CN111925781A - 平衡压修井作业用无机均相液体及配制方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
平衡压修井作业用无机均相液体及配制方法和使用方法,向搅拌器中泵入水,搅拌下将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌加入到搅拌器中;然后将搅拌器中的搅拌液泵入到分离器,分离得到非均相液与溶液;将非均相液泵入到搅拌器进行搅拌;将溶液泵入到回流罐;对回流罐中的溶液进行密度测量,若密度符合压井要求,将溶液泵入储液罐;若密度不符合压井要求,将溶液泵入到搅拌器中,回流搅拌,直至密度符合压井要求,泵入储液罐。本发明的循环使用方法,打破了以往工作用液的再次配液而无法实现再利用的缺陷,实现修井作业用液的重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种平衡压修井作业用无机均相液体及其配制方法和使用方法。
背景技术
修井作业是油、气、水井日常生产、管理、优化、维护的核心,贯穿油气田开发全生命周期,其工作任务繁重、业务体系庞大、人员规模巨大。修井作业以维护产量为根本,2018年中国石油通过大修恢复产能超过52×104t,足见修井作业在油气田生产中的重要地位。然而,随着油气勘探开发向“深层”、“低渗透”、“非常规”等领域的迈进,油气藏类型越来越多样化,井筒结构越来越复杂,安全环保要求也愈加严格,修井作业面临越来越多的新挑战。
目前,在修井工艺中主要采用带压修井与压井液修井,带压修井,既在油、气、水井井口带压的情况下,利用特殊修井设施进行井下作业技术,较传统井下作业,不放喷,不溢流,对底层系统损伤小,但也存在一定的技术难点:一是防喷器密封橡胶件的性能,目前防喷器密封橡胶件的磨损只能维持在2000米以内,若有附加工序或其他特殊情况,就得中途更换密封橡胶件,既费时又费力;二是油管接箍探测设备,在油管起下过程中只能通过技术人员凭感觉或经验判断油管接箍位置,所以很容易磕碰防喷器的密封橡胶件,对于压井作业存在安全隐患。压井液修井,目前该压井方法主要有聚合物类压井,含固体颗粒类压井和无固相中高密度压井液压井等,但这些方法在修井作业中也存在一定的缺点:
聚合物类压井作业时,例如凝胶类聚合物压井,该类方法主要是将凝胶配方量泵入地下,经行暂堵,但由于不能准确判断地底状况,只能根据一般经验进行判断,因此可控性差,风险系数高,并且对于某些强凝胶类聚合物存在成胶强度过大,配方复杂等问题;
固体颗粒类压井,该体系在配制过程中可快速达到所需压井密度,防止体系的漏失量,但固体颗粒会造成储层锁喉,导致储层渗透率下降,易造成卡钻等井下事故,影响到测试的准确性或生产井的产能,增加了作业成本;
无固相压井液压井,以甲酸盐类液相体系为代表,铯盐虽说能达到压井要求,但价格高得出奇;再者在配制过程中,由于没完全配套的现场配制技术,因此在配制过程中经常会出现密度不达标或配制次数繁多,从而增加了劳动强度和地面费用的投入。据统计,大庆二氧化碳试验区年均工作43井次,并且返排1000m3以上,返排液主要以压井液为主,体积比约占75%以上,其余为油污、固体颗粒及悬浮物,其特点主要含盐浓度高、乳化严重、固相杂质复杂,循环处理难度大。若将返排液直接排污排废,将占用较大空间的废液池,会造成二次污染,并且浪费资源增大作业成本。
可见,在修井作业中存在高排放、高风险、高环境污染等缺点,不能满足高质量发展的要求。因此如何实现修井作业用液现场配制,减少返排液资源的浪费,排污排废占地过大,成本过高改善工作环境,提高工作效率,降低劳动强度等成为了作业的需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种平衡压修井作业用无机均相液体及其配制方法和使用方法,采用平衡压修井技术,即将高密度均相液泵入到地层,与地层压力建立动态平衡从而达到修井目的,操作简单,并将循环、高效等技术理念应用于修井作业中,既拥有完整体系的高密度均相液现场配制方法,保证修井工作液达到均相及压井密度要求以及工作液的循环利用。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,包括以下步骤:
步骤一、向搅拌器中泵入水,搅拌下将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌加入到搅拌器中;
步骤二、然后将搅拌器中的搅拌液泵入到分离器,分离得到非均相液与溶液;
