无固相压井液体系介绍6-课件13.ppt

1、Monday,January 02,2023Monday,January 02,2023安东石油技术（集团）有限公司ADYJADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系 常规压井液存在问题常规压井液存在问题 研发依据研发依据 相关测试实验相关测试实验 ADYJADYJ无固相压井液体系介绍无固相压井液体系介绍 现场应用现场应用 一、常规压井液存在问题一、常规压井液存在问题 在钻井、试油气、修井等作业过程中经常发生压井液完井液在钻井、试油气、修井等作业过程中经常发生压井液完井液漏失、气侵和储层敏感性伤害、井下腐蚀等情况，从而对储层漏失、气侵和储层敏感性伤害、井下腐蚀等情况，从而对储层保护、井筒工具保护

2、以及作业安全提出了更高的要求，目前常保护、井筒工具保护以及作业安全提出了更高的要求，目前常规压井液在应用中主要存在以下问题：规压井液在应用中主要存在以下问题：高含高含 COCO2 2、H H2 2S S气藏的强腐蚀性；气藏的强腐蚀性；针对储层埋藏深、超高温高压地层没有适合的压井液；针对储层埋藏深、超高温高压地层没有适合的压井液；热稳定性差、漏失严重，污染地层；热稳定性差、漏失严重，污染地层；配伍性差、固相污染引入二次伤害；配伍性差、固相污染引入二次伤害；常规使用常规使用ClCl-、CaCa2+2+、压井液，造成压井液，造成盐腐蚀、储层污染；盐腐蚀、储层污染；冬季高寒地区压井液的防冻问题；冬季高

3、寒地区压井液的防冻问题；一、常规压井液存在问题一、常规压井液存在问题 压井液按照固相含量可分为泥浆压井液、低固相压井液按照固相含量可分为泥浆压井液、低固相压井液、无固相压井液三种，目前油田现场普遍使用压井液、无固相压井液三种，目前油田现场普遍使用的是泥浆压井液、低固相压井液，在应用中均不能有的是泥浆压井液、低固相压井液，在应用中均不能有效的解决储层污染的问题，在常规无固相压井液中的效的解决储层污染的问题，在常规无固相压井液中的因加重剂引入了大量的因加重剂引入了大量的ClCl-、CaCa2+2+从而造成压井液在从而造成压井液在酸性环境下酸性环境下腐蚀严重且高温性能不稳定、漏失量大腐蚀严重且高温性

4、能不稳定、漏失量大的的问题，同时也没有更好的适用于超高温高压天然气储问题，同时也没有更好的适用于超高温高压天然气储层的压井液体系。层的压井液体系。二、体系研发依据二、体系研发依据 避免固相污染，研究应用新型无固相的压井液；避免固相污染，研究应用新型无固相的压井液；高温高压地层，研究应用耐温达到高温高压地层，研究应用耐温达到180 180 的压井液；的压井液；高寒地区作业，研究应用适用于低温环境下防冻的高寒地区作业，研究应用适用于低温环境下防冻的压井液；压井液；酸性气藏，研究应用无酸性气藏，研究应用无ClCl-、CaCa2+2+的压井液，抗气侵的压井液，抗气侵且避免设备腐蚀；且避免设备腐蚀；研发

5、思路研发思路 研发目标研发目标 二、体系研发依据二、体系研发依据 适合高含适合高含 COCO2 2、H H2 2S S强腐蚀性气体的酸性气藏；强腐蚀性气体的酸性气藏；与地层岩性配伍性好，渗透率恢复值达到与地层岩性配伍性好，渗透率恢复值达到80%80%以上；以上；与地层流体相容，抗甲烷、与地层流体相容，抗甲烷、COCO2 2、H H2 2S S气侵气侵 低腐蚀，保护井下管柱和工具。低腐蚀，保护井下管柱和工具。密度可调且快捷，密度在密度可调且快捷，密度在1.56g/cm1.56g/cm3 3内可调；内可调；针对超高温高压地层，密度可达到针对超高温高压地层，密度可达到1.80g/cm31.80g/c

