单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Tuesday,November 19,2024,安东石油技术（集团）有限公司,ADYJ无固相压井液体系,Saturday,October 7,2023安东石油技,1,常规压井液存在问题,研发依据,相关测试实验,ADYJ,无固相压井液体系介绍,现场应用,2,一、常规压井液存在问题,在钻井、试油气、修井等作业过程中经常发生压井液完井液漏失、气侵和储层敏感性伤害、井下腐蚀等情况，从而对储层保护、井筒工具保护以及作业安全提出了更高的要求，目前常规压井液在应用中主要存在以下问题：,高含,CO,2、,H,2,S气藏的强腐蚀性；,针对储层埋藏深、超高温高压地层没有适合的压井液；,热稳定性差、漏失严重，污染地层；,配伍性差、固相污染引入二次伤害；,常规使用,Cl,-,、Ca,2+,、,压井液，造成,盐腐蚀、储层污染；,冬季高寒地区压井液的防冻问题；,一、常规压井液存在问题,3,一、常规压井液存在问题,压井液按照固相含量可分为泥浆压井液、低固相压井液、无固相压井液三种，目前油田现场普遍使用的是泥浆压井液、低固相压井液，在应用中均不能有效的解决储层污染的问题，在常规无固相压井液中的因加重剂引入了大量的,Cl,-,、Ca,2+,从而造成压井液在酸性环境下,腐蚀严重且高温性能不稳定、漏失量大,的问题，同时也没有更好的适用于超高温高压天然气储层的压井液体系。,一、常规压井液存在问题,4,二、体系研发依据,避免固相污染，研究应用新型无固相的压井液；,高温高压地层，研究应用耐温达到180 的压井液；,高寒地区作业，研究应用适用于低温环境下防冻的压井液；,酸性气藏，研究应用无,Cl,-,、Ca,2+,的压井液，抗气侵且避免设备腐蚀；,研发思路,二、体系研发依据 避免固相污染，,5,研发目标,二、体系研发依据,适合高含 CO,2,、H,2,S强腐蚀性气体的酸性气藏；,与地层岩性配伍性好，渗透率恢复值达到80%以上；,与地层流体相容，抗甲烷、CO,2,、H,2,S气侵,低腐蚀，保护井下管柱和工具。,密度可调且快捷，密度在1.56g/cm,3,内可调；,针对超高温高压地层，密度可达到1.80g/cm3,在高温高压下性能稳定，耐温达到180 ；,滤失量小，不高于20ml；,研发目标,6,三、测试实验,体系评价-配伍性,配,伍,性,评,价,水质,粘度,mPa.s,外观,备注,蒸馏水,26,清,体系评价以比重为1.3g/cm,3,为准,北京自来水,26,清,大港配液水,27,清,大港地层水,31,清,3%氯化钙溶液,29,清,8%氯化钙溶液,31,稍浑,三、测试实验体系评价-配伍性配水质粘度外观蒸馏水26清 体系,7,三、测试实验,体系评价-腐蚀性,三、测试实验体系评价-腐蚀性,8,三、测试实验,体系评价-腐蚀性,腐蚀的成因：,一、压井液中Cl,-,、Ca,2+,可在金属表面形成化学微电池反应，从而加速对金属,的点蚀，但反应较慢，,持续多年才可见其危害。最终使井下工具使用寿命缩,短，最后只能更新处理；,二、二氧化碳腐蚀,（1）,CO2分压的影响：在气井中，当CO2分压大,于0.21Mpa时将发生腐蚀，分压小于0.021Mpa时腐蚀可忽略不,计，在低流油井和凝析气井环境中，当CO2分压高0.1MPa，通常,是腐蚀环境；（2）流速的影响：高速流动时流体导致CO2腐蚀,产物FeCO3膜的破损，致使新鲜的金属界面暴露在腐蚀介质中，,遭受流体强烈的冲刷和腐蚀。高流速将影响缓蚀剂作用的发,挥，当流速高于10m/s时，缓蚀剂不再起作用，因此，通常是流,速增加，腐蚀率提高；,三、测试实验体系评价-腐蚀性腐蚀的成因：,9,三、测试实验,体系评价-腐蚀性,腐蚀的成因：,三、温度的影响：在60以下时，碳钢表面生成的是少量松软且不致密的FeCO3膜，此时腐蚀为均匀腐蚀；在100左右，腐蚀速率增大，腐蚀产物较厚但还很疏松，此时形成深坑状或环状腐蚀，在高于150的温度条件下，由于生成致密且附着力极强的FeCO3膜，腐蚀基本能阻止。