实现安全高效的井筒清洗液——无固相高密度卤水的新用途

【现场存在的问题】

    采用清洁无固相的完井卤水驱替钻井液是完井过程中的一个关键步骤。随着我们进入更深的水域并钻到更深的地层深度时(>25,000英尺MD)，采用常规方法和传统的清洗液就成为这一阶段作业的限制因素。

例如，传统的清洗液是使用淡水或用表面活性剂处理过的海水来清洗井筒的固相，并将其管线转化为水润湿的。然而，使用这种传统的清洗液，其密度太低了，会在工作的压井液与地层、套管和固井尾管之间产生负压差。在许多情况下，这种负压差是不允许出现的，尤其是如果井眼没有进行压力完整性测试，并且若尾管顶部还可能存在导致失效风险的情况下，则是更不能允许的。

另外，随着钻机/施工队成本的增加，现场需要通过提高排量来减少进行这些作业所需的时间。泵排量又与的泵压间接成比。在这种情况下，要是采用加重的隔离液，就可以降低总压差，从而允许更高的泵排量。

【临时性“补救”工艺的不足】

    为了克服这种清洗液密度过低的问题，使用了常规技术，例如增大额外的液柱压力、背压方案、向较低密度的清洗液(例如水、海水)中添加一些固相、或者用混配一些密度较高的流体以平衡低密度清洗液的密度问题。然而，这些“补救”的方法中，每一种都存在其固有的局限性，并且伴随着清洗效率的降低。

此外，常规表面活性剂在高密度卤水中没有活性或效果变差。

【改进的新技术】

    根据现场出现的以上问题，开发了新的与高密度卤水相容表面活性剂化学配方和相应的平衡驱替的工程设计，以克服常规驱替技术的局限性。

本文介绍了新型的卤水基、高密度、无固相清洗液在深水和海上大陆架井中，平衡驱替工艺中的现场应用。

这种新型高密度流体基于新开发的表面活性剂技术，以确保有效的井眼清洁、井眼设计参数和驱替的流形。

【新体系的现场应用效果】

      这项工艺的显著改进在于，采用了高密度卤水自加重配制的隔离液有助于降低过高的泵压和井筒的压差。在一个案例中，传统水基驱替液的最大泵送压力预计超过9,000 psi，但新设计的最大泵送压力降至3,000 psi多一点。密度高达17.5 ppg以上的高密度清洗液已被成功配制和使用，且不会影响清洗效率，也不会显著降低压差。本文还介绍了实验室开发和现场应用的效果。