国外抗高温高密度甲酸铯/钾钻完井液处理剂与配方

基于卡博特公司的甲酸铯技术手册及发表的论文,综述了甲酸铯钾钻完井液的处理剂、配方及性能,包括处理剂的配伍性及与金属材料、橡胶材料的相容性。     

新型高密度清洁复合盐水完井液

为了研究一种价格低廉的新型高密度清洁复合盐水完井液,对常见的无机盐氯化钙和氯化锌使用增溶剂,提高其在水中的溶解量,来达到在不增加完井液固相含量的同时提高完井液密度的目的。通过室内实验筛选出2种增溶剂,得出2种增溶剂在2% LAS-30+2% SLF-4的用量下增溶效果最好,在该用量下2种无机盐复配后所配制的清洁盐水体系的最大密度可以达到1.926 g/cm3,此时氯化钙的溶解量为160 g/100 mL水,氯化锌的溶解量为98 g/100 mL水。新型完井液的表观黏度为33 mPa·s,抗温可达140℃,渗透率恢复值高达96%,保护储层性能良好。      

高密度超微重晶石完井液在塔里木油田超深井的应用

塔里木油田山前构造井深一般为6 000～8 000 m,地层压力大,井下温度高,井身结构复杂,试油周期长,要求试油完井液在高密度、高温条件下,具有良好的沉降稳定性和高温流变稳定性,而目前使用的完井液主要由钻井液改造而成,普遍存在高温固化、加重剂沉淀、处理剂高温交联和分解的技术难题.因此研制出一种新型的高密度超微重晶石完井液,该体系采用超微粉体(0.1～10 μm)加重,重晶石经过表面改性处理后,粒子表面形成双电层,使超微粉体颗粒间静电斥力增加,固相颗粒沉降趋势大大减弱,而且体系中无黏土,所使用的稳定剂、分散剂抗温性好、组分简单,所以该完井液在高密度、高温条件下,具有良好的沉降稳定性和高温流变稳定性.该完井液已在一口井进行试验应用,效果表明其基本满足了塔里木山前井高温、高压、试油周期长的应用环境需要.     

多功能完井液和高密度矿渣固井液技术研究

针对泥饼对固井质量的影响和调整更新井固井的技术难点,结合泥浆转化水泥浆技术,配制了多功能完井液,配合高密度矿渣固井液代替纯水泥在调整更新井封固油层,多功能完井液形成的泥饼厚度在小于1.5 mm时能完全固化,可提高第一、二界面的胶结质量,多功能完井液和矿渣固井液相容性好,能提高顶替效率,有效地防止窜槽,经长庆马岭地区中78-5井和南174-5井现场应用结果表明,两口井固井质量均为优质井,而且能大幅度降低固井成本,但高密度矿渣固井液在施工中平均密度低于设计密度,还有待于进一步完善。     

甲酸铯/钾无固相钻井液和完井液研究

自1999年9月壳牌公司首次使用甲酸铯钻井液以来,到2009年10月,世界上已有18家石油公司在220多口高温高压井中使用甲酸铯/钾盐水进行钻井、完井及修井等作业。甲酸铯/钾钻井液、完井液具有无固相、气体溶解度和腐蚀性低、润滑性和相容性好及储层伤害性低等特点,很好地解决了高温高压井中常规钻井液存在的缺陷。气体溶解度低能够较好地控制井涌;润滑性能好能够降低摩阻和扭矩,从而降低压差卡钻的风险,提高机械钻速;相容性好、储层伤害性低能够降低修井需求,提高采出速度;可生物降解能降低HSE风险。基于对卡博特公司的甲酸铯手册及国外发表的有关甲酸铯/钾钻井液和完井液文献的深入分析,介绍了国外甲酸铯/钾钻井液和完井液的常用处理剂、配方,应用现状及回收利用情况,并对其应用前景进行了分析。      

水平井无固相甲酸盐保护储层钻井完井液技术

通过优选与研制环保型增黏剂、降滤失剂、润滑剂、防腐剂等产品,研制出一种水平井无固相甲酸盐保护储层钻井液.该钻井液所使用的聚合物类处理剂均能生物降解,且不使用原油类润滑剂.2007年该钻井液在水平井示范区块京11断块成功应用了6口井.结果表明,该钻井液携砂能力强、润滑性能好、具有优异的静结构特性和油层保护作用,是水平井钻井使用的优质的钻井完井液,为水平井油气层保护和安全钻进提供了技术保证.     

