甲酸铯特性及钻、完井液技术
甲酸盐钻井液体系
钻井速度与钻井液性能指标关系
钻 井 速 度 增 加
失水量 粘度 密度 固相含量
钻井液性能 图 1 钻井速度与钻井液性能指标关系
（1）钻井液和完井液中固相含量要少，特别粘土含量要少，以减少重复破碎； （2）钻井液完井液应与岩石间具有尽量小的粘度和界面张力，以提高井底的清 洗能力和对岩石的冲击力； （3）钻井液在保证孔壁稳定的情况卜应尽可能放大失水量，特别是初失水要大， 以减少孔底的岩粉垫； （4）钻井液完井液的组分要尽量少，并且因添加某一钻井液处理剂以调节钻井 液完井液某一性能时，其它性能尽量保持不变化； （5）钻井液完井液应有一定的润滑性；
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选题背景
加，完井液的研究和应用更是得到了长足发展。 为了避免钻井完井液中的固相损害，发展出了无固相完井液，由于不含固相， 无固相钻完井液就具有以下一些独特的优势[2]： （1）提高钻速，延长钻头寿命，缩短生产周期； （2）减薄泥饼，减少压差卡钻和测井工具遇卡率； （3）降低粘度，利于高压喷射，减小激动压力； （4）减轻油气层损害； （5）使钻井液性能稳定，简化维护处理，减少钻井液费用； （6）降低密度，减少井漏可能。 但是仅仅无固相是远远不够的，不断发展的钻探技术对完井液提出了新的要求。 随着油气勘探开发的重点已由浅层转向深层，完井液的适用温度由低温转向高温、超 高温方向发展。钻完井液的抗温性需要提高，而普通的聚合物在高温下会发生分解， 这就要求研制出新型的耐高温的聚合物。 除此之外，环保也是钻井完井业研究工作中一个新的课题。钻井结束后，完井液 及其废弃物最终将排人环境，给自然生态环境带来不同程度的污染和危害。随着世界 范围内环境意识的日益强烈和环境保护法规的日益严格， 完井液及其废弃物对环境的 影响引起了国内外环境保护界、石油企业界和许多公众的普遍关注，这一问题特别是 在海上及陆岸油田显得尤为突出。1982 年 8 月 23 日，我国公布了《中华人民共和国 海洋保护法》 ，根据此法，又相继颁布了《海洋石油勘探开发环境保护法》和《海洋 石油勘探开发环境保护管理条例》 。严峻的环境挑战及其所带来的巨大经济压力与技 术冲击，要求改变原来的环境保护末端治理的思维模式，将环境控制技术贯穿到完井 液的研究和使用中去，研究和使用环境可接受的完井液体系和添加剂[4]。
甲酸盐混油低密度钻井液保护油气层技术
甲酸盐混油低密度钻井液保护油气层技术[摘要]随勘探难度加大，低压低渗油气藏逐年增多,储层保护是低压低渗油的核心技术之一。
无固相低密度的甲酸盐钻井液体系主要由碱金属(钾、钠和铯)的甲酸盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。
在不加任何固相加重剂的情况下,通过改变碱金属甲酸盐的类型和加量,可使甲酸盐钻井液密度达到 1.0～2.3g/cm3。
现场应用表明,甲酸盐钻井液具有摩阻压耗小,热稳定性好,水力特性优良,页岩抑制性强,污染容限大的特点,减少了井下复杂情况,提高了机械钻速,有效地保护了油气层,提高了原油产量。
[关键词]甲酸盐钻井液；低密度；油层保护；钻井液稳定性1前言随着勘探领域的拓展，对低产、低压、低渗油气藏的勘探逐年增多，这些地层在钻井过程中极易受到勘探过程中各种流体的损害，对此应采取的措施是加强钻进过程中的油气层保护工作，降低钻井液密度、减少钻井液侵入地层的流体量、减少产层的浸泡时间等[1]。
同时随着近平衡和欠平衡钻井技术的发展。
加强对低密度钻井液的研究、应用与试验工作也显得越来越重要。
当前降低钻井液密度的方法主要有混油、加入发泡剂等。
