南海东方气田高密度抗高温钻井液完井液室内研究

南海东方气田地层温度高,储层渗透率低,钻完井过程中钻井液、完井液的高温稳定性及储层保护性能至关重要。针对该问题,通过滚动老化与配伍性试验优选了各类抗高温处理剂,研制出了高密度(2.2 kg/L)抗高温(170 ℃)的水基钻井液体系和甲酸铯无固相完井液体系。采用堵漏试验、岩心流动试验及流变性、滤失性测试等,评价了其综合性能。研究得出,高密度抗高温水基钻井液体系在高温高压条件下流变性、滤失性良好,高温高压滤失量小于15 mL,岩心渗透率恢复率达85%以上,极压润滑系数为0.131,抗盐、抗钙、抗劣土能力分别为5.0%,0.5%和8.0%;甲酸铯无固相完井液体系腐蚀速率仅为0.066 9 mm/a,页岩回收率为87.28%,岩心渗透率恢复率达88%以上。性能评价认为,研制的钻井液完井液体系能够满足海上高温高压气井的钻井要求,为南海东方气田安全高效开发提供了技术支持。      

低伤害低腐蚀的无固相修井液体系研制与性能评价

在南海西部油田修井作业过程中,修井液滤失进入地层造成储层伤害。为解决现场修井液对管材腐蚀严重、易引发黏土水化膨胀、降低储层渗透率等问题,研制了一种低伤害低腐蚀的新型无固相修井液,对黏土防膨剂、助排剂和弱酸MHA进行了筛选,确定了修井液体系的最佳配方,研究了修井液的缓蚀性和对岩心渗透率的影响。结果表明,修井液体系组成为过滤海水、5%有机盐黏土防膨剂TFB-2、0.5%黏土防膨剂HAS、1%MHA、0.5%助排剂FC310时可有效抑制黏土水化膨胀,其黏土防膨率(约90%)大于现场修井液(70%);对管材的腐蚀速率低,70℃下对钢片的腐蚀速率为1.2361 g/(m~2·h),仅为现场修井液的43.8%;新型修井液可提高岩心渗透率,处理岩心后的岩心渗透率恢复率约为110%,大于现场修井液的70%。新型修井液油水界面张力低、易于返排,可有效提高近井地带的储层渗透率,性能优于现场修井液。     

保护储层的络合水修井液技术研究

为了满足崖城13-1气田高温180℃、低压(压力因数0.22,压差达30MPa左右)储层修井作业过程中的施工安全和储层保护要求,优选出了具有密度可调范围大(1.0~1.26g/cm3)、液相黏度高(15.6914mm2/s)、抑制性强、界面张力低、抗温稳定性好的络合水基液,结合该气田储层渗透性漏失的特点,从漏失的根源入手,构建了崖城13-1气田高温低压气井储层保护型络合水修井液体系。室内评价数据表明,该修井液在180℃下静止恒温老化60d,流变性稳定,上下密度差极小,具有较好的耐温稳定性;在180℃、30MPa下,90min的承压封堵试验中,岩心的漏失量为0ml,具有较好的承压封堵性。该络合水修井液体系能满足崖城13-1气田高温、低压储层修井作业要求。     

新型无固相修井液的研制及应用

针对雅克拉-大涝坝低渗透凝析气田储层特点,研制出了一种新型无固相修井液。性能评价实验结果表明,所研制的修井液流变性易于调整和控制、抗高温能力强、滤失量低,岩心渗透率恢复值可达到85%以上。新型无固相修井液在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业中取得了成功应用;对于低渗透气田,该修井液是一种较为理想的低伤害修井液。     

海上低渗储层自降解暂堵液研究与应用

针对南海西部涠洲RRX油田低渗储层修井漏失造成水敏、水锁伤害的问题,通过单因素实验分析及药剂协同复配,研发了一套自降解暂堵液体系。室内实验结果表明,该体系流变性能优异,滤失量低,无需替入破胶液,6 d自降解率超过50%;气-液表面张力低于20 mN/m,防膨率超过95%,岩心模拟实验渗透率平均恢复值为90%。在现场应用过程中,零漏失,零污染,可解决低渗储层修井过程中的储层保护难题。      

适配型修井液在渤海油田的应用

针对渤海油田不同的储层及原油特性,通过实验分别提出了广谱型修井液、防膨型修井液和高效修井液三种适配型修井液用于常规修井作业。室内实验评价的结果表明,以广谱型修井液为基液,可以配置防膨型修井液、高效修井液,对于不同类型的油井,可以收到较好的效果。经过在埕北油田多口井的现场应用表明,新型修井液不仅能够减少油井修井以后的恢复时间,也能增加油井产能,所优选的配方经现场应用验证效果良好。     

