CN102618225A

CN102618225A - 一种修完井液

Info

Publication number: CN102618225A
Application number: CN2012100619953A
Authority: CN
Inventors: 徐燕东; 杜春朝; 李江; 徐刚; 张军杰; 张�杰; 黄振琼; 王海波
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明涉及一种修完井液，尤其是一种用于碎屑岩储层的修完井液，该修完井液包括配制基液和添加剂，配置基液为地层水或者是地层水和地表水的混合液，其中，添加剂包括增粘剂，缓蚀剂，稳定剂，杀菌剂。本发明的技术方案，各种原料配物性良好，与地层配物性良好，具有抗高温、高矿化度的特点，现场配制工艺简单易行，满足保护储层要求。

Description

一种修完井液

技术领域

本发明涉及一种修完井液，尤其是一种经济有效的适合高温、高压、高矿化度地层水条件下的低伤害宽密度修完井液。

背景技术

完井作业是衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液直至投产的一项系统工程。

修井作业是油气井、注水井在生产过程中当中发生故障造成油气井减产、注水井注水量降低，需要施工排除井下故障恢复油气井、注水井正常生产。

一般把钻开油层、射孔、防砂以及各种增产措施中用于产层的流体称为完井液，将为维护或提高产能而修井时所需的流体称为修井液。简单的修井和完井可选择成分类似的液体，即修完井液。修完井液是用各种原材料和化学添加剂配制成的一种液体，完井液按其组成可分为1)水基完井液(①改性钻井液、②无固相清洁盐水、③有固相粘性盐水)，2)油基完井液(①油基完井液、②油包水完井液)。

为满足保护储层，防止污染的需要和保证作业安全，完井液必须能够：1)平衡地层压力，保证作业的安全；2)提供储层保护能力，减少对生产层的损害；3)维持井眼和套管的稳定；4)携带、悬浮固相颗粒；5)提供防腐能力，减轻对套管和井下工具的腐蚀；6)在井下条件下保持各种性能的稳定；7)与储层具有相容性，不改变储层的性质。

塔里木盆地碎屑岩储层具有超深、高温、高压、高矿化度地层水的特征，前期在修完井中，一般都采用地层水(联合站的污水，很多井的地层水混合物，下同)，这类修完井液对井下工具腐蚀大，携带、悬浮固相颗粒能力差；若是修完井液密度较低，就采用地层水和地表水混配，这类修完井液对井下工具腐蚀较大、与地层的相容性差，携带、悬浮固相颗粒能力差。这些修完井液的这些缺点，造成大多数井在完井或者修井后需要气举或者抽汲诱喷、产能下降，甚至出现极少数井，修井后无产能。

发明内容

为了在修完井过程中更好的保护储层，减少对储层的污染，提高油气井的产能，本发明提供一种油气井修完井液，解决在高温、高压、高矿化度地层水条件下低伤害宽密度修井完井，保护储层、减少污染、提高产能的发明目的。

本发明提供一种修完井液，其特征在于，包括配制基液和添加剂，配置基液为地层水或者是地层水和地表水的混合液，其中，添加剂包括增粘剂，缓蚀剂，稳定剂，杀菌剂。

所述增粘剂优选为乙烯基单体多元共聚物和/或黄杆菌微生物胶，优选的，按重量百分比计，乙烯基单体多元共聚物的含量为0.5-0.6％，黄杆菌微生物胶的含量为0.2-0.3％。

所述缓蚀剂可选有机磷酸酯，季铵化咪唑啉等化合物，优选多元醇磷酸酯，例如巩义市友邦供水材料有限公司的JC-111，优选的，按重量百分比计，多元醇磷酸酯的含量为0.06～0.08％。

所述稳定剂可选阳离子聚合物，如阳离子季铵盐高分子聚合物，优选为二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物，例如山东鲁岳化工有限公司的LYPO-314，优选的，按重量百分比计，二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物的含量为0.4～0.6％。