因泡沫钻井液对现场循环系统要求高、现场性能不易控制、成本高等，从而限制了它的发展[2-3]。
笔者在实验基础上在甲酸盐溶液中混入一定量柴油，开发出甲酸盐混油低密度钻井液，取得好的效果。
2甲酸盐混油钻井液配方确定2.1 甲酸盐钻井液的确定甲酸盐钻井液低活度、低摩阻、低腐蚀，抗高温，有良好的泥页岩抑制性、溶垢能力和配伍性。
应用甲酸盐钻井液可避免或降低两种常见的油气层损害，第一是不需或减少固相加重材料，避免或减轻固相侵入地层引起的地层伤害。
第二是避免二价阳离子沉淀，由于甲酸盐仅有一价离子，而且二价碱土金属的甲酸盐溶解度同样很大，因此甲酸根离子与地层流体接触时，不会产生伤害性的沉淀。
第三是钻井液活度低减少了滤液进入地层，降低了水锁水堵。
混油后钻井液抑制性进一步增强，密度低在钻进过程中失水量低，另外混油后还降低了孔隙的油流阻力，进一步增强了油气层保护效果[4]。
甲酸铯盐水大斜度井的钻井-完井和裸眼井地层评价
能 源科 学进展
甲酸铯盐水大斜度井 的钻 井． 完并和裸 眼井地层评价
Ｓａ ｏ ｌ（ ｔ ｔｉ 作者 ）选择基于 甲酸铯盐水 的钻井液和完井 液用 于开发高温高压 的 Ｋ ｉｅ ｊ ｒ ｖ ｔｂ ｎ油 田。早期甲酸铯盐水用于大井的产量和小井 的控制问题。在过去的 ５年里 ，Ｓａ ｏ ｌ ｔｔ ｉ 认识到 的井 。 ３０ ９ Ｃ 在这些井 中甲酸铯盐水体系再次证 明了其性能优点 ，比如非常低 的当量循环密度 ，适度的机械钻 速 ，良好 的井 眼净化和测井时极好 的井眼稳定性。达到了迅速 、安全 和有效 的完井作业 ，并且投产井
一
显示 出了高采收率和低表皮效应 。 Ｋ ｉｅ ｊ ｒ ｖ ｔｂ ｎ储层 的整个裸眼井地层评价是用随钻测井方法 。随钻测井 密度方法是通过一种新 的 测井解释方法对地层进行评价 ，富甲酸铯盐水滤液的高光电效应在这种方法 中起着很重要的作用。从 随钻测井钻井通道和扩孔通道 中， 用光电效应 和地层体积密度数据配合 电阻率法产生 了—个非常可靠 的、连续的有效油藏边界 。最后得到的结果与三 口不 同井 中不同岩性的岩心孔 隙度吻合 。在 Ｋ ｉｅ ｊ ｖ ｔｂ ｒ 、Ｋ ｉｔ ｏ ｎ ｒ ｓｉｎ和 Ｈｌ ｒ 油 田中，甲酸铯盐水体系在所有 １ 个高温高压钻井作业和 ２ 个完井作业 ｕｄ ａ ５ ０ 实现 了零井控制事故长达 ５ 的时间的重要记录 。 年 （ 编译 ：伍 强，审校 ：刘廷元 ；来源 ： ｐ／ Ｄ ０７ ３ Ｓ ｅ Ａ Ｃ １５３ ） Ｉ
的优点并把它用 于 Ｈ Ｈ 高温高压 ） ＰＴ（ 钻井和完井作业。对于钻井和完井 ，同样 的流体系统使得作业 更优化 、降低成本和消除了流体不配伍 问题 。 对于 Ｋ ｉｅ ｊ ｒ ｖ ｔｂ ｎ油 田，难点是钻深的定 向井要通过压力为 ８Ｍ ａ １Ｐ ，温度在 １ ５ ５。 Ｃ以上的储层有 效页岩层。甲酸铯盐水地层水能够成功地对 Ｋ ｉｅ ｊ ｒ ｖ ｔｂ ｎ油田中的 ７个大斜度 ＨＨ 高温高压 ） Ｐ Ｔ（ 生 产井进行钻井、完井和测井 ，以及两个注水泥带眼衬管和 ５ 个砂滤层 。另外 ，钻一 口从 Ｋ ｉｅ ｊ ｒ ｖ ｔｂ ｎ 平 台到 Ｖ ｌｍ ｎ ａ ｅａ 结构的加长段开发井。在 ７ ５ ０ 米的油藏区域利用 同样 的甲酸铯盐水地层盐水成功钻 了
甲酸铯研究报告
甲酸铯研究报告
甲酸铯，化学式为CsCHO2，是一种无机化合物，常见于实验室中的化学试剂。
甲酸铯的研究主要涉及以下几个方面：
1.合成方法：甲酸铯可以通过反应甲酸和铯氢化物制备得到。
合成过程中需要注意控制反应条件，如温度、反应时间和反应物的摩尔比。
2.物理性质：甲酸铯为白色结晶体，可溶于水。
其晶体结构和热性质也是研究的内容之一。
3.化学性质：甲酸铯可被氧化剂氧气氧化为碳酸铯和水，也可与强酸反应生成甲酸盐和铯盐等。
