完井液体系介绍课件.pptx
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1、COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061泥浆塘沽基地系列培训教材泥浆塘沽基地系列培训教材 过滤海水过滤海水 NaClNaCl盐水盐水 KClKCl盐水盐水 CaClCaCl2 2盐水盐水 PDF-HTAPDF-HTA完井液完井液 溴盐完井液溴盐完井液 甲酸盐完井液甲酸盐完井液 固化水堵漏压井液固化水堵漏压井液COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063 3 隐形酸完井液体系隐形酸完井液体系PDF-HTA Completion FluidCOPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064 4产生的背景 在钻井、固井或压井、修井等作业过程中,在井筒液柱正压差的作用在钻井
2、、固井或压井、修井等作业过程中,在井筒液柱正压差的作用下,各种作业液中的固相微粒和液相不可避免会侵入储层。各种作业下,各种作业液中的固相微粒和液相不可避免会侵入储层。各种作业液之间,各种作业液与储层流体、矿物之间均存在一定的不配伍,容液之间,各种作业液与储层流体、矿物之间均存在一定的不配伍,容易造成储层损害,而且这种损害深度远远超过了射孔的深度,不可能易造成储层损害,而且这种损害深度远远超过了射孔的深度,不可能用射孔的方法来解除,从而导致储层损害,降低油井产能。用射孔的方法来解除,从而导致储层损害,降低油井产能。在长期的完井液和压井、修井液的实践中,基于腐蚀与防腐的工程技在长期的完井液和压井、
3、修井液的实践中,基于腐蚀与防腐的工程技术出发,都是使用碱性术出发,都是使用碱性pHpH值环境的完井液和修井液值环境的完井液和修井液 。这些工作液体系经过大量的研究可以做到储层的低损害,技术参数达这些工作液体系经过大量的研究可以做到储层的低损害,技术参数达到储层保护的要求,但是它不能解除和克服上述机理对储层已造成的到储层保护的要求,但是它不能解除和克服上述机理对储层已造成的损害,不能进一步的改善储层,达到油井增产的目的。损害,不能进一步的改善储层,达到油井增产的目的。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065 5隐型酸完井液 国外各油公司在完井作业后,采用酸洗的方式来解除液相、处理剂
4、和酸溶性国外各油公司在完井作业后,采用酸洗的方式来解除液相、处理剂和酸溶性暂堵剂对储层的损害。暂堵剂对储层的损害。如果改变完井液和修井液的如果改变完井液和修井液的pHpH值环境为酸性,一方面改变了高价金属离子的值环境为酸性,一方面改变了高价金属离子的存在环境,可以防止各种有机垢和无机沉淀的产生;另一方面,如果前期作存在环境,可以防止各种有机垢和无机沉淀的产生;另一方面,如果前期作业液中形成了有机垢和无机沉淀,可用酸性完井液和修井液来解除,而且对业液中形成了有机垢和无机沉淀,可用酸性完井液和修井液来解除,而且对近井壁带的大分子、固相微粒和可酸溶性的储层矿物均可产生溶蚀作用,从近井壁带的大分子、固
5、相微粒和可酸溶性的储层矿物均可产生溶蚀作用,从而达到保护和改善储层的效果。实现了传统的保护储层的完井、修井液向改而达到保护和改善储层的效果。实现了传统的保护储层的完井、修井液向改善储层的完井、修井液方向发展,达到投产增产的技术效果。善储层的完井、修井液方向发展,达到投产增产的技术效果。隐型酸完井液体系是在传统的碱性完井液基础上发展起来的,是以工程性能隐型酸完井液体系是在传统的碱性完井液基础上发展起来的,是以工程性能为主,向以储层保护性能为主而研究完井液的认识观念的重大突破,也是从为主,向以储层保护性能为主而研究完井液的认识观念的重大突破,也是从低伤害储层的完井液向改造储层的完井液发展的重大功能
6、的突破。低伤害储层的完井液向改造储层的完井液发展的重大功能的突破。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066 6隐型酸完井液基本组成 配制介质:过滤海水或过滤配制介质:过滤海水或过滤地热地热水。水。处理剂:粘土稳定剂(处理剂:粘土稳定剂(HCSHCS)、)、隐型酸螯合剂(隐型酸螯合剂(HTAHTA)、缓蚀)、缓蚀剂剂(CA101CA101)、返排剂()、返排剂(PF-WDPF-WD)密度调节剂:密度调节剂:NaCl/KCl (1.01NaCl/KCl (1.011.20g/cm1.20g/cm3 3);PF-CONa/PF-COK (1.01PF-CONa/PF-COK (1.01
7、1.60g/cm1.60g/cm3 3);CaClCaCl2 2 (1.01 (1.011.39g/cm1.39g/cm3 3);CaClCaCl2 2/CaBr/CaBr2 2 (1.40 (1.401.80g/cm1.80g/cm3 3);CaBrCaBr2 2/ZnBr/ZnBr2 2 (1.81 (1.812.30g/cm2.30g/cm3 3)COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067 7粘土稳定剂的加量0 01010202030304040505060607070808090901001000 01 12 23 34 4HCS加量(%)HCS加量(%)防膨率(%)防膨率
8、(%)HCSHCS在加量超过在加量超过2%2%时防膨率趋于稳定时防膨率趋于稳定,故粘土稳定剂故粘土稳定剂HCSHCS最佳最佳加量为加量为2%2%。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20068 8粘土稳定剂的加量 粘土稳定剂粘土稳定剂HCSHCS在油砂上的饱和吸附浓度为在油砂上的饱和吸附浓度为1.51.52.0%2.0%,因此完井液中,因此完井液中HCSHCS的加量的加量1.5%1.5%射孔液首次与储层接触,射孔液中射孔液首次与储层接触,射孔液中HCSHCS的加量的加量2.0%2.0%压井液、充填液、工作液中的压井液、充填液、工作液中的HCSHCS的加量的加量1.5%1.5%COPYR