步骤三、将非均相液泵入到搅拌器进行搅拌;将溶液泵入到回流罐;
步骤四、对回流罐中的溶液进行密度测量,若密度符合压井要求,将溶液泵入储液罐;若密度不符合压井要求,将溶液泵入到搅拌器中,回流搅拌,直至密度符合压井要求,泵入储液罐。
本发明进一步的改进在于,压井要求的密度为1.5~1.7g/cm3。
本发明进一步的改进在于,密度符合压井要求时,溶液按质量份数计,包括硝酸钙27.42~35.07份、氯化钙12.58~16.09份、氯化钾6.74~8.62份、溴化锌3.98~24.92份与水28.34~36.23份。
本发明进一步的改进在于,回流比为1.2~2。
本发明进一步的改进在于,水通过进水管线泵入到搅拌器中,进水管线设置在搅拌器的上部。
本发明进一步的改进在于,分离器可选用离心分离器或板间隔式分离器;所述回流罐的容积为10m3或大于10m3。
平衡压修井作业用无机均相液体使用方法,包括以下步骤:
将均相液体运输到施工现场后泵入压井底层,在井口下部设置有液位计,根据液位进行补充或回收均相液体,平衡地压,将返排或回收的均相液体通过涡轮离心机,进行分离,得到液体;将得到的液体经颗粒介质过滤器过滤,若过滤得到的液体密度符合压井要求,则泵入压井底层;若过滤得到的液体密度不符合压井要求,则加入溴化锌至密度符合压井要求。
本发明进一步的改进在于,溶液按质量份数计,包括硝酸钙27.42~35.07份、氯化钙12.58~16.09份、氯化钾6.74~8.62份、溴化锌3.98~24.92份与水28.34~36.23份。
本发明进一步的改进在于,颗粒介质过滤器中滤料按质量百分数计,包括55%~65%的粒径为2mm的无烟煤以及35%~45%的粒径为0.25mm的石英砂,滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h。
本发明进一步的改进在于,过滤后得到的液体中,悬浮固体含量<10.0mg/L,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH为6.5~7.5。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果:
本发明通过向搅拌器中泵入水,搅拌下将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌加入到搅拌器中;然后将搅拌器中的搅拌液泵入到分离器,分离得到非均相液与溶液;将非均相液泵入到搅拌器进行搅拌;将溶液泵入到回流罐;对回流罐中的溶液进行密度测量,若密度符合压井要求,将溶液泵入储液罐;若密度不符合压井要求,将溶液泵入到搅拌器中,回流搅拌,直至密度符合压井要求,泵入储液罐,从而完成现场配制。本发明保证修井工作液达到均相及压井密度要求,摒弃了使用传统固体颗粒会造成储层锁喉,导致储层渗透率下降,易造成卡钻等井下事故,影响到测试的准确性或生产井的产能,增加了作业成本的方法。
本发明中平衡压修井作业用无机均相液体的使用方法中,溴化锌又可作为高密度均相液的密度调节剂,可实现循环使用,从而打破了以往工作用液的再次配液而无法实现再利用的缺陷,实现修井作业用液的重复利用。与常规粗放式,风险高方法相比,本发明采用平衡压工作技术,与地层压力建立动态平衡,保证作业安全高效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的高密度无机均相液零排放循环现场配制方框图。
图2是本发明的高密度无机均相液零排放循环现场配制工艺流程图;
图标:1-进水管线;2-搅拌器;3-投料管线;4-输液管线;5-分离器;6-出液管线;7-回流罐;8-泵;9-储液管线;10-阀门;11-回料管线;12-回流管线;13-储液罐;14-罐车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
随着油气田开发的深入和井筒多样化维护需求,一种安全、高效的平衡压修井作业成为了迫切寻求的新技术,平衡压修井就是根据储层属性,结合油、气、水井的状况,利用专业工具和设备,以相应的技术方案实现与地层压力的动态平衡,进而对井筒进行维修作业的技术。
本发明采用平衡压修井技术,即将高密度均相液泵入到地层,与地层压力建立动态平衡从而达到修井要求,操作简单,并将循环、高效等技术理念应用于修井作业中,既拥有完整体系的高密度均相液现场配制方法,保证修井工作液达到均相及压井密度要求以及本发明配套循环方法实现工作液的循环利用。