研究其在化学反应中的应用和反应机理也是研究的重点。
4.应用领域：甲酸铯在有机合成中常被用作氢化剂，可以还原酮、醛等官能团。
此外，甲酸铯还可用作催化剂，参与催化反应，如催化酯的加成反应等。
因此，研究其应用于有机合成的性能和机理也具有一定的实际意义。
总之，甲酸铯的研究主要涉及合成、物理性质、化学性质以及应用领域等方面，目的是为了深入了解其性质和应用，以便更好地利用这一化合物进行有机合成和催化反应。
甲酸盐钻井液完井液及其应用之研究
102科研开发Chenmical Intermediate当代化工研究2016·06甲酸盐钻井液完井液及其应用之研究ＯＯ余明炎（中海油田服务股份有限公司湛江分公司ＯＯ广东ＯＯ524000）摘要：甲酸盐钻井液完井液是重要的钻井液，作为一种具有抗高温、地腐蚀性、密度高、低摩阻等特点的钻井完井液体系，在近些年的快速发展中得到了广泛应用。
这样一种钻井液完井液体系已经得到了广泛应用。
本文从这种完井液体系的的性质出发来探讨其应用，希望通过本文的研究能够使得人们对此有深入认识。
关键词：甲酸盐；完井液；溶解度；抑制性中图分类号：T 文献标识码：AResearch on Drilling Fluid and Completion Fluid of Formate and it ApplicationYu Mingyan(Zhanjiang Branch Office of China Oilfield Services CO., LTD, Guangdong, 524000) Abstract：Formate drilling fluid drilling and completion fluid is the important drilling fluid, which,as one drilling and completion fluid system with the characteristics of high temperature resistance, low corrosivity, high density and low friction, and it has been widely used in recent years’ fast development,besides, such a drilling and completion fluid system has been widely used.This article, starting from the nature of this kind of completion fluid system, discusses its application and hope that people can have a deep understanding of this through the research in this article.Key words：formate；completion fluid；solubility；rejection capability甲酸盐钻井液完井液体系当前已经被应用到了大斜度井、小井眼以及地层水敏性非常强的钻井施工中，在这些领域中的应用也取得了实效。
甲酸铯特性及钻、完井液技术
（一）物理化学性能
10.热传导系数 与比容 对于钻井液来说，较高的热传导速率和较高的 比热容量对降低井底循环温度是有利的. 甲酸铯盐水具有较高的热传导能力和比热容。 因此，在维持较低的井底循环温度方面要比油 基钻井液好。甲酸盐钻井液得现场经验表明， 与油基钻井液相比，甲酸盐钻井液能维持较低 的井底循环温度，当井内处于静态时，能很快 达到温度平衡。
（一）物理化学性能
4.甲酸铯盐水活度
•甲酸铯盐水具有低活
度，随密度增加而下降.
