钻井液完井液处理剂大全三卷.ppt

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1、1,井漏处理技术1.比较成熟的井漏处理技术：孔隙性，天然微缝漏层轻微漏失：调整泥浆性能，静止堵漏。孔隙性，天然微缝漏层中等漏失：适当性能的水基泥浆、加入适当适量的堵漏剂，近平衡钻井，一般可以制服井漏。诱导性裂缝井漏，主要是防止诱导缝的产生，如合理的井身结构、泥浆密度、工艺措施，尤其在固井过程中要防止诱导性漏失。2.困难的是大段天然中大缝漏层和溶洞性漏层，国内在这方面处理能力较差，国外也尚未完全解决，主要措施是强钻暴露漏层，然后对漏层进行封堵（若漏层是储层，经常直接投产而不进行堵漏）。,堵漏剂,2,井漏处理技术3.漏层强钻技术：边漏边钻的海水强钻（国内常用清水强钻）：大量应用源于Austin C

2、halk。后来发展了泥浆帽钻井和高速注入海水以压制高压酸气。气基流体钻井技术：空气、泡沫、充气，用于漏层钻进最早、最多、效果最好，尤其是泡沫钻井，但需要大型地面注气设备和特殊井口装备。4.漏层暴露后的堵漏技术：常规水基钻井液加堵漏材料。水泥堵漏。化学反应的凝胶材料。纤维泡沫水泥堵漏。工具堵漏，如膨胀套管、膨胀筛管、可钻封隔器等。,堵漏剂,3,堵漏材料,4,5,总结：,6,泡沫及泡沫钻井液已广泛应用于石油天然气钻井，其特点是：密度低，携岩能力强，保护油气层、水井及地热井的含水层，钻进速度快，是一种有发展前途的钻井液。纯液体是很难形成稳定泡沫的，因为泡沫中作为分散相的气体所占的体积一般都超过90%

3、，而极少量的液体作为外相被气泡压缩成薄膜，极易破灭。要使液膜稳定，必须加入第三种物质即泡沫剂。,泡沫剂（发泡剂）,7,1.表面活性剂 是常见的泡沫剂。例如十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠以及硬脂酸钠等都有良好的发泡性能。这类物质的溶液表面张力很容易达到25mN/m左右。2.蛋白质类 例如蛋白质、明胶等，对泡沫有良好的稳定作用。这类物质虽然降低表面张力的能力有限，但可形成具有一定机械强度的薄膜。3.固体粉末类 像炭黑、微细矿粉等憎水固体粉末可聚集于气泡表面，形成稳定泡沫。4.其它类型 包括非蛋白质类的高分子化合物如聚乙烯醇、甲基纤维素以及皂素等。,泡沫剂的类型,8,（一）十二烷基苯磺酸钠 它属于阴

4、离子型表面活性剂，极易起泡，但使用时必须加入稳泡剂才能获得比较稳定的泡沫。其合成过程如下：,常用泡沫剂,9,（二）甜菜碱型泡沫剂 十二烷基二甲基甜菜碱的合成反应式如下：,常用泡沫剂,此类化合物溶于水呈透明溶液，发泡力强，是两性表面活性泡沫剂的代表。其抗盐、抗钙、抗温性能均较好。,10,（三）N-十六烷酰-N-甲基牛磺酸钠（商品名为L gepon TN-74）其结构为：,常用泡沫剂,实验数据显示，该产品在加热到230后，仍然表现出极好的发泡能力和稳定性。,11,（四）DF-1型泡沫剂该泡沫剂是由阴离子型表面活性剂烷基苯磺酸钠，抗钙、镁能力强的改性阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和发泡能力强

