地层水与残酸、钻井液混合液特征分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2011年4月出版地层水与残酸、钻井液混合液特征分析关云梅王兰生张鉴张琦施雨华(中国石油西南油气田公司勘探开发研究院)摘要从水样pH值、无机阴阳离子匹配状况以及水中C1一、Ca2、Mg2含量等多项指标，分析了地层水与残酸、钻井液的混合液的特征，总结归纳出了用于生产监测中，判断所取地层水样是否正常的特征指标，可用于判断酸化后或使用钻井液进行相关作业后的液体返排是否彻底，所取水样是否能代表正常地层水等。目前，该判识方法已在川渝油气田的多个油气藏得到了广泛应用。表4参3关键词地层水残酸钻井液pH值水型阴阳离子含量一般而言，油气田地层水矿化度

2、都非常高，从每1．1水样的pH值升几十克至数百克不等，而在钻井施工过程中注人的酸化后水样呈酸性，pH值低于5。通常地层水钻井液或采取酸化措施后形成的残酸，因其浓度很的pH值随矿化度的升高而降低。中等矿化度区大，尤其是某些离子含量很高，对地层水成分甚至水pH值为7—8；高矿化度区pH值为5—7，呈微酸型的判断都会产生影响。在酸化施工后残酸未排尽性【2]。排酸完全后，pH值趋于正常，较稳定，不会时所取水样或钻井作业后未清除完钻井液时所取的产生变化。水样不能代表正常的地层水。对地层水与残酸、钻井1．2无机阴阳离子含量匹配状况液混合液的特征进行分析，找出判断是否是真实地层酸化时，酸液带人大量H

3、，由于H浓度不在水的标准并应用于生产，具有重要意义。常规测量项目中，故所测得的阴离子含量远大于阳离子含量。一旦排酸彻底后，呈现地层水真实特征，l残酸对地层水的影响及其混合液的所测得的阴阳离子含量达到平衡并稳定。特征1．3C1一、Ca“、Mg“含量酸化作业过程中，注人的盐酸溶液与碳酸盐岩酸化后的液样，CI一、Ca“、Mg“含量异常高，Ca“石发生溶蚀作用，释放出二氧化碳，生成CaC1，从含量甚至高于Na含量。一旦残酸排尽后，呈现地层而使水中的ca与Cl一含量升高，即：水真实特征，cl一、ca“、Mg。含量大大降低，Ca2含量CaCO3(MgCO3)+HC1--~CaC12(MgCl2)+

4、H20一般比Na含量低一个数量级，并趋于稳定。+CO2t如四川盆地x井嘉陵江组气藏，在酸化施工后因此，当酸化施工后，在残酸未排尽时，所取水的残酸液排出过程中，水样中的Ca“、Mg含量由样中的ca¨与Cl一含量远远高于其它离子含量，总每升数万毫克下降至每升数百毫克。在嘉陵江组地矿化度中Ca与Cl一含量起到决定性作用，形成氯层中，因膏盐层发育，地层水冲刷膏盐层而富含sO，ca¨化钙型水型。但实际这是一个假像，ca¨、Mg¨与、Mg含量不应太高。当酸液未排尽cl一含量已不是真实地层水的ca“、Mg“与cl一含时，水样pH值偏低，呈强酸性，Ca¨、Mg2含量呈现量，远远高于其真实值⋯。这时，用

5、该水样的分析异常高的现象，阴阳离子含量不匹配，此时所取水样结果对地层情况进行判断，将会得出错误结论。那就不是真实的地层水。随着排酸过程的进行，Na、么，如何判断所取水样是否代表真实的地层水呢?K含量变化不大，但水样pH值逐渐增大，Cl一、这可以从水样的pH值、无机阴阳离子含量匹配状Ca“、Mg。含量逐渐降低，阴阳离子含量之差逐渐况、Cl一、Ca“、Mg¨含量来进行判断。变小。当水样pH值呈现中性，Cl一、Ca“、Mg含量作者简介关云梅，女，1968年出生，工程师；主要从事油气田水分析研究工作。地址：(610051)四川省成都市建设北路一段83号。电话：(028)86015622。E—m

6、ail：guanym@petroehina．COITI,cn．·62·学兔兔www.xuetutu.com第34卷第2期天然气勘探与开发趋于稳定，阴阳离子含量趋于平衡时，此时所取的水样才为地层水(表1)。表1X井嘉陵江组水样离子含量与pH值的关系和3466mg／L，而同期正常pH值下该构造须六段地2钻井液对地层水的影响及其混合液层水(如广安115井、广安15井等)，SO一含量为的特征0。广安123井须四段2006年钻井施工后，MDT所钻井施工作业时，由于钻井液中含有大量磺基取水样pH值显示高达1O，SO一含量高达7392mg／化合物且pH值高，进人地层后就会导致地层水中L，而同期正常p

7、H值下该构造须四段地层水(如广的SO增加，并呈强碱性，水样中的Na、K、安5井、广安14井等)，SO含量为O(表2)。SO含量异常高，总矿化度中Na、K与SO一含表2广安构造须家河组地层水中SO一含量量起决定因素，水型为硫酸钠型。随着钻井液的清与pH值关系表除，Na、K及SO含量逐渐回落，接近真实地层水的特征，水型也会产生变化。在钻井施工过程中如何判断所取水样是否代表真实的地层水，也可以通过水样的pH值、无机阴阳离子含量匹配状况以及Na、K、S