油田作业的难点，采用普通隐形酸射孔液，卡枪的风险很高，一旦卡枪会招致后期的处理非常复杂，耽误正常的油井投产，造成巨大的经济损失。PRD射孔液所具备的低失水及对地层的暂堵作用，稳定了井壁，减少射孔作业中地层的出砂，保证射孔枪的顺利起出，对比投产后的生产数据，说明通过降解破胶很好地恢复了地层的流通性，PRD射孔液在旅大油田的成功应用，为以后大斜度井安全、顺畅地进行射孔作业提供示范作用。

（2）因地层的胶结强度不同，在这些地层的完井作业中，可根据现场作业实际需要配置相应的PRD射孔液。

[1] 谢克姜，胡文军，方满宗．PRD储层钻井液技术研究与应用[J].石油钻采工艺，2007，29（6）：99-100.

[2] 马美娜，许明标，王昌军，等．有效降解PRD钻井液的低温破胶剂JPC室内研究[J].油田化学，2005，22（4）：289-291.

[3] 张钧，余克让，等.海上油气田完井手册[M].北京：石油工业出版社，1998：425-430.

[4] 王斌，王伟.油水同层储层完井试油技术探讨[J].科技信息，2007（23）：376-378.

[5] 程鑫桥，舒富昌，李蔚萍，等.一种用于PRD钻井液的缓蚀破胶剂[J]. 钻井液与完井液，2010，27（1）：33-34+37.

Application of PRD Perforation Fluid in Highly Deviated Well

FENG Zhe, JIN Xin, ZHANG Fei, LIU Guozhen
（CNOOC Supervision and Technology Company,TangguTianjin300452,China）

Most reservoirs in Bohai Bay oil field ARE sandstones reservoir, being loosely cemented. During underbalanced perforation in well completion, sand flowing is serious from the formation, increasing the stuck risk of perforation guns. The conventional perforation fluid can not meet the requirements for the operation, especially in highly deviated well perforation. By using PRD perforation fluid, thin mud cake can be developed in the perforated interval, reducing sand production, fluid loss into formation, and protecting the reservoirs. The mud cake can be removed by gel breaking to prevent blocking the oil flow passage. PRD perforation fluid has increased highly the safety of perforation, reduced accident rates, and improved the well completion completeness, which is worth promoting widely.

Bohai Bay; highly deviated well; well completion by perforation; PRD perforation fluid

TE254+.6

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.02.078

1008-2336（2014）02-0078-03

2013-07-22；改回日期：2013-09-27

冯哲，男，1985年生，主要从事完井方面工作。E-mail：fengzhe2@cnooc.com.cn。