6、m3 在高温高压下性能稳定，耐温达到在高温高压下性能稳定，耐温达到180 180 ；滤失量小，不高于滤失量小，不高于20ml20ml；三、测试实验三、测试实验体系评价-配伍性配伍性评价水质水质粘度粘度mPa.mPa.s s外观外观备注备注蒸馏水蒸馏水2626清清 体系评价以比重为1.3g/cm3为准北京自来水北京自来水2626清清 大港配液水大港配液水2727清清 大港地层水大港地层水3131清清 3%3%氯化钙溶液氯化钙溶液2929清清 8%8%氯化钙溶液氯化钙溶液3131稍浑稍浑 三、测试实验三、测试实验体系评价-腐蚀性三、测试实验三、测试实验体系评价-腐蚀性腐蚀的成因：一、压井液中Cl-

7、、Ca2+可在金属表面形成化学微电池反应，从而加速对金属的点蚀，但反应较慢，持续多年才可见其危害。最终使井下工具使用寿命缩短，最后只能更新处理；二、二氧化碳腐蚀（1）CO2分压的影响：在气井中，当CO2分压大于0.21Mpa时将发生腐蚀，分压小于0.021Mpa时腐蚀可忽略不计，在低流油井和凝析气井环境中，当CO2分压高0.1MPa，通常是腐蚀环境；（2）流速的影响：高速流动时流体导致CO2腐蚀产物FeCO3膜的破损，致使新鲜的金属界面暴露在腐蚀介质中，遭受流体强烈的冲刷和腐蚀。高流速将影响缓蚀剂作用的发挥，当流速高于10m/s时，缓蚀剂不再起作用，因此，通常是流速增加，腐蚀率提高；三、测试实

8、验三、测试实验体系评价-腐蚀性腐蚀的成因：三、温度的影响：在60以下时，碳钢表面生成的是少量松软且不致密的FeCO3膜，此时腐蚀为均匀腐蚀；在100左右，腐蚀速率增大，腐蚀产物较厚但还很疏松，此时形成深坑状或环状腐蚀，在高于150的温度条件下，由于生成致密且附着力极强的FeCO3膜，腐蚀基本能阻止。所以含CO2腐蚀，由于温度的影响常常发生在井的某一深处；四、硫化氢腐蚀：介质中含有液相水和H2S，浓度越高，应力腐蚀引起的腐蚀越容易发生。一般发生在酸性溶液中，PH值小于6时，容易发生应力腐蚀破裂，腐蚀环境温度为0-65度；三、测试实验三、测试实验测试实验-腐蚀性腐蚀速度g/m2.h备注N80现场水

9、0.4524150条件下加缓蚀剂现场水与完井液对不同钢材的腐蚀对比上排为完井液介质；下排为现场水介质压井液0.0332P110现场水0.3725压井液0.0218超级13Cr现场水0.0008压井液0.00063Cr现场水0.0753压井液0.0178 N80 P110 13Cr 3Cr三、测试实验三、测试实验对岩心伤害极低，渗透率恢复值可达到95三、测试实验三、测试实验ADYJ无固相压井液检验报告无固相压井液检验报告该体系性能完善，热稳定性能良好，能够很大程度的保护油气储层，是一种理想的压井完井液体系。四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系ADYJADYJ无固相压井液体系无固相压井

10、液体系 ADYJ-IADYJ-I：适应于深层（：适应于深层（180180）、高含、高含COCO2 2低渗酸性油气藏；低渗酸性油气藏；ADYJ-IIADYJ-II：适用于中深层（：适用于中深层（140140）的低渗油气藏；的低渗油气藏；ADYJ-IIIADYJ-III：抗冻型无固相压井液，温度：抗冻型无固相压井液，温度-30-30；ADYJ-IVADYJ-IV：高比重抗高温无固相压井液，密度高比重抗高温无固相压井液，密度1.01.02.3g/cm2.3g/cm3 3可调；可调；1、适用于高温（、适用于高温（180）高含）高含CO2气藏的气藏的ADYJ-压井液压井液技术特点 u 密度在密度在1.5