参见图2,本发明采用的装置包括搅拌器2,搅拌器2与进水管线1、投料管线3以及回流管线12相连通。搅拌器2出口经过输液管线4与分离器5入口相连通,输液管线4上设置有阀门10和泵8,分离器5的一个出口经回料管线11与搅拌器2相连通,另一个出口经出液管线6与回流罐7相连通,出液管线6上设置有阀门和泵。回流罐7的一个出口经储液管线9与储液罐13相连通,储液管线9上设置有阀门和泵,储液罐13经阀门、泵与罐车14相连通。回流罐7的另一个出口经回流管线12与搅拌器2相连通,回流管线12上设置有阀门和泵。
参加图1和图2,本发明提供的平衡压修井作业用高密度无机均相液体零排放循环现场配制方法,包括以下步骤:
步骤一、本发明中平衡压修井作业用高密度无机均相液体(简称溶液)包括:按质量份数计,硝酸钙27.42~35.07份、氯化钙12.58~16.09份、氯化钾6.74~8.62份、溴化锌3.98~24.92份与水28.34~36.23份。
用泵以一定的流量向搅拌器中泵入水,将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌通过投料管线3缓慢的加入到搅拌器2中,加料的同时以100r/min左右的速率进行搅拌,全过程中搅拌器2一直运转,泵一直运转;
步骤二、为保证步骤一中组分充分溶解达到均相,然后将搅拌器2中的搅拌液泵入到分离器5,进行强化溶解,分离得到非均相液与溶液;
步骤三、将步骤二分离器5中的非均相液通过回料管线11泵入到搅拌器2进行再搅拌,强化溶解,保证均相,溶液通过出液管线6将液体泵入到回流罐7;
步骤四、利用密度计对回流罐7中的均相液体进行密度测量,若密度符合压井要求,即密度为1.5~1.7g/cm3,打开储液管线9,将液体泵入储液罐13,每分钟处理量为0.67m3;
若均相液体密度测量未达到工作密度,开启回流管线12,回流比R设置在1.2~2,将密度不符合压井要求的高密度无机均相液体通过回流管线12泵入到搅拌器2中,100℃下回流搅拌,直至测量密度达到压井要求时,通过储液管线9泵入储液罐13,罐车14运输,现场压井;
本发明的平衡压修井作业用高密度无机均相液体的密度范围为1.53~1.70g/cm3。
所述搅拌器2进水管线1应设置在搅拌器2的上方或侧上部或远离输液管线4和回料管线11,确保水的进入起到强化溶解的作用,而不会过于靠近输液管线4或回流管线12,影响出水密度,确保出水密度的稳定以及预期效果。
所述分离器5可选用离心分离器或板间隔式分离器,目的是在一定功率的搅拌器2作用下,利用分离器5通过回料管线11将一部分溶液泵回到搅拌器2中,进行再搅拌,保证组分溶解均匀,从而杜绝因在一定搅拌功率下,使得组分间溶解的不均匀不能达到均相,而造成管线的堵塞以及泵的卡转等事故,确保达到均相使用标准。
所述回流罐7上设置有出液管线6、储液管线9以及回流管钱12,其中,出液管线6和回流管线12设置在一侧,其中出液管线6设置在上部,在重力作用下,利于储液,回流管线12设置在下,在重力作用下,利于回流,节省能耗;储液管线9设置另一侧下方,在重力作用下,利于排液,节省能耗。
若均相液体密度不符合压井要求,开启回流管线12,回流比R设置在1.2~2,将高密度无机均相液体通过回流管线12泵入到搅拌器2中,进行搅拌配料,此时可适当减小泵的排量,并再次利用分离器5通过回料管线11将一部分溶液泵回到搅拌器2中,通过出液管线6将溶液泵入回流罐7,密度测量,回流,如此以往,直至密度达到压井要求后泵入储液罐13;全程不落地,不外排,实现了零排放循环现场配制。
所述回流罐7一方面起储液功能,方便密度测量,另一方面起缓冲作用,使高密度无机均相液在配制过程中,确保密度可测,可控,配料过程可控可运转,实现了配制自动化循环,操作系统可控可测,满足施工原则,实现了循环零排放;所述回流罐7可选用10m3或大于10m3,也可根据现场需求进行选择,保证经济效益,适宜用地。
本发明提供一种平衡压作业用高密度无机均相液体循环使用方法,包括以下步骤:
步骤一、做好压井前准备,将配制好的高密度无机均相液体泵入罐车14或托罐车,进行运输,准备压井。
步骤二、用泵直接抽取步骤一的高密度无机均相液体罐车14或托罐车,运输到施工现场后泵入底层。
步骤三、在井口下2米左右的位置设置一液位计,记录液位情况,及时将液位信息反馈地面,根据液位情况进行补充或回收,及时调整,平衡地压,将返排或回收的高密度无机均相液体通过涡轮离心机,进行油水的分离及其他固体颗粒的分离,一般正常压井在每分钟5L~30L。
