完井液简介.pptx

完井液简介完井液简介王伟王伟2002年年9月月完井液完井液完井液概述完井液概述完井液对储层的保护完井液对储层的保护常用完井液体系及现场应用常用完井液体系及现场应用环境保护环境保护完井液的概述完井液的概述定义定义-一般在完井作业过程中所使用一般在完井作业过程中所使用的工作液的统称的工作液的统称主要功能主要功能平衡地层压力平衡地层压力保护储层减少对储层的伤害保护储层减少对储层的伤害维持井下清洁维持井下清洁良好的防腐效果良好的防腐效果维持井内各种性能的稳定维持井内各种性能的稳定按其用途分类按其用途分类 v钻开液钻开液 在油层钻进中使用的液体在油层钻进中使用的液体v清洗液清洗液 清洗套管和井筒的作业液清洗套管和井筒的作业液v射孔液射孔液 用于套管内射孔作业时的液体用于套管内射孔作业时的液体v砾石充填液砾石充填液在防砂作业时由于携带和输送砾石的液体在防砂作业时由于携带和输送砾石的液体v封隔液封隔液 充填在封隔器以上套管和油管环空支撑和保护充填在封隔器以上套管和油管环空支撑和保护套管以及封隔器的作业液套管以及封隔器的作业液v压井液压井液 平衡井底孔隙流体压力平衡井底孔隙流体压力v酸化液酸化液 储层酸化时用的作业液储层酸化时用的作业液v压裂液压裂液 压开储层岩石并溶蚀岩层提高油层渗透率压开储层岩石并溶蚀岩层提高油层渗透率v修井液修井液 用于井下设备修理维护和重新完井用于井下设备修理维护和重新完井v破胶液破胶液 水平完井作业后期解除聚合物对储层近井带堵塞水平完井作业后期解除聚合物对储层近井带堵塞v水基完井液水基完井液v油基完井液油基完井液v气基完井液气基完井液按其组成分类按其组成分类 无固相清洁盐水无固相清洁盐水无固相清洁盐水无固相清洁盐水有固相无粘土相的聚合物水溶液完井液有固相无粘土相的聚合物水溶液完井液改性的钻井液改性的钻井液油基完井液油基完井液油包水完井液油包水完井液气体气体充气完井液充气完井液泡沫泡沫完井液对储层的保护完井液对储层的保护储层损害储层损害v基本概念基本概念-在钻完井作业过程中在储层近井壁带造成流体在钻完井作业过程中在储层近井壁带造成流体产出或产出或 注入自然能力降低的现象注入自然能力降低的现象,既造成储层既造成储层近井壁带渗透率的下降近井壁带渗透率的下降v完井液的储层损害类型及原因完井液的储层损害类型及原因毛细现象毛细现象-液相入侵液相入侵固相入侵固相入侵-有机物无机物微粒的入侵有机物无机物微粒的入侵结垢结垢-盐的沉淀盐的沉淀岩石的损害岩石的损害储层本身原因储层本身原因流速敏感性流速敏感性-储层内流体流速增大时引起储层中微粒储层内流体流速增大时引起储层中微粒运移喉道堵塞运移喉道堵塞,造成渗透率下降造成渗透率下降水敏性水敏性-与储层不配伍的外来流体进入储层后引起粘与储层不配伍的外来流体进入储层后引起粘土膨胀分散运移土膨胀分散运移,使孔隙和喉道减小或堵塞使孔隙和喉道减小或堵塞盐敏性盐敏性-储层在不同浓度盐水溶液中由于粘土矿物的储层在不同浓度盐水溶液中由于粘土矿物的水化膨胀引起渗透率下降水化膨胀引起渗透率下降碱敏性碱敏性-高的高的PH值的流体进入储层后造成粘土矿物和值的流体进入储层后造成粘土矿物和硅质胶结的结构破坏以及与某些阳离子形成沉淀硅质胶结的结构破坏以及与某些阳离子形成沉淀酸敏性酸敏性-酸化液进入储层与储层中的酸敏矿物反应产酸化液进入储层与储层中的酸敏矿物反应产生沉淀和释放微粒生沉淀和释放微粒对完井液的要求对完井液的要求v与地层流体之间的配伍性地层流体之间的配伍性v与前期作业液与前期作业液(钻井液钻井液)之间的配伍性之间的配伍性v完井液各处理剂之间的配伍性完井液各处理剂之间的配伍性v对粘土矿物的防膨抑制性对粘土矿物的防膨抑制性v不同完井液之间的配伍性不同完井液之间的配伍性完井液体系及应用完井液体系及应用隐形酸完井液隐形酸完井液甲酸盐完井液甲酸盐完井液溴盐完井液溴盐完井液常用完井液应用常用完井液应用隐形酸完井液隐形酸完井液v现状现状 