11、6g/cm1.56g/cm3 3内可调；内可调；u 不含氯离子及重金属离子，相溶性好且避免了盐腐蚀；不含氯离子及重金属离子，相溶性好且避免了盐腐蚀；u 具有良好的流变性具有良好的流变性，摩阻和压力损失低；摩阻和压力损失低；u 热稳定性能突出，且配伍性好，尤其适用于高温、高矿化度地层；热稳定性能突出，且配伍性好，尤其适用于高温、高矿化度地层；u 较低的滤失量与良好的抑制性能，能够有效地防止膨胀，稳定井壁；较低的滤失量与良好的抑制性能，能够有效地防止膨胀，稳定井壁；u 体系无固相，对地层伤害极小，避免对储层的二次污染；体系无固相，对地层伤害极小，避免对储层的二次污染；u 良好的抗高温缓蚀性能，良好

12、的抗高温缓蚀性能，保护井下金属工具。保护井下金属工具。四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系 四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系技术指标u 密度：密度：1.00 g/cm1.00 g/cm3 31.56g/cm31.56g/cm3u 耐温耐温:180;:180;u pH pH值：值：7 7 9 9；u 粘度：粘度：10mPa.s 10mPa.s 50mPa.s;50mPa.s;u 滤失：滤失：10ml;10ml;u 岩芯渗透恢复率：岩芯渗透恢复率：80%80%；u 腐蚀速率：腐蚀速率：0.03g/m0.03g/m2 2h h；u 相对膨胀率：相对膨胀率：10%10%四、

13、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系2、适用中高温（、适用中高温（140）油气井的）油气井的ADYJ-压井液压井液u 密度在密度在1.301.30内可调；内可调；u 常规无机盐加重；常规无机盐加重；u 与增粘、降滤和防膨剂配合后与增粘、降滤和防膨剂配合后具有良好的流变性具有良好的流变性和防滤失性和防滤失性u 配制工艺简单，适用于低含配制工艺简单，适用于低含CO2CO2油气藏；油气藏；技术特点 四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系性能指标 u 密度：密度：1.00 1.00 1.30g/cm31.30g/cm3u 耐温耐温:140;:140;u pH pH值：值：7 7 9

14、9；u 粘度：粘度：10mPa.s 10mPa.s 30mPa.s;30mPa.s;u 滤失：滤失：30ml;30ml;u 岩芯渗透恢复率：岩芯渗透恢复率：80%80%；u 腐蚀速率：腐蚀速率：0.1g/m20.1g/m2h h；u 相对膨胀率：相对膨胀率：18%18%；四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系3 3、适用于冬季高寒气温的、适用于冬季高寒气温的ADYJ-IIIADYJ-III压井液压井液采用多种有机盐和无机采用多种有机盐和无机盐复合加重，能够使密盐复合加重，能够使密度为度为1.31.3压井液在零下压井液在零下3030度的气温下进行配液、度的气温下进行配液、储存和施工，适

15、应高寒储存和施工，适应高寒地区压井施工。本图表地区压井施工。本图表显示了这三种盐水的冷显示了这三种盐水的冷冻和结晶温度曲线。冻和结晶温度曲线。有机有机ABCD四、四、ADYJ无固相压井液体系无固相压井液体系有机盐水加重剂属于自然增重型，有机盐水加重剂属于自然增重型，单价液体，有机盐单价液体，有机盐A A的饱合密度可达的饱合密度可达1.30 g/cm1.30 g/cm3 3，有机盐，有机盐B B的密度可达的密度可达1.57 g/cm1.57 g/cm3 3，而有机盐，而有机盐C C的最大密度的最大密度可高达可高达2.3g/cm2.3g/cm3 3,且配伍性好，性能且配伍性好，性能完善。完善。4、