步骤四、将步骤三经分离设备处理的液体泵入到颗粒介质过滤器,除去悬浮物和漂浮物,颗粒介质过滤器中滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h,处理后水溶液指标:悬浮固体含量<10.0mg/L,密度损失控制在0.02g/cm3,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH6.5~7.5;
步骤五、将处理达标的高密度无机均相液体泵入到罐车14或者托罐车内装满高密度无机均相液体,如罐车14或拖罐车内高密度均相液合压井需求或下一口作业井需要,可运往现场应用作业或存储到回收再利用的存储罐中,若回收液密度不符合作业需求,进行密度的调节。
步骤六、将步骤七中回收液密度不符合作业需求的高密度无机均相液体,泵入到混凝土罐车14,添加密度调节剂(溴化锌)进行密度的调节并进行密度的测量,使高密度无机均相液体达到所需密度要求,进行现场作业或存储到回收再利用的存储罐中,高密度无机均相液体损失密度控制在0.03g/cm3左右。
步骤三中所述的液位计,在修井过程中,为克服由于起下管柱等原因而引起井筒内高密度无机均相液体液面的降低或升高,所造成井内压力的不足或偏高,在井口2米左右的位置放置一液位计,将液位信号及时反馈到地面,在地面设置两个泵,其中,一个泵在接收到液位下降信号时,将高密度无机均相液体及时泵入到井内,进行高密度无机均相液体的补充,另一个泵在接收到液位上升信号时,将高密度无机均相液体及时回收到地面进行处理,在实施过程方面,高密度无机均相液体不落地,不外排,在修井过程方面,实现了作业自动化控制,安全高效。
步骤三中所述的涡轮离心机,悬浮液经进料管、螺旋出料口进入转鼓,在高速旋转产生的离心力作用下,比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上,与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口,分离后的清液经堰板开口流出转鼓,螺旋与转鼓之间的相对运动靠差速器来实现;所述涡轮离心机的技术参数为:转鼓转速为2500r/min左右,螺旋差转速为50r/min左右,处理量为10~25m3/h。
步骤四中所述颗粒介质过滤器采用方形池,敞开式过滤器。所述敞开式过滤器,返排液自上流入,滤液自下流出,采用双层滤池,以石英砂和无烟煤为过滤介质,石英砂机械强度大,相对密度可达2.65左右,在pH 2.1~6.5的酸性环境中化学稳定性好,无烟煤在酸性、中性、碱性环境中都较石英砂好,相对密度可达1.4~1.9,在此情况下,过滤介质兼有吸附作用。
所述敞开式过滤器,以隔栅或筛网及滤布等作为底层的介质,然后在上面堆放介质材料,采用一种综合滤料的组成:滤床上层是密度较小的无烟煤占滤料总质量的55%~65%,粒径为2mm,底层是相对密度较大的石英砂占滤料总质量的35%~45%,粒径为0.25mm;最下面是砾石承托层。
所述步骤六中,选用溴化锌作为密度调节剂,所述混凝土罐车14选用6m3混凝土搅拌运输罐车14,启动罐车14之前,应使搅拌筒在低速下转动8分钟左右,使液压油升温到20℃以上方可工作,装运滤液,搅拌筒转速为10~20转/分,并在旋转中添加密度调节剂溴化锌,每加入0.05吨密度调节剂进行一次密度检测,出水密度控制在0.03g/cm3左右,车内装有溶液时,不得在现场停滞超过1小时,在排出高密度无机均相液体之前,应使搅拌筒在10~12转/分的转速下,转动1min左右,再进行排料,工作完毕,应把搅拌筒内部和车身清洗干净,不能使剩余的高密度无机均相液体留在筒内。
下面将结合实例对本发明作进一步详细说明:
实施例1
作业目的:一种平衡压修井作业用高密度无机均相液体的循环使用方法
作业深度:1000m
井底压力:14Mpa
工作液类型:高密度无机均相液体
高密度无机均相液体密度:1.53g/cm3
高密度无机均相液体按质量份数计,包括:16.09份的氯化钙、8.62份的氯化钾、35.07份的硝酸钙、3.98份溴化锌与36.23份水;
步骤一、用泵以一定的流量向搅拌器2中泵入水,将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌通过投料管线3缓慢的加入到搅拌器2中,加料的同时进行搅拌器2的搅拌,以100r/min左右进行搅拌;
步骤二、将步骤一中的液体通过输液管线4将搅拌液泵入到分离器5,为确保投入的原料充分溶解于水,开启分离器5的回料管线11,通过回料管线11将液体泵入到搅拌器2中,进行继续搅拌,再通过出液管线6将溶液泵入到回流罐7;
