完井液完井液概述完井液對儲層的保護常用完井液體系及現場應用環境保護第一頁第二頁，共33頁。完井液的概述定義------一般在完井作業過程中所使用的工作液的統稱主要功能平衡地層壓力保護儲層減少對儲層的傷害維持井下清潔良好的防腐效果維持井內各種性能的穩定第二頁第三頁，共33頁。按其用途分類鉆開液—在油層鉆進中使用的液體清洗液－清洗套管和井筒的作業液射孔液－用于套管內射孔作業時的液體礫石充填液－在防砂作業時由于攜帶和輸送礫石的液體封隔液－充填在封隔器以上套管和油管環空支撐和保護套管以及封隔器的作業液壓井液－平衡井底孔隙流體壓力酸化液－儲層酸化時用的作業液壓裂液－壓開儲層巖石并溶蝕巖層提高油層滲透率修井液－用于井下設備修理維護和重新完井破膠液－水平完井作業后期解除聚合物對儲層近井帶堵塞第三頁第四頁，共33頁。水基完井液油基完井液氣基完井液按其組成分類無固相清潔鹽水有固相無粘土相的聚合物水溶液完井液改性的鉆井液油基完井液油包水完井液氣體充氣完井液泡沫第四頁第五頁，共33頁。完井液對儲層的保護儲層損害基本概念-------

在鉆完井作業過程中在儲層近井壁帶造成流體產出或注入自然能力降低的現象,既造成儲層近井壁帶滲透率的下降完井液的儲層損害類型及原因毛細現象----液相入侵固相入侵----有機物無機物微粒的入侵結垢----鹽的沉淀巖石的損害第五頁第六頁，共33頁。儲層本身原因流速敏感性----儲層內流體流速增大時引起儲層中微粒運移喉道堵塞,造成滲透率下降水敏性----與儲層不配伍的外來流體進入儲層后引起粘土膨脹分散運移,使孔隙和喉道減小或堵塞鹽敏性----儲層在不同濃度鹽水溶液中由于粘土礦物的水化膨脹引起滲透率下降堿敏性----高的PH值的流體進入儲層后造成粘土礦物和硅質膠結的結構破壞以及與某些陽離子形成沉淀酸敏性----酸化液進入儲層與儲層中的酸敏礦物反應產生沉淀和釋放微粒第六頁第七頁，共33頁。對完井液的要求與地層流體之間的配伍性與前期作業液(鉆井液)之間的配伍性完井液各處理劑之間的配伍性對粘土礦物的防膨抑制性不同完井液之間的配伍性第七頁第八頁，共33頁。完井液體系及應用隱形酸完井液甲酸鹽完井液溴鹽完井液常用完井液應用第八頁第九頁，共33頁。隱形酸完井液現狀隱形酸完井液體系是在傳統堿性完井液基礎上發展起來的以儲層保護為主的弱酸性完井液體系。在JZ－9－3、SZ36-1、QK17-2和QHD32－6油田獲得巨大成功并較傳統完井液單井提高產能20％－30％，經濟效益顯著。第九頁第十頁，共33頁。原理HCS對粘土礦物的易水化膨脹性的抑制以及對充填微粒的吸附橋聯防止其運移利用酸對酸溶性屏蔽暫堵材料的溶解以及對各種有機無機物沉淀和對機大分子的溶蝕作用來進一步改造地層，提高儲層滲透率，達到增產增效的目的。利用螯合劑的螯合作用防止高價金屬離子二次沉淀或者結垢堵塞和損害儲層另外通過一種和多種鹽的復配來滿足完井作業過程中所需的地層平衡壓力，確保安全作業。注：作為一種成熟的體系，還包括套管清洗液、封隔液等，對于不同的作業區間完井液的配方也稍有不同。

