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1、高密度修井液的研究和应用,克拉玛依威特科技有限公司汇报人:杨发柱,一.高密度修井液简介二.目前国内修井液状况三.修井过程中的伤害和保护四.高密度修井液研制五.高密度修井液的性能特点六.修井液的现场应用,提 纲,高密度修井液的研究和应用,高密度修井液的研究和应用,修井液有很多，但我们的研究成功是高密度修井液技术。并且是耐高温无固相的，并且能够推广使用的低伤害的新型修井液体系。总之对高压力系数油气井的压井液的发展趋势是：密度可调整、配置方便、不引起粘土膨胀、伤害地层的压井、修井液。,一.高密度修井液简介,高密度修井液的研究和应用,高密度修井液包括两部分技术：（1）.高压油气藏的修井液技术 高压油气
2、藏的修井液是在水中加入加重剂、清洁剂后配制而成的密度大于1.00的，可根据要求调整密度的、一种新型压井液。要求该修井液具有好的稳定性和非常好的低伤害的能力。其密度可调整、配置方便、引起粘土膨胀少、对地层伤害小。,一.高密度修井液简介,高密度修井液的研究和应用,（2）高压油气井防止污染和粘土膨胀的修井液 高压油气井为防止固体颗粒污染油藏和粘土膨胀的盐水修井、压井液是在根据高压油气井压力系数的要求，配置好高密度的修井液，然后加入研究的稳定加重剂，再加入研究的防止粘土膨胀的防膨剂和防腐剂等.,一.高密度修井液简介,高密度修井液的研究和应用,主要技术经济考核指标（1）修井液指标：. 修井液密度：1.0
3、g/cm3-2.0g/cm3；油气井产量恢复到作业前最近正常生产产量的80%以上；密度可调；耐温200,（2）修井液指标：所研制的修井液表面张力小于40mN/m；修井液防膨率达到80%以上（离心法）；,二. 目前国内修井液状况,国内一些油气田对于气井作业所用的修井液，主要分为盐水压井液体系、固相暂堵压井液体系及泥浆等，各种方法都有一定的优缺点。,水基型、油基型,泥浆改进型的压井修井液因为固相含量高，对地层伤害相对大，近几年来使用减少。,聚合物固相盐水压井修井液的优点是进入地层的滤失少，带砂性能好，但对既有裂缝又有孔隙、构造非均质的低孔低渗地层，固相伤害大，水锁伤害严重，不容易返排。,无固相盐水
4、压井修井液：主要有有机盐类盐水修井液、活性水修井液和阳离子修井液。这些压井修井液的最大特点是返排容易，而缺点是：成本高、对地层伤害大，特别是粘土含量比较高的井，水锁伤害严重，同时造成粘土膨胀、腐蚀以及与地层水相遇产生垢而堵塞地层等问题。,为此对油气井的入井液有必要研究，开发出新型的修井液。,高密度修井液的研究和应用,1 储层矿物分析 经过资料调研与大量的室内实验，我们对采气一厂等区的井进行了岩石矿物调研，这些油气井主要是由伊与蒙混层、伊利石、高岭石和绿泥石组成，其都含有粘土，在钻井过程中基本都做了储层保护措施，防止了泥页岩的水化膨胀，那么在修井过程中也应该做到不伤害地层，不能因为修井作业而大大
5、的影响原来的产量。所以保护储层的修井液是减少伤害，维持产能的关键。,2 粘土膨胀伤害 地层中的水敏性粘土矿物(主要成分为蒙脱石、伊利石、蒙皂石、绿泥石等)遇到性能不良的工作液就立即膨胀，堵塞孔喉，降低井筒附近地层渗透率和增大表皮系数，造成伤害。若性能不良的工作液不断漏入进入储层，使地层深部的粘土矿物发生水化膨胀，各种速敏矿物(主要是粒径小于37um的粘土矿物微粒)随液体流动作用下发生运移，将堵塞孔喉，伤害深部地层，影响作业效果。,高密度修井液的研究和应用,三. 修井过程中的伤害和保护,3 水锁伤害 新疆等油田的油气井大部分是低孔低渗储层，毛管阻力较大，因此当现行的压井液基本都是泥浆修井液、当这
6、些液体进入油气层孔隙后，由于颗粒堵塞现象较为严重，在压井修井作业中，应尽量降低固体颗粒进入储层。,高密度修井液的研究和应用,高密度修井液的研究和应用,4. 固相颗粒的堵塞,实验结果表明，人工钠膨润土的伤害率可达80%左右，因此粘土的粒径常常只有几微米，甚至小于1微米，较易进入储层孔隙，造成孔隙流体流动阻力增加。所以在压井、修井作业中应尽量避免粘土等微小固相颗粒的侵入。,由以上分析我们知道：大部分油田气井均属于致密地层，,研究和使用新的低伤害的修井液。,无固项高密度修井液,高密度修井液的研究和应用,高密度修井液的研究和应用,4.1.1防水锁的表面活性剂选择加入一定量的表面活性剂使修井液的表面张力