步骤三、利用密度计对步骤二回流罐7中的高密度无机均相液体进行密度测量,若密度未达到工作密度即不符合压井要求,开启回流管线12,回流比R设置在1.2~2进行回流,直至测量密度达到1.53g/cm3符合压井要求时,通过储液管线9泵入储液罐13,罐车14运输,现场压井;密度达到1.53g/cm3时,高密度无机均相液体按质量份数计,包括:16.09份的氯化钙、8.62份的氯化钾、35.07份的硝酸钙、3.98份溴化锌与36.23份水。
步骤四、现场压井,压井前将配制好的高密度无机均相液体泵入罐车14,运输到施工现场后泵入底层,泵注过程中保持压力一直上升,当压力升到安全限压才停止,保持稳压30min左右,结束压井施工;
步骤五、将返排液通过涡轮离心机,原油破乳分层,固体颗粒分离,将分离出来的液体泵入到颗粒介质过滤器,除去液体中的悬浮物和漂浮物,滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h,处理后水溶液指标:悬浮固体含量<10.0mg/L,出水密度为1.47g/cm3左右,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH为6.5~7.5;
步骤六、密度调节,以溴化锌作为密度的调节剂,出水液在1.52g/cm3左右,全部过程不停泵,不换管线,高密度均相液不落地,不外排。
实施例2
作业目的:一种平衡压修井作业用高密度无机均相液体的循环使用方法
作业深度:1500m
井底压力:22Mpa
工作液类型:高密度无机均相液体
高密度无机均相液体密度:1.60g/cm3
高密度无机均相液体,按质量份数计,包括:14.37份的氯化钙、7.70份的氯化钾、31.33份的硝酸钙、14.24份溴化锌与32.36份水
步骤一、用泵以一定的流量向搅拌器2中泵入水,将硝酸钙、氯化钙、氯化钾、溴化锌缓慢的加入到搅拌器2中,加料的同时进行搅拌器2的搅拌,以100r/min左右进行搅拌;
步骤二、将步骤一中的液体通过输液管线4将搅拌液泵入到分离器5,为确保投入的原料充分溶解于水,开启分离器5的回料管线11,通过回料管线11将液体泵入到搅拌器2中,进行继续搅拌,再通过出液管线6将溶液泵入到回流罐7;
步骤三、利用密度计对步骤二回流罐7中的高密度无机均相液体进行密度测量,若密度未达到工作密度即不符合压井要求,开启回流管线12,回流比R设置在1.2~2进行回流,直至测量密度达到1.60g/cm3符合压井要求时,通过储液管线9泵入储液罐13,罐车14运输,现场压井;
步骤四、现场压井,压井前将配制好的高密度无机均相液体泵入罐车14,运输到施工现场后泵入底层,泵注过程中保持压力一直上升,当压力升到安全限压才停止,保持稳压30min左右,结束压井施工;
步骤五、将返排液通过涡轮离心机,原油破乳分层,固体颗粒分离,将分离出来的液体泵入到颗粒介质过滤器,除去液体中的悬浮物和漂浮物,滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h,处理后水溶液指标:悬浮固体含量<10.0mg/L,出水密度为1.56g/cm3左右,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH为6.5~7.5;
步骤六、密度调节,以溴化锌作为密度的调节剂,出水液在1.61g/cm3左右,全部过程不停泵,不换管线,高密度均相液不落地,不外排。
实施例3
作业目的:一种平衡压修井作业用高密度无机均相液体的循环使用方法
作业深度:2000m
井底压力:32Mpa
工作液类型:高密度无机均相液体
高密度无机均相液体密度:1.70g/cm3
高密度无机均相液体,按质量份数计,包括:12.58份的氯化钙、6.74份的氯化钾、27.42份的硝酸钙、24.92份的溴化锌以及28.34份的水;
步骤一、用泵以一定的流量向搅拌器2中泵入水,将硝酸钙、氯化钙、氯化钾、溴化锌缓慢的加入到搅拌器2中,加料的同时进行搅拌器2的搅拌,以100r/min左右进行搅拌;
步骤二、将步骤一中的液体通过输液管线4将搅拌液泵入到分离器5,为确保投入的原料充分溶解于水,开启分离器5的回料管线11,通过回料管线11将液体泵入到搅拌器2中,进行继续搅拌,再通过出液管线6将溶液泵入到回流罐7;
步骤三、利用密度计对步骤二回流罐7中的高密度无机均相液体进行密度测量,若密度未达到工作密度,开启回流管线12,回流比R设置在1.2~2进行回流,直至测量密度达到1.70g/cm3符合压井要求时,通过储液管线9泵入储液罐13,罐车14运输,现场压井;
