渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。     

套管环空保护液的研究与应用

在冀东海上注水井无套压注水后,为了保护套管不受腐蚀以及井下注水封隔器能够安全起出的需要,在套管环空需要注入环空保护液。基于套管和油管的腐蚀机理和防腐机理,设计出了套管环空保护液的主要添加剂,形成了套管环空保护液的基础配方,并通过对不同类型的除氧剂、缓蚀阻垢剂和杀菌剂的优选及加量调整,研制出了适用于南堡油田海上施工的套管环空保护液。评价结果表明:该保护液的稳定性好,杀菌率大于95%,密度范围宽(1.00～1.15g/cm3),对钢片的腐蚀性低,腐蚀速率低于0.05mm/a,能在井下对套管起到保护作用。目前该保护液已在南堡油田应用3口井,现场施工顺利。     

渤海油田大修套铣冲砂液最低环空返速的确定

针对渤海油田大修套铣冲砂作业的要求,研发了具有保护储层、降低漏失、提高携砂能力的套铣冲砂液替代地热水和海水作为大修井工作液。套铣冲砂液主要以微泡作为分散相,低黏度胶液作为连续相,依靠泡沫承托能力强以及泡沫和生物聚合物双层封堵的特点,达到冲砂、降漏失效果。通过过筛管实验、砂粒沉降实验与模型理论计算,确定了渤海油田套铣液携岩最低环空返速,为套铣冲砂液清洁井眼提供指导。现场应用表明,大修作业过程中采用套铣冲砂液,可大大降低井下复杂事故的发生率。     

新型环空保护液的腐蚀性研究与应用

目前,改性钻井液环空保护液、低固相环空保护液、清洁盐水环空保护液因其施工简单、方便、成本低在完井后比较常用,但普遍存在着腐蚀问题;油基环空保护液是非腐蚀性的,但单位成本高、环境污染严重,不能广泛应用。在对几种有机盐的物理特性进行比较后,选择了Weigh2和Weigh3这2种有机盐水溶液进行研究。通过金属挂片腐蚀试验、金属自腐蚀试验和应力腐蚀破裂试验以及对橡胶试样的硬度和重量影响试验,发现这2种有机盐水溶液均能达到井下管柱防腐和保护环空的目的。作为环空保护液在现场应用了6口井,效果良好,且成本合理,对环境无污染。     

普光高酸性气田环空保护液的研制与应用

研制的无固相体系的环空保护液是以有机酸盐为基液,添加抗硫缓蚀剂、杀菌剂和除氧剂调配而成。现场应用结果表明,该环空保护液体系密度调节范围广,达1.00～1.30 g/cm~3,可满足不同井深条件下的需要;溶液热稳定性好,抗高温能力强,可适合高温条件下的需要;pH为9.5～12,易于调节,不易引起金属腐蚀(碳钢腐蚀速率≤0.076 mm/a),可起到良好的环空保护作用;地层伤害率较低,对环境无污染,且成本合理,能够确保油套管长期安全使用,适宜在含硫油气藏推广应用。     

储气库注采井环空保护液的研制与性能评价

为了解决大港储气库群注采管柱腐蚀、结垢问题,通过优选密度调节剂、缓蚀剂、除氧剂、阻垢剂及杀菌剂等各种功能添加剂,得备了一种密度在1.0数1.6 g/cm~3可调的环空保护液:基液+5%咪唑啉类缓蚀剂GL-3(主要成分为咪唑啉硫代磷酸酯)+2%肟类除氧剂二甲基酮肟(DMKO)+1%杀菌剂1227(十二烷基二甲基苄基氯化铵)+1.3%有机磷酸类阻垢剂ZC-21(主要成分为氨基三甲叉膦酸ATMP)+0.01%pH调节剂(碳酸钠),研究了该环空保护液的缓蚀性能、除氧性能、杀菌性能、阻垢性能及其对封隔器胶筒性能的影响。研究结果表明:钢片在该环空保护液的腐蚀速率可低至0.045 mm/a,环空保护液中氧含量可降至40 mg/L,杀菌率可达100%,对CaCO_3、CaSO_4、BaSO_4的阻垢率分别高达99%、93%、81%,且对封隔器胶筒几乎无影响。环空保护液可以有效缓解酸性气体产生的腐蚀加速现象,成本合理,可达到有效保护油套管的目的,适宜在含酸性气体的气藏应用。     

CCE型环空保护液的室内研究

在油田用水中含有大量的溶解氧、硫化物、盐类、细菌类、具有相当大的腐蚀性。因而油田注水井管柱设备腐蚀严重,修井费用很高,并严重影响了油田的正常注水开发。文中介绍井ＣＣＥ型注水环空保护液的室内研制、性能评定的方法。该保护液针对油田特点,具有杀菌、缓蚀、阻蚀、阻垢三种性能。     

