CN102053102A - 一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法，包括如下步骤：步骤1、常温下配制一定浓度的盐水溶液；步骤2、取一定量配制盐水完井液装入差示扫描量热仪的高压池内；步骤3、向高压池内充入10～20MPa压力的氦气，然后以0.05～0.2℃/min的速率降低高压池的温度；步骤4、当温度降低至目标温度时，保持温度恒定2～5小时，同时通过差示扫描量热仪绘制热流量曲线；如果热量曲线出现峰值，说明有盐析出；如果没有热量曲线出现峰值，则表示在该压力和温度条件下没有盐结晶。本发明利用氦气的特性以及差示扫描量热仪来分析盐析，不仅操作简单而且结果准确。

Description

一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法

技术领域

本发明涉及一种在石油钻采中评价完井液在低温高压条件下盐析的方法。

背景技术

在深水钻井作业时为了抑制水合物的形成，一般会使用高浓度的盐水完井液。但是泥线处的低温会使得完井液中的盐发生结晶，同时实验表明，高压条件也会使盐水的结晶温度升高。因此测试盐水在低温高压条件下是否发生结晶对于构建完井液体系非常重要。

目前判断盐水在高压下结晶的方法是通过压力结晶装置测定体系的摩尔体积变化，但是对于体积变化很小的情况，测试时存在一定的误差，有时甚至设备无法监测。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法，该方法能够准确地判断完井液在深水条件下是否发生盐析。

本发明的一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法包括如下步骤：

步骤1、常温下配制一定浓度的盐水完井液；

步骤2、取一定量配制盐水完井液装入差示扫描量热仪(DSC)的高压池内；

步骤3、向高压池内充入10～20MPa压力的氦气，然后以0.05～0.2℃/min的速率降低高压池的温度；

步骤4、当温度降低至目标温度时，保持温度恒定2～5小时，同时通过差示扫描量热仪绘制热流量曲线；如果热量曲线出现峰值，说明有盐析出；如果没有热量曲线出现峰值，则表示在该压力和温度条件下没有盐结晶。

本发明利用氦气的特性以及差示扫描量热仪(DSC)来分析盐析，不仅操作简单而且结果准确。

具体实施方式

本发明的实验原理是：

1、盐类在溶解和结晶是都伴有热量的吸收和释放，因此，通过测量密闭空间内热量的细微变化，判断是否有盐类结晶。

2、由于考虑到低温高压下如果产生水合物也会伴有热量的变化，因此加压的气体选用氦气(氦气形成水合物的条件极其苛刻，压力需要200MPa以上。而深水钻井的水深也就几千米以内，压力小于50MPa)，可以防止水合物的形成。

具体方法是：

步骤1、在常温下配制一定浓度的盐水完井液(也可以是盐水液，现场要求完井液或是盐水液的密度和抑制水合物的能力不同，盐的浓度会随之发生变化因此浓度的大小工具现场的实际作业需求来定即可)；

步骤2、取一定量配制盐水完井液装入DSC设备的高压池内；

步骤3、向高压池内充入10MPa～20MPa的氦气，然后以0.1℃/min的速率降低高压池的温度；

步骤4、当温度降低至目标温度时，保持温度恒定一定时间，最好是在2～5小时；

步骤5、通过DSC设备绘制热流量曲线，如果热量曲线出现峰值，说明有盐析出；否则表示，在该压力和温度条件下，没有盐结晶。

通过上述步骤得到的盐析结果非常准确。此外，本发明的分析方法操作简单，便于在钻井作业中实际应用。

本发明的效果应用：

在深水钻井作业中，对于完井液体系来说，盐的浓度较高。在海床附近存在的低温高压条件，就有可能使得完井液中的盐类结晶析出，堵塞管路造成作业事故的发生。因此可以使用这种方法判断具体一口深水井的完井液设计是否发生盐析。

因为对于确定的井位，经过钻井作业，泥线附近的温度和压力均已确定。在使用此方法时，实验条件中恒温的温度和氦气压力也就明确。如果热量曲线出现峰值，就说明此完井液体系在作业时会出现盐析，不合适此井的完井作业，完井液体系的配方就需修改或要重新设计。

Claims (1)

1.一种评价完井液在低温高压条件下盐析的方法，包括如下步骤：

步骤1、常温下配制一定浓度的盐水溶液；

步骤2、取一定量配制盐水完井液装入差示扫描量热仪的高压池内；

步骤3、向高压池内充入10～20MPa压力的氦气，然后以0.05～0.2℃/min的速率降低高压池的温度；

步骤4、当温度降低至目标温度时，保持温度恒定2～5小时，同时通过差示扫描量热仪绘制热流量曲线；如果热量曲线出现峰值，说明有盐析出；如果没有热量曲线出现峰值，则表示在该压力和温度条件下没有盐结晶。