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1、隐型酸完井液体系研究与应用,问题的提出,各种作业液，地层水之间不配伍导致储层损害各种处理剂在储层孔隙中吸附、滞留、附集导致储层损害射孔完井难以解除液相、处理剂对储层的损害射孔完井难以解除孔眼之间纵向屏蔽暂堵环将完井液与酸洗液相结合，解除液相、处理剂和酸溶性暂堵剂对储层的损害对酸溶出高价金属离子进行螯合作用，防止高价金属离子二次沉淀导致储层损害,屏蔽暂堵与动失水的关系,屏蔽暂堵与动失水的关系,屏蔽暂堵技术主要解决钻井液中固相颗粒对储层的伤害，有利于降低液相对储层的伤害、但不能彻底解决液相对储层的伤害。在钻开储层的作业过程中，即使采用了屏蔽式暂堵技术，但外泥饼渗透率仍比内泥饼渗透率低得多，调整好钻
2、井液的失水造壁性有利于储层保护。钻井液滤液、水泥浆滤液二者综合渗入储层的深度远远超过完井射孔的深度，因此必须高度重视液相可能对储层的伤害。,屏蔽暂堵与动失水的关系小结,各作业液滤液的配伍性,各作业液滤液的配伍性,各作业液滤液的配伍性-小结,室内试验发现钻井液、水泥浆、完井液和地层水、水泥浆滤液与完井液、聚合物钻井液滤液和地层水均不配伍，浊度值显著升高，有的甚至出现了大块的絮状沉淀。这是因为水泥浆滤液的高PH值和含有大量的Ca2+、Mg2+等高价金属离子以及各种水泥浆处理剂、完井液和地层水中的有机阴离子和或CO32-、SO42-阴离子等形成无机和有机沉淀而对油气储层可能造成损害。,各种作业液相对
3、岩心渗透率的损害,各种作业液相对岩心渗透率的损害,聚合物溶液对岩心渗透率的影响,聚合物溶液对岩心渗透率的影响,聚合物溶液对岩心的污染深度,各作业液液相对岩心渗透率的损害-小结,钻井液滤液、水泥浆滤液及二者综合对岩心渗透率的损害程度较大，在储层保护研究和实施过程中必须引起充分的重视聚合物溶液对岩心渗透率的损害程度严重且损害深度较深，因此在完井作业中使用聚合物溶液作为工作液时必须注意储层保护因此国外油公司在完井作业后采用酸液清洗油井,隐形酸完井液基本组成,过滤海水或过滤盐水粘土稳定剂HCS、隐型酸螯合剂HTA、防腐杀菌剂CA101密度调节剂：NaCl/KCl(1.01-1.20g/cm3)CaCl
4、2(1.01-1.39g/cm3)CaCl2/CaBr2(1.40-1.80g/cm3)CaCl2/ZnBr2(1.81-2.30g/cm3),附1.单剂对含不同粘土的岩心渗透率恢复值的影响,附1.粘土稳定剂在油砂岩上的动态吸附与解吸附,1吸附量随驱替时间的变化,由图可见，60时HCS在油砂岩心上的吸附平衡时间约为40分钟，比静态吸附时间稍长，这主要是由于岩心流动实验中驱替液是流动态的；另一方面，岩心经过压实，已紧密堆集，比表面积变小。,附1.粘土稳定剂在油砂岩心上的动态吸附与解吸附,2吸附量与粘土稳定剂浓度的关系以及饱和吸附量的测定,随着HCS浓度增大，HCS在岩心上的吸附量也逐渐增加，在1
5、.52.0%左右趋于平稳，基本符合Langmuir型吸附等温线，故饱和吸附浓度为1.52.0%。,附1.粘土稳定剂在油砂岩心上的动态吸附与解吸附,3驱替流量对吸附量的影响,实验表明：随着驱替流量增大，吸附量略为减少，但变化不大。这可能是由于液体的冲刷和扰动所造成。,附1.HCS加量对岩心渗透率恢复值的影响,粘土稳定剂HCS的合理浓度,粘土稳定剂HCS在油砂上达到饱和吸附时的浓度为1.5-2.0%,因此侵入储层的液体中的HCS的加量1.5%。射孔液中的HCS的加量为2.0%。压井液，充填液等工作液中的HCS的加量为1.5%。,附2.隐形酸完井液中HTA加量的确定,室内从HTA加量与其溶液的PH关
6、系、加量与降低高浊度值的效果、加量与消除无机垢的效果、加量与对高分子处理剂的降解率和加量与岩心渗透率恢复值的关系等方面进行了实验研究，推荐出了合理的HTA浓度。,1 HTA浓度对溶液PH值的影响,溶液中HTA浓度增加时，PH值下降，当溶液中HTA浓度为0.5%时，PH值达到1.0。,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,加量（%）,pH,2 HTA浓度对溶液浊度的影响,随着HTA浓度的增加，混合液浊度下降，溶液逐渐清辙，且浓度越高，效果越明显。但浓度达到0.4%时，趋于稳定。,0,50,100,150,200,250,0,0.1,0.