所以含CO2腐蚀，由于温度的影响常常发生在井的某一深处；,四、硫化氢腐蚀：介质中含有液相水和H,2,S，浓度越高，应力腐蚀引起的腐蚀越容易发生。一般发生在酸性溶液中，PH值小于6时，容易发生应力腐蚀破裂，腐蚀环境温度为0-65度；,三、测试实验体系评价-腐蚀性腐蚀的成因：,10,三、测试实验,测试实验-腐蚀性,腐蚀速度,g/m2.h,备注,N80,现场水,0.4524,150条件下加缓蚀剂现场水与完井液对不同钢材的腐蚀对比,上排为完井液介质；,下排为现场水介质,压井液,0.0332,P110,现场水,0.3725,压井液,0.0218,超级13Cr,现场水,0.0008,压井液,0.0006,3Cr,现场水,0.0753,压井液,0.0178,N80 P110 13Cr 3Cr,三、测试实验测试实验-腐蚀性腐蚀速度备注N80现场水0.45,11,三、测试实验,对岩心伤害极低，渗透率,恢复值可达到95,三、测试实验对岩心伤害极低，渗透率,12,三、测试实验,ADYJ无固相压井液检验报告,该体系性能完善，热稳定性,能良好，能够很大程度的保护,油气储层，是一种理想的压井,完井液体系。,三、测试实验ADYJ无固相压井液检验报告,13,四、ADYJ无固相压井液体系,ADYJ无固相压井液体系,ADYJ-I：适应于深层（180）、高含CO,2,低渗酸性油气藏；,ADYJ-II：适用于中深层（140）的低渗油气藏；,ADYJ-III：抗冻型无固相压井液，温度-30；,ADYJ-IV：高比重抗高温无固相压井液，密度1.02.3g/cm,3,可调；,四、ADYJ无固相压井液体系ADYJ无固相压,14,1、适用于高温（180）高含CO,2,气藏的ADYJ-压井液,技术特点,密度在1.56g/cm,3,内可调；,不含氯离子及重金属离子，相溶性好且避免了盐腐蚀；,具有良好的流变性，摩阻和压力损失低；,热稳定性能突出，且配伍性好，尤其适用于高温、高矿化度地层；,较低的滤失量与良好的抑制性能，能够有效地防止膨胀，稳定井壁；,体系无固相，对地层伤害极小，避免对储层的二次污染；,良好的抗高温缓蚀性能，保护井下金属工具。,四、ADYJ无固相压井液体系,1、适用于高温（180）高含CO2气藏的ADY,15,四、ADYJ无固相压井液体系,技术指标,密度：1.00 g/cm,3,1.56g/cm3,耐温:180;,pH值：7 9；,粘度：10mPa.s 50mPa.s;,滤失：10ml;,岩芯渗透恢复率：80%；,腐蚀速率：0.03g/m,2,h；,相对膨胀率：10%,四、ADYJ无固相压井液体系技术指标 密度,16,四、ADYJ无固相压井液体系,2、适用中高温（140）油气井的ADYJ-压井液,密度在1.30内可调；,常规无机盐加重；,与增粘、降滤和防膨剂配合后,具有良好的流变性和防滤失性,配制工艺简单，适用于低含CO2油气藏；,技术特点,四、ADYJ无固相压井液体系2、适用中高温（140）油气井,17,四、ADYJ无固相压井液体系,性能指标,密度：1.00 1.30g/cm3,耐温:140;,pH值：7 9；,粘度：10mPa.s 30mPa.s;,滤失：30ml;,岩芯渗透恢复率：80%；,腐蚀速率：0.1g/m2h；,相对膨胀率：18%；,四、ADYJ无固相压井液体系性能指标 密度：1.,18,四、ADYJ无固相压井液体系,3、适用于冬季高寒气温的ADYJ-III压井液,采用多种有机盐和无机盐复合加重，能够使密度为1.3压井液在零下30度的气温下进行配液、储存和施工，适应高寒地区压井施工。本图表显示了这三种盐水的冷冻和结晶温度曲线。,有机,A,B,C,D,四、ADYJ无固相压井液体系3、适用于冬季高寒气温的ADYJ,19,四、ADYJ无固相压井液体系,有机盐水加重剂属于自然增重型，单价液体，有机盐A的饱合密度可达1.30 g/cm,3,，有机盐B的密度可达1.57 g/cm,3,，而有机盐C的最大密度可高达2.3g/cm,3,且配伍性好，性能完善。