9、IGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20069 9隐型酸完井液的特点-降低pH值0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910100 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.6HTA加量(%)HTA加量(%)pH值pH值溶液中溶液中HTAHTA浓度增加,浓度增加,pHpH值下降,当值下降,当HTAHTA加量为加量为0.5%0.5%时,钻井时,钻井液滤液和水泥浆滤液的混合溶液液滤液和水泥浆滤液的混合溶液pHpH值从值从9.09.0降到降到1.01.0COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061010隐型酸完井液的特点-消除无机沉淀0501
10、0015020025000.10.20.30.40.50.6HTA加量(%)浊度(NTU)地层水与水泥浆滤液泥浆滤液与水泥浆滤液HTAHTA改变了各种作业液的改变了各种作业液的pHpH值环境,消除有机垢和无机垢沉淀,可使前期值环境,消除有机垢和无机垢沉淀,可使前期作业液的浊度值降到作业液的浊度值降到3030NTUNTU,满足现场施工要求对储层保护的要求。满足现场施工要求对储层保护的要求。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061111隐型酸完井液的特点-解除屏蔽暂堵02040608010012000.10.20.30.40.50.6HTA加 量(%)溶解率(%)CaCO3垢,浓 度
11、 1030.8mg/lMgCO3垢,浓 度 805.6mg/lHTAHTA对碳酸盐类无机垢和屏蔽暂堵材料(对碳酸盐类无机垢和屏蔽暂堵材料(CaCOCaCO3 3类)均具有很好的溶解作用,可类)均具有很好的溶解作用,可以消除前期液不配伍产生的无机垢沉淀和酸溶性暂堵材料对储层造成的损害。以消除前期液不配伍产生的无机垢沉淀和酸溶性暂堵材料对储层造成的损害。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061212隐型酸完井液的特点-解除有机堵塞HTAHTA对钻井液、水泥浆、完井液中使用的有机大分子处理剂具有很好的对钻井液、水泥浆、完井液中使用的有机大分子处理剂具有很好的酸溶作用,消除前期作业液中有
12、机垢对储层的损害,有利于储层保护酸溶作用,消除前期作业液中有机垢对储层的损害,有利于储层保护COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061313隐型酸完井液的特点-溶蚀岩心0 01 12 23 34 45 56 60 01 12 23 34 4HTA加量(%)HTA加量(%)溶蚀率(%)溶蚀率(%)随随HTAHTA浓度增大,岩样浓度增大,岩样溶蚀溶蚀率增加,残酸率增加,残酸PHPH值降低。但当值降低。但当HTAHTA加量在加量在1.01.01.5%1.5%时,此时岩样的时,此时岩样的溶蚀溶蚀率基本不变,但率基本不变,但HTAHTA的合理加量还需用岩心流动的合理加量还需用岩心流动实验来加
13、以确认实验来加以确认COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061414隐型酸完井液的特点-改善储层505060607070808090901001001101101201201301300.50.50.80.81 11.21.21.51.5HTA加量(%)HTA加量(%)渗透率恢复值(%)渗透率恢复值(%)可见随可见随HTAHTA加量增加,岩心渗透率一直变大,说明加量增加,岩心渗透率一直变大,说明HTAHTA能溶解岩心胶结物和能溶解岩心胶结物和充填物,增大液体的渗流通道,故渗透率在不断增大,但当充填物,增大液体的渗流通道,故渗透率在不断增大,但当HTAHTA加量大于加量大于1.0%1
14、.0%以后,渗透率上升幅度较为缓慢,故认为以后,渗透率上升幅度较为缓慢,故认为HTAHTA加量以加量以1.0%1.0%为宜。为宜。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061515隐型酸完井液的腐蚀与防护隐形酸完井液对钢材具有一定的腐蚀性,但加入缓蚀剂隐形酸完井液对钢材具有一定的腐蚀性,但加入缓蚀剂CA101CA101后,腐蚀速后,腐蚀速率率小于小于0.0760.076mm/amm/a,可满足完井作用要求可满足完井作用要求COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061616隐形酸完井液与原油配伍性原油与隐形酸完井液的混合比例在原油与隐形酸完井液的混合比例在100100:0 0
15、到到5050:5050范围时粘范围时粘度超过原油本身度超过原油本身,说明有,说明有增粘现象。增粘现象。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061717PF-WD稀释剂的降粘作用0 0100001000020000200003000030000400004000050000500006000060000700007000080000800000 00.50.51 11.51.52 22.52.53 3HXS稀释剂(%)HXS稀释剂(%)粘度(mpa粘度(mpass)原油完井液=9010原油完井液=9010当当PF-WDPF-WD加量增大,加量增大,原油原油/完井液以完井液以90901
16、010的混合液的混合液粘度减小,当加粘度减小,当加量为量为1.52.5%1.52.5%时,时,混合物粘度小于混合物粘度小于原油本身粘度原油本身粘度。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061818PDF-HTAPDF-HTA完井液现场应用完井液现场应用说明:说明:1)射孔液为第一次与油层接触的液体,所以)射孔液为第一次与油层接触的液体,所以PF-HCS和螯合剂加量相对较大,这样更有利和螯合剂加量相对较大,这样更有利于于 防止油层中粘土的水化膨胀、运移,以及消除前期作业中滤液产生的沉淀。防止油层中粘土的水化膨胀、运移,以及消除前期作业中滤液产生的沉淀。2)封隔液为长期置于套管与油管之
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