无固相甲酸盐完井液在水平井应用研究.doc

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1、目录前言1一、研究背景3二、室内研究10三、施工工艺研究31四、现场应用34五、结论45前言水平井大多采用筛管完井，在筛管内外都会滞留钻井液。在采油过程中，钻井液中的钻屑、砂子和岩屑床会堵塞筛管孔眼，影响了水平井的开发效果，不能最大限度的发挥水平井泻油面积大的特点;残留的钻井液会腐蚀筛管，缩短开采周期。针对这些问题，要求水平井完井液的固相含量低，并能有效破坏并携带出岩屑床，减少对筛管的腐蚀。通过调研和室内研究，确定完井液体系为无粘土相的有机盐无固相体系，使其具有优良的流变性能和良好的防腐性能。室内优选出最佳的加重剂、提

2、粘剂、降滤失剂、封堵防塌剂、流型调节剂、暂堵剂，优化配方使洗井液的具有优良的流变性能，能够破坏岩屑床和携带出岩屑，完井液的性能达到API失水＜3ml，粘度30-40S，渗透率恢复值＞90%，腐蚀率比常规的聚合物聚磺降低了10倍以上，完井液密度与原钻井液密度相同来平衡坍塌压力。隔离液优选为无固相胶液，与钻井液和完井液在混合时均不会发生稠化反应。结合现场优化施工设计，通过水泥车替入隔离液与洗井液，泥浆泵循环钻井液，顶替出洗井液；再用水泥车替入隔离液和完井液，泥浆泵泵入钻井液，把完井液替入水平段，留在井底。该技术的优势在于施

3、工工艺简单，通过替入无固相洗井液，破坏岩屑床，把钻屑和砂子携带出地面，再替入优质的无固相完井液留在井底，下入套管和筛管。在采油过程中，完井液的泵送能力好，不会堵塞筛管孔眼，能充分发挥水平井的优势，有效提高单井产能。该技术已在吐哈油田温平5-84井、神平275井施工成功，2口井减少钻井液污染时间分别为11天和28天，2口井投产均获得80多方的高产油流，比相邻的直井产量提高了4倍以上，收到了良好的效果。该技术具有良好的推广价值，在水平井完井阶段，均可以采用洗井完井液技术，可以最大限度的减少钻井液对地层的污染，减少岩屑床对开

4、采的影响，并能减少钻井液对井下工具的腐蚀，有效地发挥水平井的优势，为油田的增产上产做出贡献。一、研究背景水平井完井过程中完井的方式不同，由于水平井井眼结构的特殊性，导致在水平段固井质量较差，因此水平井大多采取裸眼筛管完井，也有部分井采取裸眼完井和固井完井。采用裸眼筛管完井后，后续的采油作业很难进行，如酸化和压裂等。因此裸眼完井的水平井在完井过程中，完井液的性能就显得井质量直接影响到油井投产后的生产能力和油井寿命，完井质量的好坏很大程度上取决于完井液质量的好坏。钻井与采油的实践表明：完井液对油气层的损害有时是相当严重，如

5、有的井在钻进过程中曾有强烈的油气显示，但试油时却不出油；有的井则在投产很长一段时间之后还有泥浆；有的井与邻近井比较初期产量明显偏低，自喷时间短等。发生这些情况，除地质和采油工艺上的原因之外，相当程度上是由于完井液对油气层的损害所造成的。钻井的最终目的是为了迅速有效地开发石油天然气资源，因此完井过程中必须重视油气层保护工作，防止洗井完井液对油气层的损害，为确保油井的顺利投产和长期稳产创造条件。1、完井液对油气层造成伤害：具体表现在以下几方面：(1)油层中的粘土成分膨胀油层砂粒周围一般都包有极薄的粘土膜，砂层之间的微孔道非

6、常多，油层内部还有许多很薄的粘土夹层。而由这些粘土夹层所分隔开的各小层渗透率的差别也相当大。在完井液自由水侵入的作用下，如果完井液的抑制性不强,砂粒周围的粘土质成分将发生体积膨胀，使油流通道缩小，而降低出油能力。(2)坏孔隙内油流的连续性油层含油饱和度较高时，油流在孔隙内部成连续状态，这时少量的共生水在孔隙外围，并把极微小的松散微粒固定下来，在相当大的油流速度下也不会被冲走。当泥浆滤液侵入较多时，会破坏油流的连续性，使之成为大小不等的油滴，从而将原油的单相流动变为油水两相流动，增加了油流阻力。另外当水成为流动的连续相时

7、，流动的剪切面为砂粒表面，只要流速稍大，就会把原来稳定在颗粒表面的松散微粒冲走，并在适当部位发生堆积、堵塞流动孔隙，而严重降低渗透率。(3)产生水锁效应、增加油流阻力洗井完井液中的滤液进入储层以后，储层中油的有效渗透率和油流速率都严重下降，这便是由水锁作用所造成的。如要消除已出现的水锁作用，使油有效渗透率再恢复到原始数值，则相当因难，有时甚至无法完全做到。(4)在地层孔隙内生成沉淀物滤液中含的某些离子或化合物与地层中的一些成分作用，生成固体或絮状沉淀物，而堵塞地层孔隙。如钙离子可生成CaSO4、铁离子可生成Fe(OH)

8、3胶状沉淀等。（5)固体颗物直接浸入生产层(泥侵)泥侵对生产层的损害作用主要是：a、侵入的粘土颗粒或固相质点堵塞地层孔隙，阻止或妨碍油气流出；b、减少地层孔隙的有效直径(与粘土膨胀相似)，从而降低油气的有效渗透率。侵入地层孔隙内的固相微粒，可在该处形成“内泥饼”，很难把它消除掉而造成永久性地层损害。从上述各种危害可以看出，洗井完井