水平井及多分支井钻井液滤饼的生物酶清除技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com第27卷第2期钻井液与完井液V_O1．27NO．22010年3月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDMat．2010文章编号：1001．5620(2010)02—0074—04水平井及多分支井钻井液滤饼的生物酶清除技术李颖颖，徐同台2，王海良(1．西安石油大学化学化工学院，西安；2．北京石大胡杨石油科技发展有限公司，北京)摘要用于水平井和多分支井的水基钻井液多含有生物聚合物，其滤饼清除工作一直都是困扰施工作业的难题。总结了近年来国内外新兴的生物酶滤饼清除方法。虽然酶的生物活性目

2、前只能在一定的温度和pH值下作用，但生物酶滤饼破胶剂仍然有很大的发展潜力。如何提高酶破胶剂的使用范围(高温、高pH值)以及提取更优良的特异性酶破胶剂是未来研究的重点。关键词解堵；水平井；滤饼；破胶剂；生物酶中图分类号：TE258文献标识码：A在水平井和多分支井钻井过程中，无论是采用效果显著。它易被降解，降解产物能被环境吸收，筛管完井还是裸眼完井，滤饼清除程度都会大大影是一类无毒、环保、安全的物质。响完井作业的效果和油井的产能W2]。生物酶在化学反应中表现出催化剂的性质，在在现场作业时，机械方法(水力喷射)和化学反应过程中，其自身不被消

3、耗，分子结构也不发生方法(酸洗、氧化剂法以及生物酶法)都曾被用来改变。因此，它可以接着引发下一个反应，如此类清除滤饼，但是这些方法各有利弊，使用不当时会推，可以持续促进反应进行。生物酶的这一特性可对储层产生更严重的损害[3-10]0水力喷射给储层引以用“固转数”这个概念来描述。例如，一种生物入过量的水，会因出砂和水堵导致产能下降，而且酶所具有的固转循环数为69000，即一单位的生物该方法的应用效果主要由机械物理动力决定，耗能酶在理想条件下每分钟可以使69000个底物分子的大、成本高。酸洗和氧化剂法具有一定的效果，但键断裂。而在理想条件

4、下，每分子过硫酸盐只能引是由于其反应活性强，专一性差，在清除滤饼的同发2个分子的反应。从理论上来讲，生物酶在清除时也会损坏钻具，伤害储层流体。生物酶法"是滤饼的作业中是比酸和氧化破胶剂性能更优的破胶近年来发展起来的高效环保的生物技术，它可以降剂，它具有专一l生和无限降解聚合物的能力[9】。解黄原胶、淀粉和纤维素等生物聚合物。生物酶法1．1国外生物酶发展及研究现状作为破胶剂来清除钻井液对地层的伤害时，具有常规方法所不具备的诸多优点，是比酸洗和氧化剂法早在20世纪70年代末，国外学者就意识到了更有效、更环保的方法。聚合物对储层的伤害，使用

5、了各种化学药剂清除聚合物形成的滤饼。最初使用的生物酶是专一性不强1生物酶破胶剂的国内外发展现状的混合酶，水解后一旦与不相匹配的聚合物结合，生物酶是由生物分泌的一种特殊大分子蛋白便不会从底物上脱落，也不发生反应，导致底物的质，分子量分布在1×10～1×10之间，最初是作结点被锁，阻碍了聚合物的降解『1，因此促使人为压裂液破胶剂而用于油气田生产的。近年来，用们寻找一种专一性很强的生物酶作为滤饼清除剂。于解除钻井完井过程中聚合物对储层造成的伤害，TjOil．Joe—Pin和Brannon等人于1992年在专利中首第一作者简介：李颖颖，198

6、4年生，在读硕士研究生，主要研究方向为钻、完井液储层保护技术。地址：西安石油大学化学化工学院研07级048信箱；邮政编码710065；E—mail：echoes1984@hotmail．com。学兔兔www.xuetutu.com第27卷第2期李颖颖等：水平井及多分支井钻井液滤饼的生物酶清除技术75次提出了聚合物特异酶的概念，随后Shell等人和Brannon等人于1992年申请专利“半乳甘露聚列出了钻井液中常用的几种聚合物以及与之对应的糖压裂液中使用的生物酶破胶剂”，首次提出了特能快速降解这些聚合物的生物酶，如表1所示。异性酶的概念

7、，在其专利中证明了特异性酶能在低温、宽pH值范围内(60～140cC，pH=3～11)有效清洁硼交联流体。经过近年来对特异性酶破胶剂表1聚合物增黏剂以及对应的生物降解酶的不断深入研究，国外学者在生物酶降解钻井液滤聚合物增黏剂生物降解酶饼方面取得了许多研究成果：对混合酶进行分离、半纤维素酶提纯和发酵处理，使它对聚合物的降解具有更高的纤维素酶专一性；通过改进和优化各种特异酶，提高了对滤羧甲基纤维素及其衍生物淀粉葡萄糖苷酶饼的清除效率；解决了作业中酶破胶体系黏度低、(CMC)Or．一淀粉酶漏失大等问题；研制出了胶束酶破胶剂，能够人为B-淀粉

8、酶控制或延迟酶对钻井液滤饼的清除速度；将特异性半纤维素酶酶与其它化学剂复配来清除滤饼。羟乙基纤维素1)与黏弹性表面活性剂复配使用解决黏度低、纤维素酶(HEC)淀粉葡萄糖苷酶漏失大的问题【3]。生物酶对泥饼的清除在非均质地