7、2,0.3,0.4,0.5,0.6,HTA加量（%）,浊度（NTU）,地层水与水泥浆滤液,泥浆滤液与水泥浆滤液,3 HTA浓度与无机垢溶解率的关系,HTA浓度增加时，对于不同浓度的CaCO3垢和MgCO3垢均具有很好的溶解作用。但加量到0.3%时，溶解趋于稳定,4 HTA对有机处理剂降解性的影响,HTA对不同油田的油砂均具有少量的溶蚀作用。PH值低时（即HTA加量增加），溶蚀作用增强。,5 HTA对油砂的溶解作用,6 HTA加量对岩心渗透率恢复值的影响,HTA加量增加时，Kd/Ko增加，但加量为0.3%时趋于平稳。,HTA的浓度,通过室内研究发现，HTA加量增加，有利于保护储层，疏通油气层孔道
8、，但加量达到0.3%时，这种作用效果趋于稳定，所以推荐HTA的加量为0.30.5%。,保护储层的完井液体系配方,说明：1）射孔液为第一次与油层接触的液体，所以粘土稳定剂HCS和螯合剂加量相对 较大，这样更有利于防止油层中粘土的水化膨胀、运移，以及有利于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间的液体，应注意加烧碱将PH值调至910，并加入CA101防腐杀菌剂。3）如果密度低时，用28%KCl调节。,隐型酸完井液的特点 HTA浓度与无机垢溶解率的关系,隐形酸螯合型完井液的特点,隐形酸螯合剂对钻井液滤饼酸溶性实验,隐型酸完井液的特点 对酸溶性屏蔽环具有一定的消除效果,隐型酸完
9、井液的特点 完井液对有机处理剂降解性的影响,隐形酸螯合型完井液的特点 隐形酸螯合型完井液对油砂的溶蚀,注入不同体积 岩心渗透率的变化,隐形酸螯合型完井液的特点,隐形酸完井液可提高Kd/Ko值,隐型酸完井液的特点 对已损害的岩心，能够一定程度消除害,隐形酸螯合型完井液的特点,防膨性评价,隐形酸螯合型完井液的特点,注入不同完井液体积时的Kd/Ko值,SZ36-1油田与QHD32-6油田粘土矿物比较,1）SZ36-1油田粘土绝对含量在7-26%，其中伊蒙混层在6-62%，而混层比中蒙脱石占52-94%。2）QHD32-6油田粘土绝对含量在9-14%，其中蒙脱石在10-94%。,SZ36-1、QHD3
10、2-6储层的潜在损害因素,SZ36-1、QHD32-6油田储层物性均较好，粘土含量较高，具有潜在的储层损害问题。SZ36-1储层存在弱至中等偏强速敏。渗透率在25010-3m2以上的岩心，其临界流速Vc为：2.3m/d，临界流量Qc为：2.3m3/dm2；渗透率在10010-3m2左右的岩心，其临界流速Vc为：1.4m/d，流界流量Qc为：1.46m3/dm2。速敏引起的渗透率损害率29-62%。QHD32-6储层存在中等偏强至强速敏，其临界流速Vc为：0.294m/d，速敏引起的渗透率损害率达70%。SZ36-1储层属强水敏性储层，不配伍液体注入岩心后，其渗透率损害达73-92%，QHD32
11、-6强和极强的水敏性，水敏引起的渗透率下降为46-85%,现场实施储层保护的基本措施,清洗管汇与井筒 每口井第一次射孔作业前，对泥浆池、套管及钻具用海水冲洗后，用烧碱水（PH=12）静止浸泡25小时，再用海水砂洗液清洗液及过滤海水进行清洗，直至最后返出液的NTU值与出口基本接近，约2629稳定半小时左右。检测过滤海水质量 配制完井液的海水均用2m过滤器过滤，过滤器出口的海水浊度值NTU20，粒径2m。如果达不到要求，重新过滤。严格按照设计加药 按照设计在过滤海水中加入药剂，搅拌均匀备用。检测PH值，凡与油层接触的作业液PH5。保证入井流体的清洁 加入药剂后的作业液 不需过滤，但配好的完井液应静