抗高温高密度无机盐完井液中复合缓蚀剂对P110钢的抑制腐蚀作用与机理

针对高温深井(井温>160℃,井深>5000 m)的油气勘探开发过程中平衡地层压力、减轻储层伤害及防腐的需要,开发了一种低腐蚀性高密度无机盐完井液体系。采用高温高压腐蚀仪及失重法评价了在不同温度(160～180℃)、密度(1.80～2.30 g/cm³)及缓蚀剂加量(1%～5%)下该完井液对P110钢片的腐蚀规律。研究结果表明,随着温度的增加,平均腐蚀速率及点腐蚀速率增加,随着缓蚀剂加量的增加,腐蚀速率随之降低,完井液中的缓蚀剂具有较好的缓蚀效果。采用场发射扫描电镜(SEM)观察了P110钢片表面形成了致密的缓蚀产物膜。采用X-射线能谱仪(EDS)、X-射线光电子能谱仪(XPS)揭示了完井液中缓蚀剂与P110钢片的缓蚀作用机理,在P110钢片表面主要形成了Fe₃O₄及Fe₂O₃,以及三价铁与完井液缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物。缓蚀剂不仅参与了产物膜的生成,而且促进了铁的氧化钝化,协同实现了高密度无机盐完井液在高温下对P110钢的缓蚀效果。低腐蚀性高密度无机盐完...     

南海东方气田高密度抗高温钻井液完井液室内研究

南海东方气田地层温度高,储层渗透率低,钻完井过程中钻井液、完井液的高温稳定性及储层保护性能至关重要。针对该问题,通过滚动老化与配伍性试验优选了各类抗高温处理剂,研制出了高密度(2.2 kg/L)抗高温(170 ℃)的水基钻井液体系和甲酸铯无固相完井液体系。采用堵漏试验、岩心流动试验及流变性、滤失性测试等,评价了其综合性能。研究得出,高密度抗高温水基钻井液体系在高温高压条件下流变性、滤失性良好,高温高压滤失量小于15 mL,岩心渗透率恢复率达85%以上,极压润滑系数为0.131,抗盐、抗钙、抗劣土能力分别为5.0%,0.5%和8.0%;甲酸铯无固相完井液体系腐蚀速率仅为0.066 9 mm/a,页岩回收率为87.28%,岩心渗透率恢复率达88%以上。性能评价认为,研制的钻井液完井液体系能够满足海上高温高压气井的钻井要求,为南海东方气田安全高效开发提供了技术支持。      

甲酸铯钻井完井液的特性及应用

钻进高温高压油气井时,由于常规高密度钻井完井液中重晶石含量高、高温下聚合物易降解等原因,常常不能满足高温高压井的开发要求,而甲酸盐具有能在1.0~2.3 g/cm3之间自由调节钻井完井液密度、大大提高聚合物的高温稳定性、不易腐蚀钻具等优点,因此已成为大斜度井、小井眼深井等复杂井的理想钻井完井液体系。阐述了甲酸盐钻井完井液的使用概况、甲酸铯的物理性质、甲酸铯钻完井液的基本性质、甲酸铯钻完井液配方及性能。甲酸铯钻井完井液在国外多口高温高压油气井中的应用实例表明,其配方简单,具有优良的水力性能和流变性能,不仅能很好地满足钻井、完井需要,而且能很好地保护储层,对于解决国内目前高温高压井中存在的问题具有非常好的借鉴作用。     