16、高比重抗高温无固相压井液、高比重抗高温无固相压井液ADYJ-IV有机盐A有机盐B有机盐D高比重有机盐D溶液五、现场应用五、现场应用配液日期施工井号密度（g/cm3）用量（m3）12月6日昌30井1.242404月6日长深1-31.172004月19日长深2井1.232305月15日长深6井1.241005月20日海44井1.07405月29日星121井1.22405月29日长深4井1.241006月1日长深6井1.24506月7日长深2井1.24806月10日长深4井1.2206月28长深6井1.24507月1日昌34井1.21807月2日长深6井1.24508月4日长深8井1.21009月1

17、3日长深4井1.309010月2日红M平1井1.082010月2日长深4井1.2130已在吉林油田应用近百井次，已在吉林油田应用近百井次，包含深井、浅井、高含二氧包含深井、浅井、高含二氧化碳气井化碳气井适用范围：适用范围：完完井、压裂、射孔、试完完井、压裂、射孔、试气、修井。气、修井。五、现场应用五、现场应用 昌昌3030井位于伊通盆地岔路井位于伊通盆地岔路河断陷的梁家构造带西南端。河断陷的梁家构造带西南端。永二段：永二段：a a 17%17%；K Ka a5858mDmD，中孔，中孔高渗型储层（地区）；高渗型储层（地区）；奢岭组：奢岭组：a a 10.5%10.5%，K Ka a10.610

18、.6mDmD，中，中孔孔高渗型储层（地区）。高渗型储层（地区）。压力系数压力系数 1.06-1.141.06-1.14地层温度地层温度 70 70 d dr r0.73670.7367，CHCH4 475.94%75.94%，N N2 22.59%2.59%，COCO2 2 0.25%0.25%。昌昌30井井 五、现场应用五、现场应用压井目的：配合射孔联作测试后作业投产压井目的：配合射孔联作测试后作业投产压井方式：反循环压井方式：反循环压井深度：压井深度：2190.44m2190.44m。压井液类型：压井液类型：ADYJ-ADYJ-压井液密度：压井液密度：1.24 g/cm1.24 g/cm3

19、 3备用压井液：备用压井液：159 m159 m3 3 实用压井液：实用压井液：9090 m m3 3 施工过程：压井、拆井口、全井试压、封隔器施工过程：压井、拆井口、全井试压、封隔器解封、起下射孔测试管柱、换井口、下投产管柱、解封、起下射孔测试管柱、换井口、下投产管柱、安装井口。安装井口。投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，日产气日产气8.38.3万方，日产油万方，日产油1212方，达到预计产方，达到预计产能。能。压井液经历了起下管柱、试压等环节，没有漏失，在井下留存压井液经历了起下管柱、试压等环节，没有漏失，在井下留存时间累计时间累计35天，性能

20、稳定，没有漏失伤害地层，投产后达到预天，性能稳定，没有漏失伤害地层，投产后达到预计产能。计产能。振击器振击器下旁通接头下旁通接头油管油管托筒托筒RTTSRTTS封隔器封隔器伸缩短节伸缩短节减震器减震器起爆器起爆器射孔枪射孔枪上旁通接头上旁通接头油管油管配合接头配合接头LPR-NLPR-N阀阀RDRD安全循环阀安全循环阀放样阀放样阀RDRD循环阀循环阀RDRD取样器取样器液压旁通阀液压旁通阀五、现场应用五、现场应用 长深长深4 4井对井对185185层进行射孔和大型压裂措施层进行射孔和大型压裂措施 地层压力系数：地层压力系数：1.151.15；地层温度：地层温度：140 140 ；井底压力：井底