隐形酸完井液体系是在传统碱性完井液基础上隐形酸完井液体系是在传统碱性完井液基础上发展起来的以储层保护为主的弱酸性完井液体发展起来的以储层保护为主的弱酸性完井液体系。在系。在JZ93、SZ36-1、QK17-2和和QHD326油田获得巨大成功并较传统完井液单井提油田获得巨大成功并较传统完井液单井提高产能高产能2030，经济效益显著。，经济效益显著。v原理原理HCS对粘土矿物的易水化膨胀性的抑制以及对充填微对粘土矿物的易水化膨胀性的抑制以及对充填微粒的吸附桥联防止其运移粒的吸附桥联防止其运移利用酸对酸溶性屏蔽暂堵材料的溶解以及对各种有机利用酸对酸溶性屏蔽暂堵材料的溶解以及对各种有机无机物沉淀和对机大分子的溶蚀作用来进一步改造地无机物沉淀和对机大分子的溶蚀作用来进一步改造地层，提高储层渗透率，达到增产增效的目的。层，提高储层渗透率，达到增产增效的目的。利用螯合剂的螯合作用防止高价金属离子二次沉淀或利用螯合剂的螯合作用防止高价金属离子二次沉淀或者结垢堵塞和损害储层者结垢堵塞和损害储层另外通过一种和多种盐的复配来满足完井作业过程中另外通过一种和多种盐的复配来满足完井作业过程中所需的地层平衡压力，确保安全作业。所需的地层平衡压力，确保安全作业。注：注：作为一种成熟的体系，还包括套管清洗液、封隔液等，对于作为一种成熟的体系，还包括套管清洗液、封隔液等，对于不同的作业区间完井液的配方也稍有不同。不同的作业区间完井液的配方也稍有不同。v基本组成基本组成过滤海水或过滤盐水过滤海水或过滤盐水粘土稳定剂粘土稳定剂PF-HCS 粘土稳定剂PF-HCS在油砂上达到饱和吸附时的浓度为1.52.0%，因此侵入储层的液体中的PF-HCS的加量1.5%隐型酸螯合剂隐型酸螯合剂PF-HTAPF-HTA加量的增加有利于疏通油气层孔道。当加量达到0.3%时，效果趋于稳定，所以推荐其加量为0.30.5%防腐杀菌剂防腐杀菌剂 PF-CA101密度调节剂密度调节剂v配方配方项目名称项目名称配方加量，配方加量，Kg工作液工作液封隔液封隔液射孔液射孔液堵漏液堵漏液清洗液清洗液充填液充填液稠塞稠塞过滤海水过滤海水烧碱烧碱氧化鎂氧化鎂HCSBPACA101HECJWYSAAHTAOSY1m3155312-31202120541152060.231103011553110-1512v现场应用现场应用清洗管汇与井筒清洗管汇与井筒 海水冲洗海水冲洗 碱水碱水 砂洗砂洗 清洗液清洗液 过过滤海水滤海水 浊度值浊度值2629NTU(稳定半小时稳定半小时)检测过滤海水质量检测过滤海水质量 利用利用2u过滤器过滤过滤器过滤 海水浊度海水浊度20NTU粒径粒径85%)按设计加药按设计加药 检测检测PH值，与油层接触的作业液值，与油层接触的作业液PH值值5保证入井流体的清洁保证入井流体的清洁 泵入前自然沉淀，回收利用必须二次过滤泵入前自然沉淀，回收利用必须二次过滤q清洗液清洗液 清除在下套管作业中遗留下的丝扣油等对储层造成伤害清除在下套管作业中遗留下的丝扣油等对储层造成伤害的污块。的污块。