大牛地气田保护储层钻井完井液技术研究

大牛地气田储层属于低孔低渗储藏,介绍了其地质特征,分析了其储层伤害因素.结合现场施工工艺,研究制定了一套适合大牛地气田的保护储层钻井完井液技术,包括无固相钻井液技术、钻井完井液防水锁技术、用空心玻璃微珠作密度减轻剂实现的近平衡或欠平衡钻井技术、用甲酸钾提高钻井液抗温性的技术、滤饼可自动清除的生物酶完井液技术.在大牛地气田的DF2、DP4、DP5、DP6和DP11井水平段的施工结果表明,无固相钻井液具有较高的机械钻速,配合使用防水锁剂,能够有效地解决储层水相圈闭损害严重的问题,可完全满足大牛地气田低压低渗储层开发;生物酶完井液完全满足大牛地低压低渗储层水平井裸眼完井的需要,可快速分解无固相钻井液泥饼,使储层渗透率快速恢复至85%以上,该技术可以进行推广应用.     

甲酸盐无固相钻井液对测井曲线的影响及校正

甲酸盐无固相钻井液具有保护环境、储层保护、抑制地层等优点.但是,由于甲酸盐钻井液密度较大,并且含有大量负离子,使得甲酸盐钻井液对测井曲线具有不同程度的影响,这为测井识别油水层、确定含油饱和度带来了一定的不确定性,增加了测井评价的难度.结合甲酸盐无固相钻井液密度大及侵入地层较深等特点,分析了该钻井液对井径测井曲线、密度测井曲线以及电阻率测井曲线的影响.使用有机盐钻井液体系钻井,对砂岩井段的井眼半径影响不大,对泥质含量相对较高的井段和泥岩段,由于井壁的垮塌现象减少,在这种情况下,单纯地靠观察井径的大小很难对岩性进行评价.甲酸盐无固相钻井液密度较大,侵入地层较深,在侵入地层特别是侵入的砂岩储层中密度测井值较高;由于钻井液电阻率低于地层电阻率,使得视电阻率较低,为油气解释造成了困难;随着浸泡时间的延长,甲酸盐钻井液对地层的影响也不尽相同,所以在钻后及时测井显得尤为重要.通过室内实验,得到了某地区甲酸盐钻井液的电阻率校正方法,并利用该方法处理了某油田的几口井,实际效果是可靠的.     

牛东区块无固相甲酸盐钻井液体系的应用

针对牛东区块油藏压力低、微裂缝发育、储层水敏性强等特点,优选了满足该区块钻井施工及油层保护要求的低密度无固相甲酸盐钻井液体系,在现场40余口井的应用中,有效减少了钻井液漏失,提高了机械钻速,并较好地保护了油层。无固相甲酸盐钻井液体系与聚磺钻井液相比,机械钻速提高了16．5％,单井漏失量减少了52．8％,油层保护效果好,投产初期产液量提高了20．9％。无固相甲酸盐钻井液密度低,抑制性好,对油层伤害小,可以有效减少低压油藏钻井过程中的漏失及保护油气层。     

甲酸盐聚合物不分散钻井液在江苏洪泽地区的应用

江苏洪泽地区的钻井施工中,容易造成以盐敏、水敏和水锁为主、固相损害次之的油层伤害,因此,提高钻井液的抑制防塌性、维持井壁稳定,保证在低密度下钻井及做好屏蔽暂堵工作、减少对储层的损害,提高钻井液的矿化度,减小盐敏损害是钻井液技术关键.选用甲酸盐聚合物不分散钻井液进行施工.现场应用表明,该体系在化学护壁、保持井壁稳定的前提下,降低钻井液密度至1.08 g/cm3,增强了钻井液的抑制性,提高了滤液矿化度,并结合屏蔽暂堵保护油层技术,使油层渗透率恢复值达90%以上,且井眼规则,提高了电测、固井的一次成功率.     