,4、高比重抗高温无固相压井液ADYJ-IV,有机盐A,有机盐B,有机盐D,高比重有机盐D溶液,四、ADYJ无固相压井液体系有机盐水加重剂属于自然增重型，单,20,五、现场应用,配液日期,施工井号,密度（g/cm,3,）,用量（m,3,）,12月6日,昌30井,1.24,240,4月6日,长深1-3,1.17,200,4月19日,长深2井,1.23,230,5月15日,长深6井,1.24,100,5月20日,海44井,1.07,40,5月29日,星121井,1.22,40,5月29日,长深4井,1.24,100,6月1日,长深6井,1.24,50,6月7日,长深2井,1.24,80,6月10日,长深4井,1.2,20,6月28,长深6井,1.24,50,7月1日,昌34井,1.2,180,7月2日,长深6井,1.24,50,8月4日,长深8井,1.2,100,9月13日,长深4井,1.30,90,10月2日,红M平1井,1.08,20,10月2日,长深4井,1.21,30,已在吉林油田应用近百井次，包含深井、浅井、高含二氧化碳气井,适用范围：,完完井、压裂、射孔、试气、修井。,五、现场应用配液日期施工井号密度（g/cm3）用量（m3）1,21,五、现场应用,昌30井位于伊通盆地岔路河断陷的梁家构造带西南端。,永二段：,a,17%,；K,a,58,mD,，中孔高渗型储层（地区）；,奢岭组：,a,10.5%,，K,a,10.6,mD,，中孔高渗型储层（地区）。,压力系数,1.06-1.14,地层温度,70,d,r,0.7367,，CH,4,75.94%,，,N,2,2.59%,，,CO,2,0.25%,。,昌30井,五、现场应用 昌30井位于伊通盆地岔路河断陷的梁家构造带西南,22,五、现场应用,压井目的：配合射孔联作测试后作业投产,压井方式：反循环,压井深度：2190.44m。,压井液类型：ADYJ-,压井液密度：1.24 g/cm,3,备用压井液：159 m,3,实用压井液：90,m,3,施工过程：压井、拆井口、全井试压、封隔器解封、起下射孔测试管柱、换井口、下投产管柱、安装井口。,投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，日产气8.3万方，日产油12方，达到预计产,能。,压井液经历了起下管柱、试压等环节，没有漏失，在井下留存时间累计35天，性能稳定，没有漏失伤害地层，投产后达到预计产能。,振击器,下旁通接头,油管,托筒,RTTS封隔器,伸缩短节,减震器,起爆器,射孔枪,上旁通接头,油管,配合接头,LPR-N阀,RD安全循环阀,放样阀,RD循环阀,RD取样器,液压旁通阀,五、现场应用压井目的：配合射孔联作测试后作业投产压井液经历了,23,五、现场应用,长深4井对185层进行射孔和大型压裂措施,地层压力系数：1.15；,地层温度：140,；,井底压力：47.79MPa，4248.15m；,该井产气主要为二氧化碳，,其含量平均98.9%；,长深4井,五、现场应用 长深4井对185层进行射孔和大型压裂措施长深4,24,五、现场应用,压井目的：配合起下压裂管柱后完井投产,压井方式：反循环,压井深度：4320 m,压井液类型：ADYJ-,压井液密度：1.3 g/cm,3,实用压井液：96 m,3,施工过程：压井、起原井压裂管柱、下刮削洗井管柱、下可取式完井管柱、装井口、投球、座验封封隔器、拆钻台、装采气树、用缓蚀剂替喷井内压井液、放喷试采。,投产后抽吸出井内压井液体后，天然气喷出，6mm油嘴油压7MPa，日产气12万方，达到预期产量。,滑套,封隔器,S13CR油管2根,变扣接头,剪切球,座,筛管,坐落短节,长深4井管柱示意图,长深4井,五、现场应用 压井目的：配合起下压裂管柱后完井投产滑套封隔器,25,五、现场应用,该井为二氧化碳气井，施工期间由于天气、下测试工具、封