步骤：步骤：配置海水烧碱配置海水烧碱JWY（PH1012）下刮管器刮洗套管，清除井筒上的泥饼等沉积物下刮管器刮洗套管，清除井筒上的泥饼等沉积物替入清洗液进行正反循环洗井（反复在井筒内浸泡清洗）替入清洗液进行正反循环洗井（反复在井筒内浸泡清洗）海水洗井海水洗井过滤海水洗井，取井口浊度过滤海水洗井，取井口浊度NTU循环充填）循环充填）下防砂管柱，充填管柱以及坐封封隔器下防砂管柱，充填管柱以及坐封封隔器试充填和充填作业（使用充填液）试充填和充填作业（使用充填液）检验充填效果检验充填效果起充填管柱起充填管柱注：高速连续充填，携砂一般比较均匀，不会形成砾石堆注：高速连续充填，携砂一般比较均匀，不会形成砾石堆积不实或形成空洞积不实或形成空洞v现场应用现场应用q封隔液封隔液 保持合适比重以减少封隔器及下部油管和套管管柱所承保持合适比重以减少封隔器及下部油管和套管管柱所承受的压差；防止井下材料腐蚀；性能稳定可泵送。受的压差；防止井下材料腐蚀；性能稳定可泵送。步骤：步骤：配置封隔液：防止起泡，配置量按顶部封隔器位置计算配置封隔液：防止起泡，配置量按顶部封隔器位置计算起防砂工具串起防砂工具串下生产管柱试插入顶部封隔器下生产管柱试插入顶部封隔器座入油管挂前替入封隔液座入油管挂前替入封隔液v甲酸盐完井液是一种具有进攻性的油气层保护完井液，液相进入产层后可以在一定程度上使气层渗透率得到改善，有利于克服水锁和液相损害v适用范围适用范围小井眼深井，水平井环境敏感区盐岩层和泥页岩层高温高压油气井甲酸盐完井液甲酸盐完井液v作用机理及特点作用机理及特点密度可调范围大：密度可调范围大：1.002.37g/cm3(NaCOOH、KCOOH、CsCOOH)低腐蚀性，但必须加入缓蚀剂低腐蚀性，但必须加入缓蚀剂生物毒性小生物毒性小高比重下低粘度低结晶点高比重下低粘度低结晶点良好的热稳定性和与聚合物的相溶性（提高聚合物的良好的热稳定性和与聚合物的相溶性（提高聚合物的抗温能力）抗温能力）有利于油层保护（岩心渗透率恢复值有利于油层保护（岩心渗透率恢复值90%，无固相，无固相，二价金属甲酸盐可溶性好）二价金属甲酸盐可溶性好）页岩稳定性页岩稳定性(高矿化度抑制水敏性矿物高矿化度抑制水敏性矿物)抑制微生物生长（低于抑制微生物生长（低于1.04g/cm3可生物降解反之则不）可生物降解反之则不）具有一定的溶垢除垢能力（尤其是硫酸盐垢）具有一定的溶垢除垢能力（尤其是硫酸盐垢）甲酸盐完井液甲酸盐完井液v组成成分及简介组成成分及简介过滤盐水（KCl+NaCOOH）HCS-主要解决速敏问题SAA助排剂防止水锁HTACA101减缓腐蚀HBK破胶剂比重调节现场应用现场应用（以（以DF11井组为例）井组为例）1.34 甲酸钠1.60 甲酸铯现场应用现场应用（以（以DF11井组为例）井组为例）v配方配方完井液：过滤盐水完井液：过滤盐水1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+1.5%CA101破胶液：过滤盐水破胶液：过滤盐水 1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+2%CA1012HBK（氧化破胶隐形酸破胶）（氧化破胶隐形酸破胶）现场应用现场应用（以（以DF11井组为例）井组为例）v步骤步骤2u过滤器过滤盐水过滤器过滤盐水+按药剂加量混合，静止沉淀按药剂加量混合，静止沉淀下预充填防砂管柱下预充填防砂管柱替入完井液替入完井液替破胶液至裸眼段替破胶液至裸眼段静止观察漏失静止观察漏失(破胶效果破胶效果)起钻起钻下生产管柱下生产管柱现场应用现场应用（以（以DF11井组为例）井组为例）v效果效果与水平井钻井液与水平井钻井液PRD有相当好的配伍性，防止有相当好的配伍性，防止了井壁因钻完井液体系不匹配带来的裸眼坍塌。