步骤四、现场压井,压井前将配制好的高密度无机均相液体泵入罐车14,运输到施工现场后泵入底层,泵注过程中保持压力一直上升,当压力升到安全限压才停止,保持稳压30min左右,结束压井施工;
步骤五、将返排液通过涡轮离心机,原油破乳分层,固体颗粒分离,将分离出来的液体泵入到颗粒介质过滤器,除去液体中的悬浮物和漂浮物,滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h,处理后水溶液指标:悬浮固体含量<10.0mg/L,出水密度为1.64g/cm3左右,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH为6.5~7.5;
步骤六、密度调节,以溴化锌作为密度的调节剂,出水液在1.72g/cm3左右,全部过程不停泵,不换管线,高密度均相液不落地,不外排。
以上所述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、向搅拌器(2)中泵入水,搅拌下将硝酸钙、氯化钙、氯化钾与溴化锌加入到搅拌器(2)中;
步骤二、然后将搅拌器(2)中的搅拌液泵入到分离器(5),分离得到非均相液与溶液;
步骤三、将非均相液泵入到搅拌器(2)进行搅拌;将溶液泵入到回流罐(7);
步骤四、对回流罐(7)中的溶液进行密度测量,若密度符合压井要求,将溶液泵入储液罐(13);若密度不符合压井要求,将溶液泵入到搅拌器(2)中,回流搅拌,直至密度符合压井要求,泵入储液罐(13)。
2.根据权利要求1所述的平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,压井要求的密度为1.5~1.7g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,密度符合压井要求时,溶液按质量份数计,包括硝酸钙27.42~35.07份、氯化钙12.58~16.09份、氯化钾6.74~8.62份、溴化锌3.98~24.92份与水28.34~36.23份。
4.根据权利要求1所述的平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,回流比为1.2~2。
5.根据权利要求1所述的平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,水通过进水管线(1)泵入到搅拌器(2)中,进水管线(1)设置在搅拌器(2)的上部。
6.根据权利要求1所述的平衡压修井作业用无机均相液体配制方法,其特征在于,分离器(5)为离心分离器或板间隔式分离器;所述回流罐(7)的容积为10m3或大于10m3。
7.平衡压修井作业用无机均相液体使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
将均相液体运输到施工现场后泵入压井底层,在井口下部设置有液位计,根据液位进行补充或回收均相液体,平衡地压,将返排或回收的均相液体通过涡轮离心机,进行分离,得到液体;将得到的液体经颗粒介质过滤器过滤,若过滤得到的液体密度符合压井要求,则泵入压井底层;若过滤得到的液体密度不符合压井要求,则加入溴化锌至密度符合压井要求。
8.根据权利要求7所述的平衡压修井作业用无机均相液体使用方法,其特征在于,溶液按质量份数计,包括硝酸钙27.42~35.07份、氯化钙12.58~16.09份、氯化钾6.74~8.62份、溴化锌3.98~24.92份与水28.34~36.23份。
9.根据权利要求7所述的平衡压修井作业用无机均相液体使用方法,其特征在于,颗粒介质过滤器中滤料按质量百分数计,包括55%~65%的粒径为2mm的无烟煤以及35%~45%的粒径为0.25mm的石英砂,滤料厚度为0.8~1.0m,滤速为4.8~24m/h。
10.根据权利要求7所述的平衡压修井作业用无机均相液体使用方法,其特征在于,过滤后得到的液体中,悬浮固体含量<10.0mg/L,COD<100mg/L,出水油≤6.3mg/L,pH为6.5~7.5。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101305067A (zh) * | 2005-11-16 | 2008-11-12 | 罗迪亚公司 | 用于使高比重卤水增稠的组合物以及方法 |
CN102051160A (zh) * | 2009-10-30 | 2011-05-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高密度束缚水压井液 |