•甲酸盐盐水的水活度
随压力增高而下降。水
活度会随温度的升高而 升高，
（一）物理化学性能
5.润滑பைடு நூலகம்能
甲酸铯盐水具有非常好的润滑性甲酸铯盐水的润滑性与油基 钻井液的润滑性一样
Fluid Water-based, 15 ppg Diesel-based, Various Weights Mineral-based, Various Weights Synthetic-based, various weights Cs/K formate-based, 2.05 s.g. Metal-to-Metal 0.264 0.18 0.223 0.181 0.165 Metal-to-Sandstone 0.338 0.223 0.231 0.253 0.198
12.水的吸附和解吸附
标准的2.20s.g.（ 18.3ppg）甲酸铯盐 水试样在温度达到和高于35℃（95℉） 时开始解吸水分，密度为2.28s.g. （19.0ppg）而浓度更高的甲酸铯盐水 在温度高达38℃（100℉）还在继续吸 附水分。
（二）与各种剂的相容性
1.与生物聚合物类(XC、PAC、淀粉)的相容性 在高温下，聚合物由于氧化和水解，聚合物分子 在整个过程发生降解。甲酸铯盐水是一种抗氧化 剂，因而具有良好的稳定生物聚合物类产品的能 力。 甲酸铯盐水与HEC不相容，因该剂要求低pH，而 甲酸铯盐水含有大量碱金属。 在甲酸铯盐水加入氧化镁、碘化钾、二醇类和胺 类，可大大增强聚合物抗氧化能力，大幅度提高 聚合物热稳定性，最高可达204℃。
甲酸铯／钾无固相钻井液和完井液研究
ｓｕ ｐ ｔｓｉｍ ｒ ｌ ｇｆ ｉ ａ ｎ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｕ ｈａ ｏｉ—ｒｅ ｌｗ ａ ｏｕ ｉｔ ， ｗ ｏ ｒ ｓ ｎ ｂ ｔ ｒ ｕ ｌｍ／ ｏａ ｓ ｕ ｄｉｉ ｌ ｄｈ ｓ ｌｎ ｕ ｍａ ｙｃ ａａｔｒ ｔ ｓｓ ｃ ｓｓ ｌ ｆｅ ，ｏ ｇ ｓｓ ｌｂｌ ｙ ｌ ｃｒｏ ｉ ， ｅｔ ｓｃ ｄ 液 和 完 井 液 研 究 钾
史 凯 娇 徐 同 台
（ ．石 油２ 程教 育 部 蓖点 实 验 室 （ 国石 油 大 学 ） 北 京 １ ２ ４ ； ．北 京 石 大 胡 杨 石 油科 技 发展 有 限公 司 ， 京 １ ２ ０ ） １ １ ２ 中 ， ０ ２ ９２ 北 ０ ２ ０
Ｊ ｎ １ ２ ０ Ｃ ｉａ） ｉ ｇ， ０ ２ ０， ｈ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｃｅｉｍ／ ｏ ａｓｕ ｄ ｉｉｇｆｕｄ ｗａ ｉ ｔｕ ｅ ｙ Ｓ ｅｌｉ ９ ９ ａ ｄ ｉ ｈ ｄ ｂ ｅ ｓｄ ｉ ｄ ｉｉｇ ｓｕ ｐ ｔｓｉｍ ｒｌｎ ｌｉ ｌ ｓｆ ｓ ｓｄ ｂ ｈ ｌ ｎ １ ９ ， ｎ ｔ ａ ｅ ｎ ｕ ｅ ｎ ｒｌｎ ， ｒ ｌ
气体 溶 解 度 和 腐 蚀 性 低 、 滑性 和 相 容 性 好 及 储 层 伤 害性 低 等 特 点 ， 好 地 解 决 了高 温 高 压 井 中 常 规 钻 井 液 存 在 润 很
的缺 陷 。气 体 溶 解 度 低 能 够较 好 地 控 制 井 涌 ； 滑 性 能 好 能 够 降低 摩 阻 和扭 矩 ， 而 降 低 压 差卡 钻 的 风 险 ， 高机 润 从 提 械 钻 速 ； 容 性 好 、 层 伤 害性 低 能 够 降低 修 井 需 求 ， 高 采 出速 度 ； 相 储 提 可生 物 降 解 能 降 低 ＨＳ Ｅ风 险 。基 于 对 卡 博 特
甲酸盐钻井液体系的作用机理
甲酸盐钻井液体系的作用机理摘要：甲酸盐无固相钻完井液体系是一种无毒的水基钻井液，不仅符合环保要求，而且抗温性能好、水力特性好、有良好的抑制性和抗污染能力，特别是与油层有良好的配伍性，有良好的油气层保护效果。
本文对其作用机理进行了详细的研究，由此我们不难得出结论，甲酸盐钻井液体系具有很大的发展潜力和推广应用价值。
关键词：无固相甲酸盐钻井液油气层保护一、无固相钻井液体系甲酸盐无固相钻井液是一种新型的无固相钻井液体系。
所以在研究它之前，有必要先介绍一下无固相钻井液的特性。
1.主要技术特点无固相钻井液，也称无粘土钻井液，是为了适应现代钻井技术发展的要求，在低固相钻井液的基础上形成的。
无固相钻井液都有如下的特点：1.1比起传统的粘土泥浆，粘度和流变性可调范围大，可适应不同地层的需要；1.2体系无固相，对机械和钻具的磨损小，在钻杆内不易结泥皮，有利于金刚石小口径钻进和绳索取芯技术的要求；1.3有较好的紊流减阻和润滑性能，可降低输送压力；1.4含有较大数量的有机高聚物，与不同的无机盐配合，可有效地抑制地层和岩屑的膨胀和分散。
2.基本组分和作用无固相钻井液是由无机盐和不同种类的高聚物组合而成的，具有一定流变特性和滤失特性的钻井液。