了井壁因钻完井液体系不匹配带来的裸眼坍塌。破胶效果明显，地层渗透率恢复率破胶效果明显，地层渗透率恢复率98%性能稳定性能稳定从放喷效果来看单井配产率高从放喷效果来看单井配产率高在比重允许范围内，在比重允许范围内，KCl与与NaCOOH的复配降的复配降低了完井液成本低了完井液成本v概述概述实质上使由清水和一种或多种无机盐配成的盐实质上使由清水和一种或多种无机盐配成的盐水溶液，其中一种为溴盐水溶液，其中一种为溴盐常用无机盐有：常用无机盐有：NaCl、CaCl2、KBr、NABr2、ZnBr2，改变盐组成和浓度调节盐水比重。，改变盐组成和浓度调节盐水比重。溴盐完井液（了解）溴盐完井液（了解）盐水体系盐水体系比重范围比重范围 盐水体系盐水体系比重范围比重范围KBrNaBrNaCl/NaBrCaBr21.011.391.011.491.201.531.011.81CaCl2/CaBr2CaBr2/ZnBr2CaCl2/CaBr2/ZnBr21.421.831.82.31.622.31.742.3v特点及机理特点及机理无固相：盐水，防止固相沉淀卡封隔器无固相：盐水，防止固相沉淀卡封隔器密度可调范围广：一般不需加加重剂密度可调范围广：一般不需加加重剂抑制性强：高矿化度体系，抑制油层水敏性伤抑制性强：高矿化度体系，抑制油层水敏性伤害害稳定性好：水无机盐，高温不分解，稳定性好：水无机盐，高温不分解，200v缺点：成本高，需防腐，精心过滤，缺点：成本高，需防腐，精心过滤，工作防护工作防护溴盐完井液溴盐完井液v要求要求溴盐完井液溴盐完井液控制指标入井质量PH密度结晶点机械杂质重金属腐蚀速度热稳定时间CaBr2:67;ZnBr2:3.54;CaBr2/ZnBr2:3.54设计要求南海西部-10;渤海-25 固相含量2mg/L;粒径2u;浊度30NTU30mg/L0.23mm/a150h,无结晶、沉淀、稠化和分层v施工防护施工防护注意溴盐盐水的现场运转安全注意溴盐盐水的现场运转安全避免与皮肤接触，以防灼伤皮肤避免与皮肤接触，以防灼伤皮肤避免与火源、热源及氧化剂接触，以防释放出避免与火源、热源及氧化剂接触，以防释放出溴等有毒物质危害健康溴等有毒物质危害健康配液现场通风良好，以防中毒配液现场通风良好，以防中毒一旦接触皮肤（尤其一旦接触皮肤（尤其ZnBr2）立即用清水冲洗）立即用清水冲洗15min以上并就医以上并就医注意劳保防护注意劳保防护溴盐完井液溴盐完井液环境保护环境保护v完井作业中的主要污染源、污染物和危害完井作业中的主要污染源、污染物和危害污染源污染源：废弃的完井液污染物污染物：油类、有机物、重金属离子、异常PH危害危害：污染海水水质、影响海洋生物生长、通过食物链危害人类健康环境保护环境保护v污染处理和排放控制污染处理和排放控制含油污液禁止直接排放，回收陆地处理含油污液禁止直接排放，回收陆地处理水基污染物无毒排放（水基污染物无毒排放（GB鉴定）鉴定）溴盐完井液必须回收溴盐完井液必须回收残酸必须中和处理，并确认无毒后方可排放残酸必须中和处理，并确认无毒后方可排放机械处理为主化学处理为辅机械处理为主化学处理为辅注意消油剂的使用注意消油剂的使用谢谢 谢谢人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。