保护油气层的钻井液完井液技术

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1、欢迎大家光临大家好第六讲保护油气层的钻井完井液技术第一节保护油气层的水基钻井液第二节 保护油气层的油基钻井液第三节 保护油气层的气基钻井液第四节新型双保（油保、环保）钻井液体系第一节保护油气层的水基钻井液1.无固相清洁盐水钻井液2.水包油钻井液3.无膨润土暂堵型聚合物钻井液4.低膨润土暂堵型聚合物钻井液5.改性钻井液6.屏蔽暂堵钻井液1.无固相清洁盐水钻井液特点：该类钻井液不含膨润土及其它任何固相，流变参数和滤失量通过添加对油气层无损害的聚合物来进行控制，密度通过加入不同类型和数量的可溶性无机盐进行调节。无机盐：NaCl、CaCl2、KCl、NaBr、KBr、CaBr2和Z

2、nBr2等。防腐：加入适量缓蚀剂。各类盐水基液所能达到的最大密度盐水基液21℃时饱和溶液密度/g·cm-3NaCl1.18KCl1.17NaBr1.39CaCl21.40KBr1.20NaCl/CaCl21.32CaBr21.81CaCl2/CaBr21.80CaCl2/CaBr2/ZnBr22.30无固相清洁盐水钻井液类型（1）NaCl盐水体系（2）KCl盐水体系（3）CaCl2盐水体系（4）CaCl2-CaBr2混合盐水体系（5）CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2混合盐水体系（1）NaCl盐水体系特点：NaCl的来源最广，成本最低。其溶液的最大密

3、度可达1.18g/cm3左右。常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。pH值控制剂：NaOH或石灰，若遇到地层中的H2S，需提高pH值至11.0左右。（2）KCl盐水体系特点：由于K+对粘土晶格的固定作用，KCl盐水液被认为是对付水敏性地层最为理想的无固相清洁盐水钻井液体系。KCl与聚合物的复配使用使该体系对粘土水化的抑制作用更为增强。常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。不足之处：单独使用KCl盐水液配制成本高，且溶液密度较小。解决办法：KCl与NaCl、CaCl2复配，组成混合盐水体系。只要KCl浓度保持在3～7%，其抑制作用就足以得到充分

4、的发挥。（3）CaCl2盐水体系特点：CaCl2盐水基液的最大密度可达1.39g/cm3。为降低成本，可与NaCl配合使用，所组成的混合盐水的密度范围为1.20～1.32g/cm3。常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。CaCl2：极易吸水的化合物。有两种，其纯度分别为94～97%（粒状，含水约5%）和77～80%（片状，含水约20%）。（4）CaCl2-CaBr2混合盐水体系特点：钻井液密度在1.4～1.8g/cm3范围内。在相同钻压下，使用密度为1.56g/cm3的CaCl2-CaBr2-聚合物清洁盐水液钻Berea砂岩的机械钻速，是使用密度相同的常规水

5、基和油基钻井液的5～10倍（见图1），对砂岩渗透率的损害程度却比常规水基和油基钻井液小得多。添加剂：由于CaCl2-CaBr2混合盐水液本身具有较高的粘度（可达30～100s/qt），因此只需加入较少量的聚合物。HEC和生物聚合物的一般加量范围均为0.29～0.72g/L。适宜pH值范围：7.5～8.5。注意：当混合液密度接近于1.80g/cm3时，要防止结晶的析出。CaCl2-CaBr2混合盐水体系机械钻速CaCl2-CaBr2混合盐水体系配制一般用密度为1.70g/cm3的CaBr2溶液作为基液。如果所需密度在1.70g/cm3以下，就用密度为1.38g/cm3的CaC

6、l2溶液加入上述基液内进行调整；如果需将密度增至1.70g/cm3以上，则需加入适量的固体CaCl2，然后充分搅拌直至CaCl2完全溶解。（5）CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2混合盐水体系两种混合盐水体系的密度均可高达2.30g/cm3，专门用于某些超深井和异常高压井。配制时应注意溶质组分之间的相互影响（如密度、互溶性、结晶点和腐蚀性等）。对于CaCl2-CaBr2-ZnBr2体系，增加CaBr2和ZnBr2的浓度可以提高密度，降低结晶点，然而成本也相应增加；而增加CaCl2的浓度，则会降低密度，使结晶点上升，配制成本却相应降低。无固相清洁盐水钻井

7、液优缺点优点：①可避免因固相颗粒堵塞而造成的油气层损害；②可在一定程度上增强钻井液对粘土矿物水化作用的抑制性，减轻水敏性损害；③由于无固相存在，机械钻速可显著提高。缺点：①配制成本高、工艺较复杂，对固控要求严格。②对钻具、套管腐蚀较严重。③易发生漏失等问题。2.水包油钻井液实质：水包油钻井液是将一定量的油（通常选用柴油）分散在淡水或不同矿化度的盐水中，形成的一种以水为连续相、油为分散相的无固相水包油乳状液。组分：水、油，水相增粘剂、降滤失剂和乳化剂等。密度调整：改变油水比和加入不同类型、不同浓度的可溶性无机盐来调节