21、压力：47.79MPa47.79MPa，4248.15m4248.15m；该井产气主要为二氧化碳，该井产气主要为二氧化碳，其含量平均其含量平均98.9%98.9%；长深长深4井井 五、现场应用五、现场应用 压井目的：配合起下压裂管柱后完井投产压井目的：配合起下压裂管柱后完井投产 压井方式：反循环压井方式：反循环 压井深度：压井深度：4320 m4320 m 压井液类型：压井液类型：ADYJ-ADYJ-压井液密度：压井液密度：1.3 g/cm1.3 g/cm3 3 实用压井液：实用压井液：96 m96 m3 3 施工过程：压井、起原井压裂管柱、下刮削洗井管施工过程：压井、起原井压裂管柱、下刮削洗

22、井管柱、下可取式完井管柱、装井口、投球、座验封封隔器、柱、下可取式完井管柱、装井口、投球、座验封封隔器、拆钻台、装采气树、用缓蚀剂替喷井内压井液、放喷试拆钻台、装采气树、用缓蚀剂替喷井内压井液、放喷试采。采。投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，6mm6mm油油嘴油压嘴油压7MPa7MPa，日产气，日产气1212万方，达到预期产量。万方，达到预期产量。滑套封隔器S13CR油管2根变扣接头剪切球座筛管坐落短节长深4井管柱示意图长深长深4井井 五、现场应用五、现场应用 该井为二氧化碳气井，施工期间由于天气、下该井为二氧化碳气井，施工期间由于天气、下测试工具

23、、封隔器坐封、下连续油管、地面测试、测试工具、封隔器坐封、下连续油管、地面测试、关井等原因，压井液长时间滞留井下关井等原因，压井液长时间滞留井下3030余天，在余天，在140140度的温度下，经受住了二氧化碳气侵，性能仍度的温度下，经受住了二氧化碳气侵，性能仍能保持稳定，保证了作业安全和投产施工的顺利进能保持稳定，保证了作业安全和投产施工的顺利进行。行。长深长深4井井 五、现场应用五、现场应用红红岗岗油油气气田田黑黑帝帝庙庙油油层层红红G G+7 7-0 02 22 2红红1 13 3井井油油藏藏剖剖面面图图 红岗构造为一典型的长轴背斜，红岗构造为一典型的长轴背斜，开发目的层主要为嫩江组黑帝庙

24、油开发目的层主要为嫩江组黑帝庙油气层和明水组明水气层。气层和明水组明水气层。粉砂岩，粉砂岩，H，900ma，24Ka，72mD明水气藏：明水气藏：甲烷甲烷95%；N2，3.8%。dr0.5776，P3.87 MPa，T26 。黑帝庙油层：黑帝庙油层：甲烷甲烷94.2%，重烃，重烃1.76%，N23.02%，CO21.18。P8.09 MPa，T39.5，Pg0.92。红红M M平平1 1井井 五、现场应用五、现场应用 压井目的：配合射孔后投产的压井压井目的：配合射孔后投产的压井 压井方式：反循环压井方式：反循环 压井深度：压井深度：830m830m 压井液类型：压井液类型：ADYJ-ADYJ-

25、压井液密度：压井液密度：1.3 g/cm1.3 g/cm3 3 备用压井液：备用压井液：20 m20 m3 3 实用压井液：实用压井液：9 m9 m3 3 施工过程：射孔、压井、起射孔管柱、下生产施工过程：射孔、压井、起射孔管柱、下生产管柱、气举诱喷、点火求产。管柱、气举诱喷、点火求产。经测试，油压经测试，油压1.0MPa1.0MPa，套压，套压1.2MPa1.2MPa，日产气量，日产气量15.552km15.552km3 3。红红M M平平1 1井井 五、现场应用五、现场应用 本次施工是一次配合射孔后投产的压井作业，在射孔过程中，本次施工是一次配合射孔后投产的压井作业，在射孔过程中，压井液经受了射孔施工瞬时高温高压的考验，性能保持稳定，最压井液经受了射孔施工瞬时高温高压的考验，性能保持稳定，最后经过气举诱喷，点火求产。后经过气举诱喷，点火求产。红红M平平1井井 汇报结束！汇报结束！敬请各位领导、专家批评指正。谢谢！敬请各位领导、专家批评指正。谢谢！