其中无机盐起的作用是：2.1与有机聚合物进行适度的交联，以提高溶液的粘度（主要是结构粘度）和降低溶液的失水量；2.2调节溶液的矿化度，以平衡地层的化学活度，抑制地层的膨胀分散或破碎坍塌；2.3调节溶液的pH值。
有机高聚物起的作用是：2.3.1增粘作用；2.3.2降滤失作用；2.3.3絮凝作用；2.3.4防塌作用；2.3.5润滑作用。
由此，无固相钻井液是既具有密度小，粘度低，适当的失水量而有利于提高钻速，又具有成膜护壁效应的新型钻井液。
3.甲酸盐的基本性质组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，在这3种盐中，甲酸铯比重最高，但是甲酸铯盐较贵，常用的是甲酸钠和甲酸钾，这两种盐属水溶性有机盐，外观白色晶体状，甲酸钠分子量为68.01，密度1.92g/cm3，甲酸钾分子量为84.12，密度1.91g/cm3。
海洋钻井钻井液技术
海洋钻井钻井液技术目前我国在海洋钻井液技术的应用与研究领域已经取得了很大的进步，但在实际应用过程中仍然面临着诸多问题。
因此，在实际的钻井过程中，就需要根据实际情况，来合理选择适当的钻井液，已达到解决问题的同时，不破坏海洋的环境或对海洋生物造成破坏。
另外，还要加大对其研究的力度，争取研制出更加适合未来发展的钻井液技术。
标签：海洋钻井；钻井液；技术1 海洋钻井液技术应用过程中所要注意的问题1.1 海底页岩的相对稳定性技术研发都面临比较多的问题，对于深水钻的技术研究方面，主要涉及到含水量，沉积的速度还有压实的方式等各种因素不能同时作用，因此深水演示的变化多，特别是在实际工作中，这些变化的情况会导致深水岩石变化更多，若深水变化带来的沉积物距离海岸线远，会导致沉积物黏性降低，故海洋钻井区内，常常会发现分散性、膨胀性，导致海水中的颗粒杂质掺杂进钻井液中，从而影响其效果。
为了岩石的稳定性，大多数会选择用适当的岩石稳定剂，再加入配比的无机盐，从而达成稳定效果。
还可以用合成基钻井液加固岩石的稳定性。
1.2 钻井液技术的使用情况钻井工作的时候，减少钻井液的用量是一项基本工作，面对海洋生态的多种变化，更要对钻井液的使用进行调试。
一般情况下，钻井液用量要多于相同深度的钻井量，这样能够预防污染。
为了节约钻井液，还可以在实施的时候调控好设备。
通过多项研究表明，海洋钻井常用的设备主要是除砂器以及除泥器等，多为固控工具。
在相对复杂的钻井液工作环境中，逐渐减少工作系统的固相，从而彻底清除。
1.3 对钻水井眼的清洗和應用钻井液工作时，要让钻井液去清洗钻井眼，从而达到实际应用的要求。
若钻井液实际的上返流速不能够满足标准要求，这样就要用常规方式清洗钻井眼。
一旦满足了上返流速，就用钻井液粘度操作，这样能够去掉钻井中产生的钻屑。
2 对深水钻井液技术的研究2.1 高盐部分水解聚丙烯酚胺聚合物钻井液钻井液体系具有非常好的剪切稀释的性能，该剪切稀释的性能可以提高机械钻井的速度。
甲酸铯钻井完井液的特性及应用
甲酸铯钻井完井液的特性及应用李丽;刘伟【摘要】钻进高温高压油气井时,由于常规高密度钻井完井液中重晶石含量高、高温下聚合物易降解等原因,常常不能满足高温高压井的开发要求,而甲酸盐具有能在1.0～2.3 g/cm3之间自由调节钻井完井液密度、大大提高聚合物的高温稳定性、不易腐蚀钻具等优点,因此已成为大斜度井、小井眼深井等复杂井的理想钻井完井液体系.阐述了甲酸盐钻井完井液的使用概况、甲酸铯的物理性质、甲酸铯钻完井液的基本性质、甲酸铯钻完井液配方及性能.甲酸铯钻井完井液在国外多口高温高压油气井中的应用实例表明,其配方简单,具有优良的水力性能和流变性能,不仅能很好地满足钻井、完井需要,而且能很好地保护储层,对于解决国内目前高温高压井中存在的问题具有非常好的借鉴作用.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2007(029)003【总页数】4页(P91-94)【关键词】甲酸盐钻井完井液;甲酸铯;高温高压油气井;等量循环密度;高温稳定【作者】李丽;刘伟【作者单位】中石化西南分公司工程技术研究院,四川德阳,618000;中石化西南分公司工程技术研究院,四川德阳,618000【正文语种】中文【中图分类】TE254;TE257.6甲酸盐钻井完井液是适应钻井新技术的发展，于20世纪80年代末90年代初由Shell公司开发研制的一种新型钻井完井液体系。
组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，较之以前常用的卤盐无固相钻井完井液具有更优越的特性，作为其换代品种主要用于大斜度井、水平井、多分支侧钻井、小井眼深井和高温环境下的钻井和完井作业中[1]。
在这3种盐中，甲酸铯比重最高，能将钻井液密度加至2.3 g/cm3，但是甲酸铯盐较贵，目前(低)无固相甲酸铯钻完井液在国内未见使用报道，而在国外许多高温高压油气井中却得到了广泛应用。
1 使用概况目前在北海和墨西哥湾等地区开发了许多高温高压油气井，对钻井液提出了更高的要求，甚至达到了常规钻井液的极限。
用作钻井液和完井液的甲酸盐溶液.