P110S钢在高矿化度油田水环空保护液中的腐蚀风险评价

采用高矿化度油田水作为环空保护液基液易增加油套管钢腐蚀开裂的风险,因此,需对P110S钢在油田水环空保护液中的腐蚀风险进行评估。在对油田水和P110S钢的化学组分进行分析的基础上,用高温高压釜模拟现场工况,开展温度为200 ℃、CO₂分压为10 MPa、H₂S分压为2 MPa条件下的失重腐蚀和四点弯曲实验,并用SEM与EDS分析腐蚀产物形貌和成分,最后对试样进行截面分析。结果表明:P110S钢在高温高酸性工况下未发生应力腐蚀失效,腐蚀速率为0.098 5 mm/a,试样表面存在严重的点蚀和局部腐蚀;截面分析显示试样表面腐蚀产物膜厚度为63 μm,金属基体腐蚀严重,P110S油套管钢在此工况下面临较大的腐蚀失效风险。为了抑制管材的腐蚀,建议使用淡水或矿化度较低的井场水作为环空保护液基液。      

渤海油田PEM聚合物水基钻井液废弃物固液分离技术研究

在江汉油田饱和盐水基钻井液废弃物固液分离技术研究的基础上,分析渤海油田PEM废弃物污染特点,首先针对渤海油田PEM聚合物水基钻井液废弃物进行了破胶剂的优选,并优选出了阳离子型无机破胶剂HWJ和高分子有机破胶剂HYJ;然后对钻井液废弃物的稀释比和破胶剂的加量等因素对固液分离效果影响进行了评价,确定了适合渤海油田PEM废弃物固液分离的处理工艺。固液分离结果表明,泥饼含水率只有49.7%,出水COD值明显降低,具有理想的分离效果。     

环空产液剖面测试技术在欢西油田开发中的应用

欢西油田历经20多年的开发,自2001年以来,油田含水大于80%,开发进入高含水阶段,油井水淹问题日益突出,针对稀油"三高"和稠油"水淹"日趋严重的实际,油田找堵水工作显得更加重要,由于欢西油田采油井均为机采井,近几年加大了环空产液剖面测试工作力度,在"水淹"区找油、"高含水井"上产和天然气挖潜工作上取得了较好效果.     

渤海油田调整井钻井液体系

近年来渤海绥中油田调整井中大斜度井、水平井逐年增加,地层压力衰减严重,导致原小阳离子钻井液体系（JFC）不能满足作业要求,主要体现为抑制性、流变性、抗污染能力和储层保护能力不足。为解决以上问题,开展了储层特性和泥岩理化性能研究,以及钻井液体系适应性分析,并以现有的钻井液体系为基础,通过室内实验优选了钻井液添加剂HAS。实验发现,HAS与小阳离子、聚胺、有机正电胶相比,具有更适合的抑制黏土水化膨胀效果;使用PF-VIF代替降滤失剂RS-1和增黏剂XC,钻井液的流变性和携岩能力都得到改善;包被剂PAC-HV和PAC-LV、HAS的协同作用可有效防止钻井液发生絮凝增稠,并能扩大固相容量限;复配使用封堵剂LPF和HTC可降低钻井液滤失量,提高钻井液的储层保护能力。形成的新型钻井液体系在现场应用后,钻井作业效率得到大幅度提升,馆陶组底砾岩井段倒划眼速度与之前相比提升30%,钻井周期缩短41.08 d,油井产量均达到或超过预测产量。      

速溶海水基压裂液在渤海油田的应用

针对渤海L油田的高孔、高渗、疏松砂岩储层特点,开发了一套速溶海水基压裂液,进行了速溶性、耐温耐剪切性、滤失性、破胶性能和岩心伤害性能评价。实验结果表明: SWF-SRG在海水中溶胀5 min溶解率达到92.3%,满足连续混配配液的要求;形成的速溶海水基压裂液在储层温度下剪切120 min后黏度大于50 mPa·s,满足现场压裂施工携砂的要求;该压裂液具有较高的造壁滤失系数、易破胶、储层伤害率低的优点,适合海上疏松砂岩压裂。速溶海水基压裂液连续混配压裂在L油田成功应用,最大配液速度达4.3 m3/min,最高砂比60%,最大加砂量51.1 m3,施工成功率100%,大幅提高了海上压裂施工效率。为海上大规模压裂提供了技术支撑。     