US20140190695A1 (en) * | 2013-01-04 | 2014-07-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods Using Stimulation-Capable Drill-In and Completion Fluids |
CN104592967A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-06 | 四川安东油气工程技术服务有限公司 | 抗滤失抗水侵压井液 |
US20160244349A1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-25 | Gradiant Corporation | Production of ultra-high-density brines |
CN106479464A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法 |
US20180298266A1 (en) * | 2015-12-30 | 2018-10-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Weighted fluids for treatment of subterranean formations |
-
2020
- 2020-07-06 CN CN202010641540.3A patent/CN111925781A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101305067A (zh) * | 2005-11-16 | 2008-11-12 | 罗迪亚公司 | 用于使高比重卤水增稠的组合物以及方法 |
CN102051160A (zh) * | 2009-10-30 | 2011-05-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高密度束缚水压井液 |
US20140190695A1 (en) * | 2013-01-04 | 2014-07-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods Using Stimulation-Capable Drill-In and Completion Fluids |
CN104592967A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-06 | 四川安东油气工程技术服务有限公司 | 抗滤失抗水侵压井液 |
US20160244349A1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-25 | Gradiant Corporation | Production of ultra-high-density brines |
CN106479464A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适用于低渗透油藏的暂堵型高温压井液及制备方法 |
US20180298266A1 (en) * | 2015-12-30 | 2018-10-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Weighted fluids for treatment of subterranean formations |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
刘平德等: "新型无固相压井液的研制及性能评价", 《天然气工业》 * |
周效全等: "川渝油气田完井液、压井液体系的应用技术", 《天然气工业》 * |
王忠辉: "高密度低伤害无固相压井液的研究与应用", 《精细石油化工进展》 * |
荣立峰等: "修井作业中保护储层的低伤害压井液", 《内蒙古石油化工》 * |
许明标,刘卫红,文守成编著: "《现代储层保护技术》", 31 December 2016 * |
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