7、降至40mN/m以下。在室温条件下，纯水的表面张力为72.6 mN/mm。,4.1.2表面张力的测定,1高压气井防止水锁和粘土膨胀的盐水修井液研制,四. 高密度修井液研制,高密度修井液的研究和应用,4.2防膨性测定,不同密度修井液的防膨率,高密度修井液的研究和应用,4.3腐蚀率测定,不同密度修井液的腐蚀速率,高密度修井液的研究和应用,4.4抗温性和稳定性测定,加入2.0防膨剂，搅拌均匀就制得高压油气井防止粘土膨胀的盐水修井液，室内然后放置30天，看有否沉淀；取另外一组放置在密封的钢瓶中，放入200烘箱中5天后，取出看是否有沉淀 ,密度是否有变化。,该修井液抗温大于200、在常温下稳定时间30天
8、。,在200下放置8小时,没有沉淀,样品稳定,密度、黏度没有变化。,高密度修井液的研究和应用,4.5防止水锁和粘土膨胀的修井液的配制,（1）密度为1.0-1.2 g/cm3的修井液的配制 修井液的性能：密度：1.0-1.2 g/cm3，表面张力：34.08-37.74 mN/m，防膨率：81.82-84.09%。,（2）密度为1.0-1.4 g/cm3的修井液的配制修井液的性能：密度：密度：1.0-1.4 g/cm3，表面张力：33.45-35.7mN/m，防膨率：83.33-84.85%。,（3）密度为1.4-1.68 g/cm3的修井液的配制 修井液的性能：密度：1.4-1.68 g/cm
9、3，表面张力：32.38-8.12mN/m，防膨率： 84.85-86.36%。,（4）密度为1.4-2.00 g/cm3的修井液的配制 修井液的性能：密度：1.4-2.0g/cm3，表面张力：38.56-39.33mN/m，防膨率： 85.61-87.87%,注意：如果修井液要求具有冲砂和一定的携砂能力，就必须在上各修井液中每100ml加入0.5g聚合物。,高密度修井液的研究和应用,4.6粘土防膨性,将实验用钠土置于200的恒温干燥箱中烘6小时，放于磨口玻璃瓶中备用。称取20g烘干过的实验用钠土装入测筒，在4MPa 下压制5min，制成岩心，装在NP-01型页岩膨胀测试仪上，测不同压井液浸泡
10、时的膨胀量。在6小时基本不膨胀，并且与水的膨胀做比较，其结果为在5小时的防膨率均在80%以上。 防膨率高是由于我们的修井液基本将水在常压下束缚、游离水非常小，所以就没有水流入钠土岩样，而只是润湿表面，所以防止了粘土膨胀。 用离心法评价发现，加入粘土在束缚水修井液中后由于游离水非常少，粘土结果粘附在束缚水修井液树脂颗粒表面，而不沉降，影响了评价，所以我们用膨胀仪法来衡量粘土防膨性的。,高密度修井液的研究和应用,4.7、污染评价,将石英砂用树脂类胶结，制成直径为25mm,长30mm岩心试样；在3MPa压力范围内测定岩心渗透率K1，然后在3 MPa的压力下向岩心反向挤人工配制的束缚水修井液溶液20倍
11、孔隙体积；再将岩心掉头，在3MPa压力范围内测定岩心渗透率K2，结果如表：,两种密度的压井液对岩心的损害率较小，岩心经过压井液污染后，伤害率在7%以下，达到国内先进水平。,高密度修井液的研究和应用,该修井液的性能为：密度为2.0 g/cm3的在200腐蚀为0.89g/m2h,其余的腐蚀都比小。,4.8、腐蚀评价,五、高密度修井液的性能特点,1修井液性能特点,性能：密度1.05-2.00 g/cm3防膨率81.82%缓蚀率91.1%（50）,特点：压井液无固相，不会对储层造成固体堵塞伤害；所研制的修井液表面张力小于40mN/m；有好的防止粘土膨胀能力，所研制的修井液防膨率达到80%以上（离心法）
12、；与地层水配伍；现场易配；密度1.0g/cm3-2.00g/cm3抗温200、稳定时间30天。,高密度修井液的研究和应用,五、高密度修井液的性能特点,创新之处：密度1.05-2.00 g/cm3；压井液无固相，不会对储层造成固体堵塞伤害；有好的防水锁能力、所研制的修井液表面张力小于40mN/m；有好的防止粘土膨胀能力，所研制的修井液防膨率达到80%以上（离心法）；耐高温：200低成本，现场易配，稳定时间长。,高密度修井液的研究和应用,六、高密度修井液的现场应用,运输,高密度修井液的研究和应用,现场施工,高密度修井液的研究和应用,六 修井液的现场应用,5、五2东区（WU5001）号（油）井（转抽）应用,高密度修井液的研究和应用,六、修井液的现场应用,我的汇报结束,请指正!,谢谢各位专家!,