可循环泡沫钻井液在渤海油田的应用

渤海油田潜山地层压力系数低,裂缝、溶洞发育,钻井过程中钻井液漏失严重,因此研究和评价了一种可循环泡沫钻井液体系,并在该地区探井和开发井中首次进行了应用。结果表明,可循环泡沫钻井液的密度低,可在0.6～0.99g/cm3范围内调节;稳定性较好,稳定时间远大于24h;抗温达150℃;对岩心的封堵率均在75%以上,能显著提高岩心的渗透率恢复值,使其均在70%以上,油层保护效果好;满足潜山地层的勘探开发、钻井、录井和测井等各项作业的要求,地层不溢不漏,钻井作业安全、顺利,对低压和衰竭油气藏的勘探开发具有指导意义。     

大庆油田萨北开发区套管防护技术

分析了萨北地区的套损机理、防护管理、修复利用.提出了套管防护管理配套的技术(油田开发及射孔方案编制,钻井工程,生产管理,修井利用).建立了厂、矿、队三级套管防护组织,依靠管理配套技术,探讨了套管防护的新领域,使萨北开发区套损速度相对稳定在1%以内,取得了较好的效果.     

高渗稠油油田保护储层修井液的研发

高孔高渗的渤海S稠油油田采用水源井水修井后,漏失量大、产能恢复效果差。为了降低外来工作液对储层的损害,开发了保护储层的修井液体系。通过室内实验优选了配制前置液所用的边界膜清洗剂、降黏剂、阻垢剂和助排剂,评价了暂堵液的增黏性及其对岩心的封堵性能和破胶后岩心渗透率的恢复率。研究结果表明,配方为15%边界膜清洗剂GXXJ+1.5%降黏剂JN-01+0.5%阻垢剂ZG-02+1%助排剂ZP-01的前置液的洗油率、降黏率均达到90%以上,能够抑制钙镁垢形成,可将返排压力降低50%以上。配方为3%油溶性暂堵剂BH-ZD+0.7%增黏剂BH-VIS+3%破胶剂JPC(海水配制)的暂堵液在压力3.5数4 MPa、温度60℃的条件下封堵效果良好,破胶后岩心的渗透率恢复率在80%以上。采用该前置液加暂堵液体系修井能够有效预防有机质沉淀、油水乳化和无机垢堵塞等储层伤害。该体系已在S油田应用,修井后工作液漏失量低且产能恢复较好。     

GID钻井液在渤中油田的研究和应用

渤海油田渤中地区明化镇组泥岩中黏土含量较高,水敏性较强,钻井时易发生泵压上升、扭矩增大、憋漏地层或者卡钻等复杂情况.为解决上述作业风险,采用聚胺(PF-UHIB)作为主要的抑制剂,研制开发出了GID钻井液.该钻井液抑制性强,能够有效抑制水敏性泥页岩的水化膨胀,并且抗无用土相侵害能力强,同时具有优良的润滑性和储层保护效果.在BZ28-2S油田的应用表明,GID钻井液性能稳定,具有良好的抗温稳定性和润滑性、低的滤失性,封堵性以及储层保护效果好,起下钻顺畅,井眼规则,能满足大斜度井钻进携砂的要求,能有效地抑制泥岩的水化膨胀和分散,避免钻头泥包和钻屑黏连成块,同时提高了起钻效率.     

渤海油田快速钻井技术及其应用研究

介绍了渤海油田快速钻井的关键技术:集中表层作业及非钻机时间表层固井技术;采用PDC钻头 大功率泥浆马达 MWD组成的全面钻进导向系统;采用顶部驱动装置 高效固控系统;采用满贯测井技术、部分井使用LWD钻井系统及非钻机时间检验固井质量;低密度水泥浆和单级双封固井技术;TCP一次管柱多层射孔及隔板传爆技术;机采一变多控技术。并介绍了这些技术在绥中36-1油田、秦皇岛32-6油田和渤海边际油气田开发中的推广应用情况。     

尼日利亚边际油田合成基钻井液技术

尼日利亚边际油田地层复杂,软泥岩水敏性极强、硬脆性泥岩坍塌掉块严重,且所钻井均为斜井。S5井使用的5%KCl聚合物钻井液无法抑制造浆性极强的软泥岩地层水化膨胀,硬脆性泥岩裂隙、层理发育,钻井过程中多次出现缩径阻卡、井眼坍塌、卡钻等复杂情况。根据地层特点,SIPEC使用合成基钻井液,通过添加油、主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、生石灰、增黏剂等处理剂、保持钻井液电稳定性大于400 V、油水比大于70∶30、黏度大于70s、钻井液API滤失量为0、高温高压滤失量小于3 mL、钻井液密度为1.3 g/cm3和使用强化固控等技术措施。保证钻井液性能稳定和井下安全,并采取随钻堵漏、优化性能、钻井液回收等措施降低了钻井液消耗,降低合成基钻井液的使用成本。在随后的S6井钻井施工中,使用合成基钻井液效果良好,保证了复杂井段的井下安全,提高了钻井速度,钻井周期由128 d下降到36 d。