保护低渗凝析气藏储层的低损害修井液

保护低渗储层修井液的关键技术在于能有效预防或减轻因漏失对储层造成的液锁损害。对吐哈油田丘东地区低渗凝析气田前期使用的修井液进行吸水性实验及岩心污染实验评价,发现实验后岩心的含水饱和度迅速增加,且经其污染后岩心的渗透率恢复值仅为56.5%,表明液体侵入造成储层中等程度损害。针对以上问题,结合该地区气藏低孔、低渗、喉道细小、易产生液锁损害的特点,从助排、防液锁等方面考虑,优选出了效果优良的表面活性剂、增黏剂、降滤失剂等处理剂,并进行配伍性评价,研发出了低损害无固相修井液,其岩心渗透率恢复值高达85.3%,API滤失量小于8mL。在QD3井的现场应用中,低损害修井液有效地解决了该地层修井液漏失、液锁严重等问题,很大程度地提高了修井效率,增强了修井过程中的储层保护效果。     

海上油田高温解堵液体系

海上油田X-1井砂岩储层具有高温、异常高压和低渗等特征,且储层岩样溶蚀孔发育,含有一定的粒间缝被黏土矿物充填,黏土矿物较多,易造成水敏、速敏。针对上述问题研制出一种高温低渗敏感性储层解堵液体系。实验表明,在170℃的条件下,解堵液体系对钢片的平均腐蚀速率为62.880 g/m2·h,达到行业一级标准,且该体系具有较低的表面张力,鲜酸和残酸表面张力均低于24.0 mN/m。解堵液体系有较好的稳定铁离子能力,稳定铁量高达263 mg/mL。解堵液体系具有较好的防膨效果,终膨胀率降低值为32.19%,能有效控制黏土膨胀,抑制水敏伤害。岩心中注入解堵液体系后,渗透率呈明显的上升趋势,由于该体系对黏土矿物和基质的溶蚀率均较大,且不宜引起出砂堵塞孔喉,渗透率增加倍比约为3.5倍,是较为理想的适用于高温低渗储层的解堵液体系。现场应用表明,解堵液基本解除井筒附近堵塞,对比酸化前后日产气量,本次酸化对该井起到了很好的解堵效果。      

雅克拉-大涝坝凝析气田油溶暂堵型低伤害修井液

在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业过程中易发生修井液大量漏失而导致黏土膨胀、速敏、微粒运移以及润湿性改变等问题,引起较严重的储层损害.针对该气田储层特点,研究出了油溶暂堵型低伤害修井液,并利用离心法、页岩防膨法、API堵漏模拟实验以及沉降稳定等实验方法,优选出了适合该区块油溶暂堵型修井液的黏土稳定剂、表面活性剂、堵漏剂和悬浮增黏剂.性能评价结果表明,该修井液具有油溶暂堵功能,适用温度范围广;岩心渗透率恢复率达到85%以上,具有明显的储层保护效果;具有良好的流变性能,能满足现场施工要求.     

东方1-1气田络合水水凝胶暂堵修井液技术研究与应用

通过对东方1-1气田待修井储层损害因素分析,该储层具有非均质性强、强水敏等特点,在修井过程中不仅要注重低渗防水锁损害、高渗防漏失损害,而且要防止水敏损害。针对以上储层保护要求,推荐以防水锁性(20.6mN/m)好、抑制性(防膨率99.5%)强和储层保护性(渗透率恢复值96.5%)好的络合水作为基液,构建络合水水凝胶暂堵修井液;该修井液不仅具有较好的封堵性能,而且本身具有较好的返排能力,在储层改造破胶液的作用下,渗透率恢复值均大于98%,能满足修井增产的目的。该体系在DF1-1-B2h井修井作业中取得了成功的应用。     

膨化水暂堵剂在海上油田修井中的应用

渤海某油田经过多年注水开发,储层压力高,层间压力差异大,修井作业往往需要较高密度的修井液来平衡地层压力。为减少修井液漏失,保护储层,一般会采取堵漏措施。该油田近年来引进了膨化水暂堵剂,室内研究表明,膨化水暂堵剂与该油田常用压井盐水配伍性较好,堵塞筛管及解堵效果良好。经油田现场实际应用,有较好的暂堵效果。     

顺北油田抗超高温柔性胶粒修井液

针对顺北高温油气井常规增黏型修井液易降解的难题,基于高分子柔性胶粒分散-降解-提黏-稳黏理论,研发了抗180 ℃ 高温柔性胶粒修井液体系,该修井液动力黏度在20～140 mPa·s范围可调,密度在1.0～1.3 g/cm3可调,实现了固相与无固相加重。明确了修井液在不同温度下的黏度变化规律,高温180 ℃ 高温老化1 d后黏度明显高于传统黄原胶体系,表现出良好的稳黏性能,该修井液对铝合金材料的腐蚀速率不超过2.22 g/(m2·h),并且携砂效果显著。该研究对顺北高温油气井安全高效修井作业具有一定指导意义。      