5、的脂肪醇硫酸钠配制而成的一种高效发泡剂。DF-1型泡沫剂抗钙、镁、盐能力强，携岩能力好，且具有较强抗温能力。,常用泡沫剂,12,粘土稳定剂 粘土矿物对油气层的损害,主要表现为膨胀和运移两种方式。为使地层渗透性不受损害,必须使用化学处理剂稳定地层中的粘土矿物。能防止粘土矿物膨胀的处理剂称为防粘土膨胀剂(防膨剂),能防止粘土微粒运移的处理剂称为防粘土微粒运移剂(防运移剂),两者都属粘土稳定剂。,13,粘土稳定剂 目前,粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类：(1)无机盐、无机碱类,如KCI、NH4Cl、CaCl2、AICl3、KOH等。(2)无机聚合物类,如羟基铝、氯氧化锆。(3)阳离子表面活性

6、剂类,如二甲基苄基烷基铵盐、烷基吡啶、三甲基烷基铵盐等。(4)有机阳离子聚合物类，若按其所含阳离子的不同可分为聚季铵盐、聚季磷盐和聚叔硫盐三大类。其中，有机阳离子聚合物类稳定剂使用范围广,稳定效果好,有效时间长,既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强。,14,有机阳离子聚合物对粘土的稳定机理1）电性“中和”抑制粘土的水化膨胀 阳离子聚合物链上的正电性原子或基团与粘土上的低价阳离子发生交换，大分子链上众多的正电性原子或基团“中和”了粘土晶层间和表面的负电荷，使晶层和颗粒间的静电斥力减小，晶层收缩而不易水化膨胀。2)聚合物吸附层阻止粘土的水化作用 阳离子聚

7、合物与粘土间强烈的静电引力，范德华力，使大分子牢固地吸附在粘土和其它微粒上，形成一层吸附层，从而阻止了粘土的水化作用。3)多点吸附控制了粘土及微粒的分散运移 聚合物长链可同时吸附到多个晶层与微粒上，从而抑制了粘土的分散和运移，正是由于阳离子聚合物的多点吸附，使吸附作用力强，在外力的作用下要同时脱附非常困难，加之阳离子聚合物本身的稳定性，所以可抗酸、碱、油、水的冲洗，即稳定具有长效性。,15,1、甲酸盐钻井液处理剂 将甲酸（HCOOH）与NaOH或KOH在高温高压条件下进行反应，可生成甲酸钠、甲酸钾等盐类。（1）HCOONa和HCOOK饱和溶液的密度分别为1.34 g/cm3 和1.60 g/c

8、m3，因而所配制的甲酸盐钻井液具有较宽的密度范围。（2）如需更高密度，还可使用甲酸铯（HCOOCs）钻井液，其最高密度可达2.3 g/cm3。,其它钻井液/完井液处理剂,16,其它钻井液/完井液处理剂,2、聚合醇类处理剂 聚合醇（又称多元醇）钻井液是九十年代研制成功的一种新型防塌钻井液。此类钻井液是在原有聚合物钻井液基础上，再加入一定数量的聚合醇配制而成。聚合醇是一类非离子型的低分子量聚合物。它既具有一般聚合物的特性，又具有非离子表面活性剂的某些特性。其结构通式为(HOCH2CH2OH)n 主要产品有聚乙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇和聚甘油等。,17,3、合成基钻井液处理剂,其它钻井液/完井液处理剂

9、,18,其它钻井液/完井液处理剂,4、甲基葡萄糖甙钻井液 MEG是甲基葡萄糖甙的英文缩写。MEG钻井液体系是近期研制成功的一种新型无环境污染的钻井液体系。其各种性能几乎可与油基钻井液相比拟，具有广泛的应用前景。MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，糠虾半致死质量分数96hLC50值大于500，000mg/l。MEG钻井液配方简单、配制和维护容易，并具有较强的页岩抑制性能、优异的润滑性能、良好的储层保护特性和体系稳定性。,19,其它钻井液/完井液处理剂,钻进液：在油气层钻进时使用的液体。射孔液：用于套管内射孔作业时的液体。酸化液：储层酸化时用的作业液。压裂液：用于压开储层岩石弱的解理面以