第十頁第十一頁，共33頁。基本組成過濾海水或過濾鹽水粘土穩定劑PF-HCS

粘土穩定劑PF-HCS在油砂上達到飽和吸附時的濃度為1.5~2.0%，因此侵入儲層的液體中的PF-HCS的加量>1.5%

隱型酸螯合劑PF-HTA

PF-HTA加量的增加有利于疏通油氣層孔道。當加量達到0.3%時，效果趨于穩定，所以推薦其加量為0.3~0.5%防腐殺菌劑PF-CA101密度調節劑第十一頁第十二頁，共33頁。配方項目名稱配方加量，Kg工作液封隔液射孔液堵漏液清洗液充填液稠塞過濾海水燒堿氧化鎂HCSBPACA101HECJWYSAAHTAOSY1m3155312-31202120541152060.231103011553110-1512第十二頁第十三頁，共33頁。現場應用清洗管匯與井筒

海水沖洗堿水砂洗清洗液過濾海水濁度值26－29NTU(穩定半小時)檢測過濾海水質量

利用2u過濾器過濾海水濁度<20NTU粒徑<2u(>85%)按設計加藥

檢測PH值，與油層接觸的作業液PH值<5保證入井流體的清潔

泵入前自然沉淀，回收利用必須二次過濾第十三頁第十四頁，共33頁。清洗液清除在下套管作業中遺留下的絲扣油等對儲層造成傷害的污塊。步驟：配置－海水＋燒堿＋JWY（PH10－12）下刮管器刮洗套管，清除井筒上的泥餅等沉積物替入清洗液進行正反循環洗井（反復在井筒內浸泡清洗）海水洗井過濾海水洗井，取井口濁度NTU<30，洗井完畢替入所需完井液現場應用第十四頁第十五頁，共33頁。現場應用工作液與射孔液射孔液是最早接觸未受污染儲層的液體，保證其清潔性和污污染性；工作液作為正常作業中的循環液步驟：配置－射孔液：過濾海水＋藥劑（較工作液加量大）配置量按射孔段計算洗凈完畢后替入工作液和射孔液，使射孔液停留在射孔段起出刮管器下TCP射孔管串，射孔作業放噴后循環壓井（適當比重的工作液）穩定后起鉆（之前觀察漏失情況）第十五頁第十六頁，共33頁。現場應用礫石充填液將礫石攜帶到篩管和井壁（或篩管和套管）環空，并有部分被擠入地層。要求有一定的攜砂能力，無污染。步驟：配置－現場采用一定比重的工作液來作為攜砂介質配置量要足夠，防止漏失較大（壓裂充填>循環充填）下防砂管柱，充填管柱以及坐封封隔器試充填和充填作業（使用充填液）檢驗充填效果起充填管柱注：高速連續充填，攜砂一般比較均勻，不會形成礫石堆積不實或形成空洞第十六頁第十七頁，共33頁。現場應用封隔液保持合適比重以減少封隔器及下部油管和套管管柱所承受的壓差；防止井下材料腐蝕；性能穩定可泵送。步驟：配置－封隔液：防止起泡，配置量按頂部封隔器位置計算起防砂工具串下生產管柱試插入頂部封隔器座入油管掛前替入封隔液第十七頁第十八頁，共33頁。甲酸鹽完井液是一種具有進攻性的油氣層保護完井液，液相進入產層后可以在一定程度上使氣層滲透率得到改善，有利于克服水鎖和液相損害適用范圍小井眼深井，水平井環境敏感區鹽巖層和泥頁巖層高溫高壓油氣井甲酸鹽完井液第十八頁第十九頁，共33頁。作用機理及特點密度可調范圍大：1.00~2.37g/cm3(NaCOOH、KCOOH、CsCOOH)低腐蝕性，但必須加入緩蝕劑生物毒性小高比重下低粘度低結晶點良好的熱穩定性和與聚合物的相溶性（提高聚合物的抗溫能力）有利于油層保護（巖心滲透率恢復值>90%，無固相，二價金屬甲酸鹽可溶性好）頁巖穩定性(高礦化度抑制水敏性礦物)抑制微生物生長（低于1.04g/cm3可生物降解反之則不）具有一定的溶垢除垢能力（尤其是硫酸鹽垢）甲酸鹽完井液第十九頁第二十頁，共33頁。