高渗储层双降解修井液体系研究

渤海油田多高渗储层,修井过程中易发生修井液大量漏失,修井液进入地层后若与储层配伍性差,修井液中的聚合物难于降解,常常引起储层伤害,导致修井后产量降低。因此,要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求,从热降解和生物酶降解角度出发,研制出了双降解修井液体系。评价结果表明,该体系封堵能力强,热降解性和生物降解性好,具有较好的储层保护效果。     

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修井是一项为恢复油气井的正常生产所进行的解除故障、完善井眼条件的工作。如果修井液与储层流体和储层矿物不配伍以及滤失量过大就会造成储层损害。文章以卫126井为例，对低压气井低伤害修井液的优选作了详细研究。针对地层高温、高渗透率、强水敏和强盐敏 的特征,把修井液盐度提高到12．5％，通过抗温抗盐有机降失水剂的滤失筛选实验、岩心伤害实验和修井液滤液表面张力评价实验，研制出性能优良的修井液配方TC2－5，并成功地应用于卫126井的修井作业，取得了“能压住井、压而不死、低伤害”的应用效果。     

基于井壁稳定及储层保护的钻井液技术

南海东部惠州区域上部古近系地层煤层易掉块,硬脆性泥页岩水化膨胀后存在井壁垮塌风险,而下部前古近系火成岩地层温度高、岩石致密、孔渗低,这些地层特点要求钻井液体系具有良好的抑制性能、封堵性能、抗高温性能和储层保护性能,而常规钻井液体系无法同时满足要求。结合邻井资料、地层岩性特点及地质要求,在上部古近系地层使用强封堵聚合物钻井液体系,该体系具有良好的泥页岩抑制性能,且在复合堵漏剂加量仅4%时就具有良好封堵性能;下部前古近系地层使用抗高温无固相钻井液体系,该体系可满足井底150 ℃高温要求,且岩心渗透率恢复率达85%,储层保护性能好。现场应用表明,在上、下地层分别使用两种钻井液体系,解决了古近系煤层掉块、硬脆性泥页岩垮塌问题,满足了前古近系地层高温和储层保护要求,不仅确保了井下作业安全,也为测试作业顺利进行提供了保障,该研究为同类地层钻井钻井液体系优选提供了借鉴。     

海上油田新型套管回接器研制与应用

在海上油气田开发过程中,由于地层腐蚀性流体作用及入井工具对套管损伤等原因,套管会出现腐蚀或穿孔的问题,严重影响后续海上调整井作业及增产措施的实施,同时对海上油气井的安全生产形成威胁.研究设计了 一种新型套管回接器,并对回接筒密封、篮式卡瓦、扶正引鞋、加长筒及配套辅助装置进行了优化改进,进一步提高了套管回接效率和成功率....     

低压气井暂堵修井工艺技术探讨

川渝油气田每年修井数多（达300井次），其中近50%为低压油气井，且相当部分井的天然气中含有H2S、CO2等有毒有害气体，造成低压气井修井作业时极为困难。为此，提出应综合考虑修井中的井控安全、储层保护、井下油管腐蚀和作业后复产等工艺技术，并在多个地质构造上应用非选择性堵水剂、可循环暂堵液、液体桥塞等暂堵压井液体系，取得了能压稳井、低伤害和安全作业的应用效果。分析对比暂堵液体系的现场应用情况，其中可循环暂堵液适用性更强，稳定时间长，不但可以满足暂时封隔地层流体的目的，而且在施工结束后可采取破胶水化依靠地层能量将其排出地面，也可采取天然气或者液氮气举的方式排出，减少了对地层的污染，适宜在现场推广应用。     

高酸性气田聚合物—甲酸盐封隔液的室内实验研究

四川盆地普光、罗家寨和元坝等高酸性气田的开发是一个世界级难题。在高温、高压、高含H₂S和CO₂气井生产过程中,需要向油管与套管的环空中注入防腐能力强的封隔液来防腐,以保证油管、套管及井下工具能够安全工作。该封隔液必须抵御酸性天然气的侵入而保持防腐性能稳定,一旦与储层接触也不损害储层。为此,通过大量的室内实验,研制出了聚合物—甲酸盐盐水封隔液体系。该体系以NaCOOH和KCOOH为加重剂,体系密度可达1.45 g/cm³;用黄原胶（XC）和复配聚阴离子纤维素（PAC）来调节流变性并降低滤失量;用抗高温保护剂HTS来进一步提高聚合物的抗温能力。通过72 h的高温高压含H₂S和CO₂天然气侵入实验,评价了该封隔液对G3、N80和TP110SS等3种钢材的腐蚀防护效果,结果表明钢材的腐蚀速率均低于0.076 mm/a。结论认为：该封隔液体系具有密度范围宽、抗温性好、防腐能力强、保护储层效果佳以及能够在井下环空长期稳定等优点,具有推广应用价值。