10、达到增产目的的液体。隔离液：用于隔离井下两种不能配伍流体的作业液。砾石充填液：用于砾石充填作业时携带和输送砾石的作业液。封隔液：充填在封隔器以上套管和油管环形空间内支撑和保护套管及封隔器的作业液。压井液：用于平衡井底孔隙流体压力而充填在井筒中的作业液。清洗液：清洗套管和井筒的作业液。修井液：用于井下设备修理维护和重新完井的作业液。,在油气井完井作业过程中所使用的工作液统称为完井液。这些作业包括钻开油层、下套管、射孔、防砂、试油、增产措施和修井等，大致会用到下面一些工作液：,20,其它钻井液/完井液处理剂,完井工作液体系类型的选择和设计的总要求和目标是减少对油气层的损害并保证井下设备和作业施工的

11、安全，完井工作液的选择参考下表。,21,其它完井液处理剂,水基完井液用添加剂的种类与钻井液相比要少得多，常用水基完井液添加剂如下:,22,23,其它钻井液/完井液处理剂,5.隐型酸完井液处理剂 隐型酸完井液体系是在传统的碱性完井液基础上发展起来的，是在完井液认识观念上从工程性能为主向储层保护性能为主的重大突破，也是在完井液功能发展上从低伤害储层向改造储层的重大突破。隐型酸完井液的基本组成如下：（1）配制介质：过滤海水或过滤盐水。（2）处理剂：粘土稳定剂（HCS）、隐型酸螯合剂（HTA）、防腐杀菌剂（CA101）。（3）密度调节剂：NaCl/KCl 1.01-1.20g/cm3；CaCl2 1.

12、01-1.39g/cm3；CaCl2/CaBr2 1.40-1.80g/cm3；CaBr2/ZnBr2 1.81-2.30g/cm3.,24,其它钻井液/完井液处理剂,隐型酸螯合剂（HTA）的作用:（1）溶液中HTA浓度增加，pH值下降，改变了各种作业液的pH值环境，消除有机垢和无机垢沉淀。（2）HTA对碳酸盐类无机垢和屏蔽暂堵材料（CaCO3类）均具有很好的溶解作用，可以消除前期液不配伍产生的无机垢沉淀和酸溶性暂堵材料对储层造成的损害。（3）HTA对钻井液、水泥浆、完井液中使用的有机大分子处理剂具有很好的酸溶作用，可消除前期作业液中有机垢对储层的损害。（4）HTA对不同油田的油砂均具有一定的

13、溶蚀作用，因此HTA可以起到基质酸化的作用，达到改造储层的目的。,25,钻井液处理剂一览表（1、粘土类）,26,钻井液处理剂一览表（2、加重剂类）,27,钻井液处理剂一览表（3、增粘剂类）,28,钻井液处理剂一览表（3、增粘剂类续）,29,钻井液处理剂一览表（4、降粘剂类）,30,钻井液处理剂一览表（4、降粘剂类续）,31,钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类）,32,钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类续）,33,钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类续）,34,钻井液处理剂一览表（6、絮凝剂类）,35,钻井液处理剂一览表（7、页岩抑制剂类）,36,钻井液处理剂一览表（7、页岩抑制剂类续）,37,钻

14、井液处理剂一览表（8、润滑剂类）,38,钻井液处理剂一览表（9、堵漏材料类）,39,钻井液处理剂一览表（9、堵漏材料类续）,40,钻井液处理剂一览表（10、消泡剂类）,41,钻井液处理剂一览表（11、发泡剂类）,42,钻井液处理剂一览表（12、杀菌剂类）,43,钻井液处理剂一览表（13、解卡剂类）,44,钻井液处理剂一览表（14、水基钻井液乳化剂类）,45,钻井液处理剂一览表（15、缓蚀剂类）,46,钻井液处理剂一览表（16、高温稳定剂类）,47,钻井液处理剂一览表（17、泥浆清洁剂类）,48,钻井液处理剂一览表（18、碱度控制剂类）,49,钻井液处理剂一览表（19、油基钻井液配浆材料及添加剂类）,50,钻井液处理剂一览表（19、油基钻井液配浆材料及添加剂类续）,