所述杀菌剂可选普通的杀菌剂，优选为二氧化氯，例如巩义市友邦供水材料有限公司的JC-411，优选的，按重量百分比计，JC-411的含量为0.03～0.07％。

优选地，所述修完井液还包括氯化钙和/或氯化钠和/或地层水。

优选地，所述修完井液密度为1030-1350kg/m³。

所述的修完井液，用于碎屑岩储层修和/或完井施工的应用。

本发明具有如下有益效果：本发明采用上述技术方案，各种原料配物性良好，与地层配物性良好，具有抗高温、高矿化度的特点。可以和地表水、地层水(地表水密度1.01～1.03g/cm³，地层水密度1.13～1.16g/cm³，普遍为1.14～1.15g/cm³)任意混配，并且根据实际修完井液的密度要求，添加氯化钙(固体密度2.5g/cm³，可配溶液密度理论最大1.4g/cm³，现场可调溶液密度为1.3g/cm³)进行加重，或添加氯化钠(氯化钠固体密度2.13g/cm³，溶液密度为1.01～1.20g/cm³)减重，密度可以在1030-1350kg/m³之间任意调整。

方案中主要采用地层水为主的基液本身具有高矿化度特征，并且密度可调；在室内恒温加热炉中试验表明：抗高温粘土稳定剂，在恒温120℃、热滚24小时的实验条件下无沉淀、不分层；抗高温粘土稳定剂在恒温140℃、热滚16小时的实验条件下均匀、无沉淀；在恒温140℃、热滚16小时、Ca2+体积含量大于10％，抗盐实验，无沉淀。

本专利可应用于高温、高压、高矿化度地层水条件下的碎屑岩储层修、完井施工。

目前国内勘探开发领域越来越广阔，随着技术能力的提高，超深井的勘探开发日渐增加，高温、高压、高矿化度地层水碎屑岩储层日渐增多，这些储层的储层在完井、修井中均需要对储层进行保护。本专利均可应用于这些特殊储层和特殊的施工条件，具较广阔的应用前景。

具体实施方式

以下述的实例详细叙述如下，然而，本领域技术人员应当理解的是，本发明的保护范围不应当局限于此。

以下实施例所用仪器和设备的来源如下表1所示：

仪器和设备名称	厂家或来源	型号
			变频高温滚子加热炉	青岛同春石油仪器有限公司	GW300-PLC
陈化釜	青岛海通达专用仪器有限公司	LHG-2
			高速变频无级调速搅拌机	青岛同春石油仪器有限公司	GJS-B12K
精密电动搅拌器	江苏省金坛市鸿科仪器厂	JJ-1
			旋转粘度计	青岛同春石油仪器有限公司	ZNN-D6
双通道常温常压膨胀仪	青岛同春石油仪器有限公司	CPZ-2型
			中压滤失仪	青岛海通达专用仪器有限公司	SD3
高温高压失水仪	青岛同春石油仪器有限公司	GGS42-2

以下实施例所用原料的来源如下表2所示：

实施例(制备试验和性能评价实验)：

实施例1(最优选的实施例，室内小样配方，配方比重1.08)

增粘剂PAC1410.54％，XC 0.26％；缓蚀剂JC-111 0.06％；粘土稳定剂LYPO-314 0.48％；杀菌剂JC-411 0.04％；

清水(密度1.03g/cm³)300g；地层水(密度1.15g/cm³)193g；

增粘剂PAC141 2.7g；XC 1.3g；缓蚀剂JC-1110.3g；粘土稳定剂LYPO-314 2.4g；杀菌剂JC-411 0.2g。

实施例2(室内小样配方、配方比重1.10)

增粘剂PAC141 0.50％，XC 0.20％；缓蚀剂JC-111 0.08％；粘土稳定剂LYPO-314 0.40％；杀菌剂JC-411 0.03％；

清水(密度1.03g/cm³)200g；地层水(密度1.15g/cm³)292g；

增粘剂PAC141 2.5g；XC 1g；缓蚀剂JC-111 0.4g；粘土稳定剂LYPO-314 2g；杀菌剂JC-411 0.15g。

实施例3(室内小样配方、配方比重1.14)

增粘剂PAC141 0.60％，XC 0.30％；缓蚀剂JC-111 0.07％；粘土稳定剂LYPO-314 0.60％；杀菌剂JC-411 0.05％；

清水(密度1.03g/cm³)200g；地层水(密度1.15g/cm³)250g；CaCl250g；

增粘剂PAC141 3g；XC 1.5g；缓蚀剂JC-111 0.35g；粘土稳定剂LYPO-314 3g；杀菌剂JC-411 0.25g。

对照例(配方比重1.08)

