完井液简介

完井液简介王伟2002年9月完井液完井液概述完井液对储层的保护常用完井液体系及现场应用环境保护完井液的概述定义------一般在完井作业过程中所使用的工作液的统称主要功能•平衡地层压力•保护储层减少对储层的伤害•维持井下清洁•良好的防腐效果•维持井内各种性能的稳定按其用途分类钻开液—在油层钻进中使用的液体清洗液－清洗套管和井筒的作业液射孔液－用于套管内射孔作业时的液体砾石充填液－在防砂作业时由于携带和输送砾石的液体封隔液－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压井液－平衡井底孔隙流体压力酸化液－储层酸化时用的作业液压裂液－压开储层岩石并溶蚀岩层提高油层渗透率修井液－用于井下设备修理维护和重新完井破胶液－水平完井作业后期解除聚合物对储层近井带堵塞水基完井液油基完井液气基完井液按其组成分类无固相清洁盐水有固相无粘土相的聚合物水溶液完井液改性的钻井液油基完井液油包水完井液气体充气完井液泡沫完井液对储层的保护储层损害基本概念-------在钻完井作业过程中在储层近井壁带造成流体产出或注入自然能力降低的现象,既造成储层近井壁带渗透率的下降完井液的储层损害类型及原因毛细现象----液相入侵固相入侵----有机物无机物微粒的入侵结垢----盐的沉淀岩石的损害储层本身原因流速敏感性----储层内流体流速增大时引起储层中微粒运移喉道堵塞,造成渗透率下降水敏性----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,使孔隙和喉道减小或堵塞盐敏性----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碱敏性----高的PH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酸敏性----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对完井液的要求与地层流体之间的配伍性与前期作业液(钻井液)之间的配伍性完井液各处理剂之间的配伍性对粘土矿物的防膨抑制性不同完井液之间的配伍性完井液体系及应用隐形酸完井液甲酸盐完井液溴盐完井液常用完井液应用隐形酸完井液现状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系。在JZ－9－3、SZ36-1、QK17-2和QHD32－6油田获得巨大成功并较传统完井液单井提高产能20％－30％，经济效益显著。原理HCS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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所需的地层平衡压力，确保安全作业。注：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。基本组成过滤海水或过滤盐水粘土稳定剂PF-HCS粘土稳定剂PF-HCS在油砂上达到饱和吸附时的浓度为1.5~2.0%，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0.3~0.5%防腐杀菌剂PF-CA101密度调节剂配方项目名称配方加量，Kg工作液封隔液射孔液堵漏液清洗液充填液稠塞过滤海水烧碱氧化鎂HCSBPACA101HECJWYSAAHTAOSY1m3155312-31202120541152060.231103011553110-1512现场应用清洗管汇与井筒海水冲洗碱水砂洗清洗液过滤海水浊度值26－29NTU(稳定半小时)检测过滤海水质量利用2u过滤器过滤海水浊度20NTU粒径2u(85%)按设计加药检测PH值，与油层接触的作业液PH值5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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的污块。步骤：配置－海水＋烧碱＋JWY（PH10－12）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）海水洗井过滤海水洗井，取井口浊度NTU30，洗井完毕替入所需完井液现场应用现场应用工作液与射孔液射孔液是最早接触未受污染储层的液体，保证其清洁性和污污染性；工作液作为正常作业中的循环液步骤：配置－射孔液：过滤海水＋药剂（较工作液加量大）配置量按射孔段计算洗净完毕后替入工作液和射孔液，使射孔液停留在射孔段起出刮管器下TCP射孔管串，射孔作业放喷后循环压井（适当比重的工作液）稳定后起钻（之前观察漏失情况）现场应用砾石充填液将砾石携带到筛管和井壁（或筛管和套管）环空，并有部分被挤入地层。要求有一定的携砂能力，无污染。步骤：配置－现场采用一定比重的工作液来作为携砂介质配置量要足够，防止漏失较大（压裂充填循环充填）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）检验充填效果起充填管柱注：高速连续充填，携砂一般比较均匀，不会形成砾石堆积不实或形成空洞现场应用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受的压差；防止井下材料腐蚀；性能稳定可泵送。步骤：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下生产管柱试插入顶部封隔器座入油管挂前替入封隔液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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作用机理及特点密度可调范围大：1.00~2.37g/cm3(NaCOOH、KCOOH、CsCOOH)低腐蚀性，但必须加入缓蚀剂生物毒性小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（提高聚合物的抗温能力）有利于油层保护（岩心渗透率恢复值90%，无固相，二价金属甲酸盐可溶性好）页岩稳定性(高矿化度抑制水敏性矿物)抑制微生物生长（低于1.04g/cm3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）甲酸盐完井液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（以DF1－1井组为例）1.34甲酸钠1.60甲酸钾1.60甲酸铯现场应用（以DF1－1井组为例）配方完井液：过滤盐水＋1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+1.5%CA101破胶液：过滤盐水＋1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+2%CA101＋2％HBK（氧化破胶＋隐形酸破胶）现场应用（以DF1－1井组为例）步骤2u过滤器过滤盐水+按药剂加量混合，静止沉淀下预充填防砂管柱替入完井液替破胶液至裸眼段静止观察漏失(破胶效果)起钻下生产管柱现场应用（以DF1－1井组为例）效果与水平井钻井液PRD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。破胶效果明显，地层渗透率恢复率98%性能稳定从放喷效果来看单井配产率高在比重允许范围内，KCl与NaCOOH的复配降低了完井液成本概述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。溴盐完井液（了解）盐水体系比重范围盐水体系比重范围KBrNaBrNaCl/NaBrCaBr21.01~1.391.01~1.491.20~1.531.01~1.81CaCl2/CaBr2CaBr2/ZnBr2CaCl2/CaBr2/ZnBr21.42~1.831.8~2.31.62~2.31.74~2.3特点及机理无固相：盐水，防止固相沉淀卡封隔器密度可调范围广：一般不需加加重剂抑制性强：高矿化度体系，抑制油层水敏性伤害稳定性好：水＋无机盐，高温不分解，200℃缺点：成本高，需防腐，精心过滤，工作防护溴盐完井液要求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CaBr2:6~7;ZnBr2:3.5~4;CaBr2/ZnBr2:3.5~4设计要求南海西部-10℃;渤海-25℃固相含量2mg/L;粒径2u;浊度≦30NTU≦30mg/L≦0.23mm/a150h,无结晶、沉淀、稠化和分层施工防护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配液现场通风良好，以防中毒一旦接触皮肤（尤其ZnBr2）立即用清水冲洗15min以上并就医注意劳保防护溴盐完井液环境保护完井作业中的主要污染源、污染物和危害污染源：废弃的完井液污染物：油类、有机物、重金属离子、异常PH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污染处理和排放控制含油污液禁止直接排放，回收陆地处理水基污染物无毒排放（GB鉴定）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机械处理为主化学处理为辅注意消油剂的使用谢谢