組成成分及簡介過濾鹽水（KCl+NaCOOH）HCS-主要解決速敏問題SAA－助排劑防止水鎖HTACA101－減緩腐蝕HBK－破膠劑比重調節現場應用（以DF1－1井組為例）<1.34甲酸鈉<1.60甲酸鉀>1.60甲酸銫第二十頁第二十一頁，共33頁。現場應用（以DF1－1井組為例）配方完井液：過濾鹽水＋1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+1.5%CA101破膠液：過濾鹽水＋1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+2%CA101＋2％HBK（氧化破膠＋隱形酸破膠）第二十一頁第二十二頁，共33頁。現場應用（以DF1－1井組為例）步驟2u過濾器過濾鹽水+按藥劑加量混合，靜止沉淀下預充填防砂管柱替入完井液替破膠液至裸眼段靜止觀察漏失(破膠效果)起鉆下生產管柱第二十二頁第二十三頁，共33頁。現場應用（以DF1－1井組為例）效果與水平井鉆井液PRD有相當好的配伍性，防止了井壁因鉆完井液體系不匹配帶來的裸眼坍塌。破膠效果明顯，地層滲透率恢復率98%性能穩定從放噴效果來看單井配產率高在比重允許范圍內，KCl與NaCOOH的復配降低了完井液成本第二十三頁第二十四頁，共33頁。概述實質上使由清水和一種或多種無機鹽配成的鹽水溶液，其中一種為溴鹽常用無機鹽有：NaCl、CaCl2、KBr、NABr2、ZnBr2，改變鹽組成和濃度調節鹽水比重。溴鹽完井液（了解）鹽水體系比重范圍鹽水體系比重范圍KBrNaBrNaCl/NaBrCaBr21.01~1.391.01~1.491.20~1.531.01~1.81CaCl2/CaBr2CaBr2/ZnBr2CaCl2/CaBr2/ZnBr21.42~1.831.8~2.31.62~2.31.74~2.3第二十四頁第二十五頁，共33頁。特點及機理無固相：鹽水，防止固相沉淀卡封隔器密度可調范圍廣：一般不需加加重劑抑制性強：高礦化度體系，抑制油層水敏性傷害穩定性好：水＋無機鹽，高溫不分解，200℃缺點：成本高，需防腐，精心過濾，工作防護溴鹽完井液第二十五頁第二十六頁，共33頁。要求溴鹽完井液控制指標入井質量PH密度結晶點機械雜質重金屬腐蝕速度熱穩定時間CaBr2:6~7;ZnBr2:3.5~4;CaBr2/ZnBr2:3.5~4設計要求南海西部<-10℃;渤海<-25℃固相含量<2mg/L;粒徑<2u;濁度≦30NTU≦30mg/L≦0.23mm/a150h,無結晶、沉淀、稠化和分層第二十六頁第二十七頁，共33頁。施工防護注意溴鹽鹽水的現場運轉安全避免與皮膚接觸，以防灼傷皮膚避免與火源、熱源及氧化劑接觸，以防釋放出溴等有毒物質危害健康配液現場通風良好，以防中毒一旦接觸皮膚（尤其ZnBr2）立即用清水沖洗15min以上并就醫注意勞保防護溴鹽完井液第二十七頁第二十八頁，共33頁。環境保護完井作業中的主要污染源、污染物和危害污染源：廢棄的完井液污染物：油類、有機物、重金屬離子、異常PH危害：污染海水水質、影響海洋生物生長、通過食物鏈危害人類健康第二十八頁第二十九頁，共33頁。環境保護污染處理和排放控制含油污液禁止直接排放，回收陸地處理水基污染物無毒排放（GB鑒定）溴鹽完井液必須回收殘酸必須中和處理，并確認無毒后方可排放機械處理為主化學處理為輔注意消油劑的使用