用作钻井液和完井液的甲酸盐溶液
第六图书馆
甲酸盐钻井液是2080上代开发研制的,由于价格贵,化源窄,货源窄,缺乏专业生产供应和服务公司,所以在当时应用并不广泛,现在由于生产厂家大增,且甲酸盐钻井液回收处理再利用获得成功,尤其是在许多试验井成功使用,使这一钻井,完井液体系受到普遍重视,甲酸盐钻井液的主要特性是低摩阻,低腐蚀性,抗高温,密度,良好的页岩抑制性,良好的溶垢性能和良好的配伍性,相容性,文中对甲酸的制备方法和甲酸盐溶液的配方,净化,循环再使用进行详细介绍。
甲酸盐钻井液是2080上代开发研制的,由于价格贵,化源窄,货源窄,缺乏专业生产供应和服务公司,所以在当时应用并不广泛,现在由于生产厂家大增,且甲酸盐钻井液回收处理再利用获得成功,尤其是在许多试验井成功使用,使这一钻井,完井液体系受到普遍重视,甲酸盐钻井液的主要特性是低摩阻,低腐蚀性,抗高温,密度,良好的页岩抑制性,良好的溶垢性能和良好的配伍性,相容性,文中对甲酸的制备方法和甲酸盐溶液的配方,净化,循环再使用进行详细介绍。
钻井液
完井液 甲酸盐溶液 无固相 石油钻井钻采工艺阎醒南充市正达化工研究所2001第六图书馆。
甲酸盐钻井液完井液研究与应用
液 完 井液 甲酸 盐 钻 井液 完 井 液 具 有 密 度 可 调 、 温稳 定 性 好 、 制 高 抑 性 强 、 污染 能 力 强 、 毒 且 易 降 解 、 层 保 护 效 果好 等 特 点 ， 抗 低 油 能很 好 地 满 足 高 温 高压 地 层 钻 井 、 井 的 需要 。 完
ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｐ ｏｔ ｃ ｉ ｎ ｒ ｓ ｔ ｒ ｖａ ｕ ｔ ｄ ｏ ｍ ｔｏ ｒ ｅ ｔｏ ｅ ｕｌｓ ｗｅ ｅ ｅ ｌ ａ ｅ ．Ｔｈｅ ｓ ｌ ｃ ｅ ｉｌｎ ｏ ｅｅ ｔ ｄ ｄｒｌｉ ｇ ｃ ｍｐｌ ｔｏｎ ｆｕ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｅ ｌＫｕ １ ｅ ｉ ｌ ｉ ｓ ｕ ｅ ｎ Ｗ ｌ 一．
Ｐ ＥＴＲ（ ｌ ）Ｊ ＥＵＭ ＩＲＩ Ｌ ＮＧ ＴＥＣＨ ＮＩ ） Ｉ Ｉ ＱＵＥＳ
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固 井 与 泥 浆
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稳定性膨胀降低率684主要是由于甲酸盐钻井液滤液黏度高降低了滤液中的水向页岩流动的量同时甲酸盐钻井液自身产生的渗透压能刺激页岩孔隙中的水分流出这就降低了页岩的水化速度增加了近井地带的强度和有效应力能够起到稳定井眼的作用1
用高密度甲酸铯盐水完成大斜度井钻井、完井作业及其裸眼地层的评价——2004—2006年Kvitebjφrn气田的
也 是 用 甲酸 铯 钻 井 液 体 系成 功 地 完 成 了钻 井
作 业 。在 所有 这 些井 中， 酸铯 盐水体 系都 显 示 出优 良 的 性 能 ，如 非 常 低 的 当 量 循 环 密
口井完 成 了钻 井 和 完 井 作 业 ，井 斜 角 为 ２ 。 ５ 。 ０ ～４ 。 所 有 钻 井 作 业 都 是 由 Ｋｖｔｂｏ ｎ平 台 的 固定 式 钻 ｉ ｊｒ ｅ
低 ， 产 能较 高 。