12、止23小时后再入井，入井时泥浆池搅拌器停开，以避免底部可能存在的悬浮物入井.泥浆池底残留完井液出现明显悬浮物时及时排放，并用过滤海水冲洗.作业时的返出液直接排放。如果回收利用，须用地面罐回收，先用10m过滤芯粗过滤后再用2m精细过滤。,现场实施储层保护的基本措施,人员配备：从实验井到生产井的完井作业过程中，江汉石油学院派出技术人员协助甲方监督、泥浆工程师实施储层保护技术措施。设备配备：专门配备了激光粒度仪、浊度仪检测入井完井液的质量。,室内跟踪评价结果,现场完井液对天然岩心的污染评价,现场完井液性能检测,现场完井液性能检测,现场完井液性能检测,现场应用效果,现场应用效果E1与邻井B16对比,现
13、场应用效果F28井与邻井sz36-1-13井对比,现场应用效果F28井与SZ36-1-18井对比,完井液的成本及漏失量,完井液的配制量与漏失量,完井液的配制量及漏失量,存在问题,由于漏失严重，其漏失速度大于临界流速，导致微粒运移损害储层。并增加了完井液的成本。防砂过程中可能导致储层损害的因素：（1）高速水充填可能引起速敏，导致微粒运移损害储层。（2）充填砂形成的人工井壁的渗透率可能小于储层的渗透率。（3）胶结性较好的储层与非胶结性储层的防砂工艺是否应有区别。,存在问题,根据岩心敏感性实验，其临界流速为2.3m/d，流体流速超过该临界流速，就会出现微粒运移现象。而根据现场实际漏失速率及其射孔厚度
14、，计算出E1井的1、2、3防砂层的漏失流速分别为6.3m/d、21m/d和6.04m/d，超过了临界流速2.3m/d，可能容易引起微粒运移。根据漏失速度及漏失量计算出完井液进入地层的深度达到1.945.08m。,解决漏失的 措施,对于低压油气储层（地层压力系数小于1）的完井作业，当采用常规完井液作业时，无论是采用过滤清洁盐水、海水、聚合物胶液，还是改性钻井液，因其密度大于1.0g/cm3，都存在着漏失。完井液的大量漏失，一方面造成材料的大量浪费，另一方面，由于漏失，又造成对油气储层的损害，降低了油气储层的产能。若能研究和开发一种低密度的完井液体系，使之即能满足完井作业，又能平衡地层压力而不出现
15、漏失，则不仅能节约大量材料费用，还能有效地保护储层，因此开展相关方面的研究工作具有非常重要的意义。,解决漏失的 措施,泡沫属于多相混合体系，在热力学上属于不稳定体系。若使泡沫保持很长一段时间，可从两方面做工作：降低表面张力，亦即降低界面自由能。可通过添加表面活性剂发泡剂来解决；增加液相粘度，延缓气泡聚并速度，可通过添加聚合物稳泡剂来解决；,施工方案设计,天然海水+0.9%稳泡剂+0.1%起泡剂常温常压下密度为0.5g/cm3。完井液分两段注入：下段为隐形酸完井液，上段为泡沫完井液。两段不同类型、不同密度的完井液折算后密度应小于1.0g/cm3。计算公式：需要H=隐形酸h+泡沫(H-h)如H=3
16、000米深的井，需要=0.95g/cm3，隐形酸=1.03g/cm3,泡沫=0.5g/cm3,则h=2547m,泡沫段的高度为H-h=453m.,结论,经过JZ93、SZ36-1二期开发先导性实验井的应用和三年的室内反复研究，隐型酸完井液体系在浓度的 优化设计、成本控制以及储层保护效果等方面更加接近现场，主要体现在以下几个方面:1、隐型酸完井液与碱性完井液相比，更有利于保护储层 2、对现场四口入井完井液取样跟踪评价表明，渗透率恢复值大于 99%，说明完井液对储层无损害 3、现场施工严格按照设计要求执行，并对入井完井液的质量进行了严格的监控 4、JZ9-3油田、SZ36-1二期开发中的应用效果证明，隐型酸完井液对储层保护效果明显 5、采用低密度完井液解决完井作业过程中完井液的大量漏失问题,谢 谢！,
