抗CO_2腐蚀环保型油基环空保护液研究

由于丝扣等连接件的密封性问题的存在,油气田开发过程中的CO_2不可避免会渗入环空,进而产生严重的CO_2腐蚀,有必要研制出一种环保高效的油基环空保护液以延长管柱服役寿命。首先,从6种油中优选出经济环保的白油作为基础油,其稠环芳烃含量为0. 3%,远低于欧盟2005/69/EC指令中要求的3%,符合环保要求;其次,通过配伍性实验对9种缓蚀剂进行油溶性筛选,并利用电化学方法对配伍性良好的缓蚀剂进行测试,筛选出了缓蚀性能较好的咪唑啉类缓蚀剂及其最佳注入浓度1 000 mg/L,形成一种环保型油基环空保护液,其配方为白油+1 000 mg/L咪唑啉类缓蚀剂;然后,对该油基环空保保护液进行理化性能测试,结果表明,其闪点不低于160℃、倾点为-37℃、密度为0. 82 g/cm~3,符合安全生产要求;最后,采用高温高压釜模拟注CO_2井环空腐蚀工况环境,对该油基环空保护液进行防护效果评价,实验结果表明,P110钢的在CO_2相中的腐蚀速率降到0. 05 mm/a以下,在油相中的腐蚀速率降到0. 01 mm/a,缓蚀率可达95%以上。研究结果表明,新型环保型油基环空保液具有良好的防护效果和耐温性能,符合环保要求,可用于CO_2腐蚀工况环空管柱的防护。     

煤层气藏ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 注入参数优化研究

煤层气藏ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 注入参数优化研究针对目前ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 技术缺乏有效注入参数优化方法的问题,研究不同ＣＯ２ 相态下的吸附置换能力。运用井筒多相管流的计算方法,以沁端区块为研究对象,进行ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 注入时机、注入速度以及注入压力等注入参数的优化研究。研究表明：区块开发中后期地层压力下降后再实施ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 措施效果更好;在区块气温变化范围内,最大ＣＯ２ 注入压力为２. ５ＭＰａ,夏季可适当提高,但不得高于３ ＭＰａ;区块最大ＣＯ２ 注入速度为５０ ｔ／ ｄ。优化后的注入参数将对该区块ＣＯ２ －ＥＣＢＭ 的顺利实施具有指导意义。     

ＣＯ２泡沫压裂技术研究进展及应用展望

页岩气开发过程中不仅应注重产量的突破,还应加强节水／无水压裂等新工艺、新技术的攻关与突
破。文章通过对ＣＯ_２泡沫压裂液的研制、ＣＯ_２泡沫压裂液性能评价、ＣＯ_２泡沫压裂工艺参数模拟、ＣＯ_２泡沫压裂施
工工艺及相关配套装备４个方面的调研,了解ＣＯ_２泡沫压裂技术的研究进展及应用现状,并结合四川地区具体情
况,形成一套适用于四川盆地页岩储层的ＣＯ_２泡沫压裂工艺技术,不仅为进一步丰富开发页岩气的压裂工艺技术
奠定基础,而且为四川盆地水资源紧缺地区的页岩气大规模工业化开发提供重要的技术储备与补充。     

CCE型环空保护液的室内研究

在油田用水中含有大量的溶解氧、硫化物、盐类、细菌类、具有相当大的腐蚀性。因而油田注水井管柱设备腐蚀严重,修井费用很高,并严重影响了油田的正常注水开发。文中介绍井ＣＣＥ型注水环空保护液的室内研制、性能评定的方法。该保护液针对油田特点,具有杀菌、缓蚀、阻蚀、阻垢三种性能。     

套管环空保护液的研究与应用

在冀东海上注水井无套压注水后,为了保护套管不受腐蚀以及井下注水封隔器能够安全起出的需要,在套管环空需要注入环空保护液。基于套管和油管的腐蚀机理和防腐机理,设计出了套管环空保护液的主要添加剂,形成了套管环空保护液的基础配方,并通过对不同类型的除氧剂、缓蚀阻垢剂和杀菌剂的优选及加量调整,研制出了适用于南堡油田海上施工的套管环空保护液。评价结果表明:该保护液的稳定性好,杀菌率大于95%,密度范围宽(1.00～1.15g/cm3),对钢片的腐蚀性低,腐蚀速率低于0.05mm/a,能在井下对套管起到保护作用。目前该保护液已在南堡油田应用3口井,现场施工顺利。     