管 完井 ，２口井 用 固井 尾 管完 井 。钻 完头 ２口井 后 即开始开 采 ，储 层压 力逐 渐 降低 。
Ｋｖｔｂｏ ｎ的 天 然 气 中 含 有 ２ ～ ３ 的 Ｃ ｉ ｊｒ ｅ Ｏ 和 高 达 ０ ０ ％ 的 Ｈ： 。 ．１ 。 Ｓ
１ ２ 用 甲 酸 铯 盐 水 钻 井 和 完 井 ．
维普资讯
３ Ｏ
国 外 油 田工 程 第 ２ ４卷 第 １期 （ ０ ８ １ ２ ０． ）
用高密度 甲酸铯盐水完成大斜度井钻井 、完井作业
及其裸眼地层的评价—— ２０—２０ 年 Ｋ ｉｂ ｒ气田的实践 Ｏ４ Ｏ６ ｖｅ ｏｎ ｔｊ
编 译 ：夏 建 国 （ 胜利油 田富邦实业有限责任公司） 审 校 ：严 新 新 （ 胜利石油管理局钻井工艺研究院）
井 。 此 外 ，还 从 Ｋｖｔ ｂ０ ｎ平 台钻 了 １口 大 ｉｅ ｊｒ 位 移 探 井 ， 钻 至 Ｖａｅ ｎ构 造 。 这 口 井 井 ｌｍｏ
深 ７ ３ ０ ｍ， 储 层 段 长 ７ ５ ｍ， 井 斜 角 ６ 。 ８ ０ ９，
部 、Ｈｕｄ ａ的北 部 ，位 于水下 １０ｍ。 ｌｒ ９ Ｋ ｉ ｂｏ ｎ气 田属 于 下 旋 断 块 ，西侧 与 Ｇｕｌ ｖｔ ｊｒ ｅ ｌ —
钻井液用甲酸钾
钻井液用甲酸钾国外九十年代末开始把甲酸钾应用于钻井完井液，特别是应用在高密度钻井完井液体系中，取得了很好效果。
用甲酸钾配制钻井液体系，具有强抑制、配伍性好、环境保护、油层保护等突出优点。
现场应用结果表明，甲酸钾抑制粘土水化分散膨胀能力强，返出的钻屑呈小圆粒状，内部呈干性，钻井液不糊振动筛，不跑浆，具有抑制性强、失水造壁性好、润滑性好、机械钻速快、成本低、经济效益显著等特点。
使用甲酸钾泥浆，有利于提高聚合物稳定性，稳定页岩，降低对岩层的破坏，保证钻井、完井、油井维修处于最佳的工作状态。
主要用于配制含水油井加注液，它能够实现高密度，并保持低粘度，提高钻井速度，延长钻头使用寿命，是石油开采技术领域的一种优质材料。
甲酸钾是钻井完井液的新型添加剂,具有抑制性强、高温稳定性和配伍性好、腐蚀性低、环境保护和油层保护性能好等优点.室内实验研究了甲酸钾浓度、溶解温度和溶解时间对氯化钠、硫酸钙溶解度的影响情况.结果表明:温度对硫酸钙在甲酸钾溶液中的溶解度影响较大,在同一浓度的甲酸钾溶液中硫酸钙溶解量随温度的升高而增加;温度对氯化钠溶解量的影响也很大,在同一浓度的甲酸钾溶液中氯化钠溶解量随温度的升高(从25到65 ℃),先增加,到一个峰值后开绐降低,最后趋于某一恒定值;当甲酸钾溶液浓度低于20％时,硫酸钙溶解量随甲酸钾浓度增大而增加,当甲酸钾溶液浓度高于20％时,硫酸钙溶解量随甲酸钾浓度增大而减小,当甲酸钾浓度达到50％时,甲酸钾的浓度增加对硫酸钙溶解量的影响程度变小;在温度相同时,随甲酸钾浓度增加,氯化钠溶解量减小.甲酸盐钻井液体系评价甲酸盐钻井液是无机盐水钻井液体系的一种。
与常规的无机盐水钻井液相比具有密度可调（1.00~2.30g/cm3 ），对地层损害小、固相含量低、泥饼薄而韧且可酸化、井眼清洁能力好，抑制性强，腐蚀性低，对环境污染小，能增加聚合物的高温稳定性等优点。
与常规的聚合物钻井液相比，其显著特点是不用膨润土配浆，从根本上克服了钻井液保持体系膨润土细分散的胶体性质和泥页岩的地层稳定，抑制钻屑在钻井液中分散所表现出来的矛盾。
甲酸盐钻井液完井液研究与应用