清水(密度1.03g/cm³)300g；地层水(密度1.15g/cm³)193g。

效果评价

实施例与现有技术的比较见下表3所示。各比较参数的测定或计算方法简要描述如下：

由以上比较可以得出，本发明的各实施例中，岩心渗透率恢复率都在80％以上，平均达到93.59％，保护油气层效果好，稳定性好，抗高温性达到120℃以上，抗盐性都大于10％，密度在1.03～1.35g/cm³间任意可调，腐蚀性很小，这三种配方都能满足塔河油田各项修完井作业，又不会损害储层。最优选的配方为实施例1，抗高温性、抗盐性、腐蚀性、稳定性、岩芯实验渗透率恢复值均最优。

测定方法：

抗温性

①用中压滤失仪测定修完井液样品的API滤失量(压力为0.7MPa，时间7.5min)，即FLAPI；然后用旋转粘度计测得样品在600转下的读数，计算得到AV值(表观粘度)；

②取350mL左右样品装入陈化釜中，然后放置在滚子加热炉中进行热滚，热滚16h；

③冷却陈化釜，取出样品，重复①。

对比热滚前后的FLAPI和AV，变化越小则抗温性越佳。

稳定性

①观察：取500mL左右修完井液样品置于500mL量筒中，常温下静置，24h后观察溶液是否分层，是否有沉淀；

②测量：把①所得样品的上半部分小心地倒入另一个容器中，用密度计测其密度，记作X1，再测下半部分的密度，记作X2；

③评价：如果①中观察到无沉淀、无分层，且X2-X1＜0.1g/cm3，则稳定性好。

抗盐性

②加热：加热至140℃，保温16h后观察溶液是否分层，是否有沉淀；

③测量：表观粘度AV、塑性粘度PV；

④评价：如果①和③中无分层、无沉淀，且AV、PV值＞3，则稳定性好。

腐蚀性

①取350mL左右待评价修完井液样品，加入陈化釜中；

②测定钢片的长、宽、高，并称准钢片的质量，放入陈化釜中；

③把老化罐放入已升至要求温度的滚子加热炉中，进行热滚；

④热滚所需时间后，冷却至常温，取出钢片进行清洗，准备称量其质量。

⑤腐蚀速率的计算

计算公式： C＝(m₀-m₁)/S₀t

式中，C——钢片的腐蚀速率，g/m²·h；

m₀，m₁——腐蚀前后钢片的质量，g；

S₀——钢片的总表面积，m²；

t——腐蚀时间，h。

腐蚀速率越高，表示腐蚀程度越严重，防腐蚀效果越差。

岩心损害实验

①将抽空饱和好的岩心放入岩心夹置器，围压2.0MPa，用标准盐水(10000ppm)测岩心水相渗透率；

②用未过滤修完井液注入岩心，流量1ml/min，连续注入60min，记录累计注入量和渗透率变化的关系，观察并记录压力值；

③计算每10min对应的渗透率，作出曲线，反映修完井液对岩心的堵塞程度。

损害程度计算公式：

D_r—损害程度；K_s前—用标准盐水测的岩心渗透率，×10^-3μm²；K_s后—用修完井液测的岩心渗透率，×10^-3μm²。

Claims

1.一种修完井液，其特征在于，包括配制基液和添加剂，配置基液为地层水或者是地层水和地表水的混合液，其中，添加剂包括增粘剂，缓蚀剂，稳定剂，杀菌剂。

2.如权利要求1所述的修完井液，其特征在于，所述增粘剂为乙烯基单体多元共聚物和/或黄杆菌微生物胶和/或羧甲基纤维素钠盐，优选的，按重量百分比计，乙烯基单体多元共聚物的含量为0.5-0.6％，最优选0.54％，黄杆菌微生物胶的含量为0.2-0.3％，最优选0.26％。

3.如权利要求1或2所述的修完井液，其特征在于，所述缓蚀剂为有机磷酸酯或季铵化咪唑啉，优选的，按重量百分比计，其含量为0.06～0.08％，最优选0.06％。

4.如权利要求1～3任一项所述的修完井液，其特征在于，所述稳定剂为阳离子聚合物，优选的，按重量百分比计，其含量为0.4～0.6％，最优选0.48％。

5.如权利要求1～4任一项所述的修完井液，其特征在于，所述杀菌剂为二氧化氯，优选的，按重量百分比计，其含量为0.03～0.07％。

6.如权利要求1～5任一项所述的修完井液，其特征在于，所述修完井液还包括氯化钙和/或氯化钠和/或地层水。

7.如权利要求1～6任一项所述的修完井液，其特征在于，所述修完井液密度为1030-1350kg/m³。

8.如权利要求1～7任一项所述的修完井液，用于碎屑岩储层修井和/或完井施工的应用。