隐形酸完井液在绥中36—1油田的应用

在绥中36－1油田,钻井液滤液,水泥浆滤液和碱性完井液之间配伍性能,相互接触时产生大量沉淀,导致岩心渗透率下降,损害储层,研究了一种稳形酸完井液,该完井液由过滤海水或过盐水,粘土稳定剂HCK和稳表酸螯合剂HTA组成,该完井液能够在井下释入H^ ,对前期钻井,固井作业时各种滤在地层中产生的沉淀具有良好的消除作用,对滤液间产生的无机沉淀和有机沉淀具有良好的溶解作用,同时能够防止海水及地层水中的新的钙,镁沉淀的形成,经绥中36－1油田应用表明,隐形酸完井液明显地提高了比采油指数,降低了表皮系数,提高了油井产量。     

改性魔芋粉无固相完井液的室内研究

针对普通无固相完井液粘度、切力小 ,携砂悬砂能力差 ,热稳定性差等问题 ,研究出改性魔芋粉无固相完井液。该完井液 pH值为 8～ 9,表观粘度在 30～ 45mPa·s之间 ,屈服值在 8～ 1 2Pa之间 ,API失水可控制在 1 0mL以下 ,岩心渗透率恢复值大于 80 %。热滚 90℃ ,8h前后性能基本无变化 ;热滚 80℃ ,1 6h ,钻屑回收率为 84 3%。该完井液抗NaCl侵为 3% ;抗海水侵为 1 0 % ;抗劣土侵为 5% ,研究表明改性魔芋粉具有推广应用前景。     

MOSTB精密平流泵在钻井液完井液评价实验中的应用

介绍了MOSTB精密平流泵设计思路、结构原理以及优点；同时重点介绍该泵在渗透率梯度测试仪上的应用。评价钻井液、完井液入井后保护油气层的效果时，使用了智能渗透率梯度测试仪，该套仪器主要由精密平流泵、多点测压的岩心夹持器系统、数据采集系统、计算机及软件处理系统等部分组成，精密平流泵在实验流程中起着十分重要的作用，流量参数可以通过R-232通信接口传输到计算机上，出口计量的电子天平或量筒可以省去，精密平流泵的设定值即是出口的流量值，流量误差小于1％。该泵用于岩心多点渗透率以及渗透率恢复值测试，进而优选出保护油气层的钻井液、完井液配方，对指导科研和生产都具有十分重要的意义。该泵驱替压力高(60MPa)、流量分辨率高(0．01mL／min)、驱替压力波动很小(0．01MPa)，还可以定流量输送，操作简单方便，体积小，性价比高。     

南堡35-2油田保护储层钻井液完井液优化设计

南堡35-2储层具有高孔隙度、高渗透率特点，而且原油粘度高，密度比较大，胶质和沥青质含量都较高．流动性质差，使用常规钻井液完井液对储层稠油的开采很不利。结合活性剂HXJ，优选出了聚合物小阳离子钻井液、PEM聚合醇钻井液、合成基钻井液及活性完井液。室内通过钻井液性能、钻井液完井液与储层流体的配伍性及HXJ对钻井液完井液的岩心渗透率恢复值的影响等实验测试，证明优选出来的3种钻井液体系均可以满足现场的正常钻进，与其它钻井液相比，合成基钻井液滤液使稠油粘度降低的幅度最大，然后依次是加有HXJ的PEM聚合醇钻井液和聚合物小阳离子钻井液；在钻井液完井液中加入HXJ后，能降低油水界面张力，使稠油粘度降低，有利于稠油开采；合成基钻井液的岩心渗透率恢复值最高，在85％以上，加有HXJ的钻井液的渗透率恢复值在83％以上，加有HXJ的完井液的岩心渗透率恢复值比没有加HXJ的完井液高13％左右；优选出的钻井液和完井液对储层的保护效果都比较好。