环保型低固相油基钻井完井液

为适应非常规页岩油气开发的需要,解决传统油基钻井液毒性大、悬浮稳定性差的问题,选用白油作为基础油,新型增黏剂OV-1提高黏度和切力,用溴化盐盐水加重,研制出一种环保型低固相油基钻井液体系.确定了乳化剂和润湿剂的种类及增黏剂的加量,考察了溴化盐对钻井液性能的影响,确定出的体系配方为:白油/溴化盐盐水(60:40)+3.5％ZR-10+2％FR-10+2.5％OV-1+3％碱度调节剂+3％润湿剂.对该体系的主要性能进行了评价,实验结果满足安全钻井、储层保护、环境保护的要求.     

新型环空保护液的腐蚀性研究与应用

目前,改性钻井液环空保护液、低固相环空保护液、清洁盐水环空保护液因其施工简单、方便、成本低在完井后比较常用,但普遍存在着腐蚀问题;油基环空保护液是非腐蚀性的,但单位成本高、环境污染严重,不能广泛应用。在对几种有机盐的物理特性进行比较后,选择了Weigh2和Weigh3这2种有机盐水溶液进行研究。通过金属挂片腐蚀试验、金属自腐蚀试验和应力腐蚀破裂试验以及对橡胶试样的硬度和重量影响试验,发现这2种有机盐水溶液均能达到井下管柱防腐和保护环空的目的。作为环空保护液在现场应用了6口井,效果良好,且成本合理,对环境无污染。     

环保型环烷基胶粘剂专用油

介绍了以新疆克拉玛依油田独特的环烷基稠油为原料,利用全氢型高压加氢技术研制开发的专用于以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物为主体材料的热熔胶和热熔压敏胶的KG系列环保型环烷基胶粘剂专用软化油,及该系列软化油的资源、加工技术、产品质量和应用情况。     

环保型全油基生物油钻井液的室内研究

为适应非常规页岩气开发的需要,解决传统油基钻井液毒性大、悬浮稳定性差、成本高的问题,选用低毒环保且可再生的生物柴油作为基础油,研制出一种环保型全油基生物油钻完井液体系。给出了体系配方并对该体系的主要性能进行了室内评价。室内实验结果表明,环保型全油基生物油钻井液体系不含水,具有电稳定性好、塑性黏度低、滤失量小等特点,且具有抗温、抗钻屑、抗盐水污染性以及抑制性强的优点,对储层保护效果也较好,满足非常规页岩气开发安全钻井和环境保护的要求。     

低毒环保型油基钻井液体系室内研究

为了提高油基钻井液的环保性能,解决其生物毒性高、难于降解等问题,研制了低毒环保型油基钻井液。通过对普通原料油进行脱硫脱芳处理得到新型低毒油基钻井液用基础油,采用复合改性剂和新工艺处理有机土得到新型改性有机土,并对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了低毒环保型油基钻井液体系。室内试验结果表明,该钻井液体系的高温高压滤失量为3.2~9.5 mL,沉降密度差最高0.06 g/cm3,破乳电压高达1 190 V以上,水侵和劣质土侵后乳化体系还可以保持稳定,二次岩屑回收率达到99.17%,线性膨胀率仅为1.92%,岩心渗透率恢复率达88.5%~94.6%。研究结果表明,低毒环保型油基钻井液体系的流变性、稳定性、抗污染性、润滑性、抑制性和储层保护性能良好,可满足复杂地层深井、超深井安全高效钻井的需求及环保要求。      

125钢套管在气侵环空液中的腐蚀行为研究

采用腐蚀失重试验、动电位扫描法和交流阻抗技术,研究了套管材料125钢在溶有CO2的环空液中不同温度下的腐蚀行为.结果表明,静态下125钢的平均腐蚀速率随着温度的升高而增大,其自腐蚀电位随温度的升高而负移,同时腐蚀电流密度增大.交流阻抗谱表明,材料的腐蚀过程由电化学控制,阻抗谱呈单容抗弧特征,容抗弧的半径不同表明表面膜层的电阻大小不同.     

渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。     

渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。     

P110S钢在高矿化度油田水环空保护液中的腐蚀风险评价

采用高矿化度油田水作为环空保护液基液易增加油套管钢腐蚀开裂的风险,因此,需对P110S钢在油田水环空保护液中的腐蚀风险进行评估。在对油田水和P110S钢的化学组分进行分析的基础上,用高温高压釜模拟现场工况,开展温度为200 ℃、CO₂分压为10 MPa、H₂S分压为2 MPa条件下的失重腐蚀和四点弯曲实验,并用SEM与EDS分析腐蚀产物形貌和成分,最后对试样进行截面分析。结果表明:P110S钢在高温高酸性工况下未发生应力腐蚀失效,腐蚀速率为0.098 5 mm/a,试样表面存在严重的点蚀和局部腐蚀;截面分析显示试样表面腐蚀产物膜厚度为63 μm,金属基体腐蚀严重,P110S油套管钢在此工况下面临较大的腐蚀失效风险。为了抑制管材的腐蚀,建议使用淡水或矿化度较低的井场水作为环空保护液基液。      

P110SS抗硫套管在高含硫气井环空保护液中的整体性能研究

气体水合物技术在天然气储运、气液混合物分离、近临界和超临界萃取、海水淡化及温室气体处理等领域具有广阔的工业应用前景。本文综述了静止悬垂水滴和悬浮气泡表面气体水合物的生长特性及机理,对已有的关于研究单个静止悬垂水滴和悬浮气泡表面气体水合物的生长特性的具体实验现象及结果进行了对比分析,对今后的水合物研究方向做出了展望。     

无固相有机盐环空保护液的研究与应用

元坝103H井是中石化西南油气分公司在四川盆地川东巴中低缓构造带部署的一口重点超深水平井.该井完钻后,为延长井下管具的使用寿命,须在油管与套管间充注密度为1.3 g/cm3的无固相环空保护液.结合套管和油管的腐蚀机理分析,决定采用有机盐作为无固相环空保护液的主剂.通过对有机盐、缓蚀剂和杀菌剂等处理剂的室内优选,形成了无固相有机盐环空保护液配方.经测定,在160℃养护72 h,P110钢片的腐蚀速率为0.061mm/a;在160℃、10MPa下养护24、72和168 h后,TP 110TS钢片的腐蚀速率分别为0.022 6、0.016 6、0.023 5mm/a;此外该保护液还具有pH值易于调节、密度调节范围宽(1.0～1.5 g/cm3)、杀菌效果好(杀菌率大于95％),可生物降解等优点.在元坝103H井现场配制的环空保护液从井下高温高含硫环境返出后性能保持稳定,对油、套管防腐效果好.     

普光高酸性气田环空保护液的研制与应用

研制的无固相体系的环空保护液是以有机酸盐为基液,添加抗硫缓蚀剂、杀菌剂和除氧剂调配而成。现场应用结果表明,该环空保护液体系密度调节范围广,达1.00～1.30 g/cm~3,可满足不同井深条件下的需要;溶液热稳定性好,抗高温能力强,可适合高温条件下的需要;pH为9.5～12,易于调节,不易引起金属腐蚀(碳钢腐蚀速率≤0.076 mm/a),可起到良好的环空保护作用;地层伤害率较低,对环境无污染,且成本合理,能够确保油套管长期安全使用,适宜在含硫油气藏推广应用。     

抗高温油基钻井液的研究

油包水钻井液在抗高温、稳定井壁、油气层保护方面具有明显优势。研制了一套抗高温油基钻井液体系,该体系在经过220℃高温老化之后,具有较好的流变性能、降滤失性能、强的抑制性能和抗污染能力,密度调节范围广。     

储气库井油套环空注保护液和氮气柱对比

为了有效解决地下储气库注采过程中管柱内外压力变化给管柱安全性带来的问题,针对地下储气库气井管柱注采过程中温度、压力的波动特征,采用热力学与传热学理论,根据环空注满保护液与环空注入一段氮气柱2种情况分别建立了储气库管柱内外压力平衡模型,分析计算了2种模型的管柱内外压力及变化差异,重点研究了环空注氮气柱的最佳长度,绘制了氮气柱长度与封隔器下入深度最佳组合图版。研究结果表明:相同条件下环空注氮气可将注采过程中环空压力减少50%~90%,最佳氮气柱长度为封隔器下深的1/20~1/15;氮气柱长度越长,环空压力值越低;油管流体温度、油管内压力的敏感性分析表明,温度对环空压力变化影响较大;油套环空里注入合理的氮气柱长度可以防止储气库井管柱破坏和封隔器失效。