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石 油 钻 探 技 术
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甲酸盐钻井液--大纲
大纲注：黑体字为总结，白体为说明 甲酸盐中的甲酸钠盐钻井液的部分资料 一. 甲酸盐钻井液的产生背景与优点 传统的钻井液是含有粘土的水基钻井液体系或是以油为连续相的油基钻井液体系， 其存在 的主要问题是： 般土细颗粒或加重剂颗粒会随滤液渗入地层， 造成对油层的伤害， 同时惰性 加重颗粒的加入导致钻井液固相含量大幅度提高， 削弱了各种处理剂在体系中的效用， 增加 了对体系性能调控的难度； 油基钻井液体系在保护油气层、 提高体系的抑制、 防塌及热稳定 性能方面优于水基钻井液， 但随着世界各国对环保问题的重视， 油基钻井液由于对环境的严 重污染， 其应用越来越受到限制。
为达到保护环境和油气层的双重目的， 碳氢化合物为主体的合成基钻井液， 但成本很高， 用户还不易于接受。
用一种无毒的水基钻井液，这种钻井液不仅符合环保要求，且抗温性能好、 目前研究出以人造 因此最好的办法是使 流变特性好、有 良好的抑制性和抗污染能力，特别是与油层有良好的配伍性，有良好的油气层保护效果。
通过调研和室内研究， 发现甲酸盐体系能满足以上所提到的所有技术和环保要求， 系不仅能用于钻井液和完井液，而且可用于欠平衡钻井的压井液 甲酸盐体系不同于常用的盐水体系， 属有机盐类。
常用的可溶盐在使用中存在各种问题： NaCI 和KCI 的溶解度不高，其清洁盐水的密度只能达到 1.20g/cm3 ; CaCI2或CaBr2的溶 解度稍大，可达到 1.60g/cm3，但由于Ca2 +的存在，大多数处理剂在其中不相溶，且对地 层产生潜在的伤害，而且CI -的存在会使体系产生腐蚀，在循环中产生气泡；ZnCI2和ZnBr2 的溶解度高，盐水密度可达 2.3g/cm3，但是，除了锌离子产生潜在的伤害外，还有严重的 毒性。
具有高溶解性的甲酸盐能克服以上各种盐类的不足： 甲酸盐可以溶于淡水、 海水或盐 水，能有效抑制粘土水化膨胀，在密度相同的情况下，效果优于氯化钾；甲酸根无毒，与粘 土不发生反应，与地层水配伍性良好，不与Na +、Ca2 +、Mg2 +等阳离子生成沉淀；甲酸盐对钻具的腐蚀性小，K +含量达10000ppm 的甲酸钾钻井液，对管材的腐蚀速3度仅为3.6 密尔 /年(而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液却达 13 密尔 /年)。
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（一）物理化学性能
8.电阻率
甲酸盐溶液中含有大量盐，所以具有相当高的 电导率和相当低的电阻率。 甲酸铯盐水电阻率在中等浓度时最低。在高浓 度（以及低浓度）时，电阻率很高。 温度对电阻率的影响相比稀释的影响要大。比 较温度对电阻率的影响，较低温度比较高温度 的影响要大。
8.电阻率
8.电阻率、核特性
（一）物理化学性能
7.热稳定性 在高温高压条件下使用碳酸和碳酸氢盐添加剂 作为甲酸盐盐水稳定剂的重要性。发现即使在 极端条件下，加了碳酸盐/碳酸氢盐的甲酸盐 钻井液还能保持良好的化学稳定性。 甲酸盐水在高温高压井中作为常规钻井液使用 已经有11年的历史。井下温度高达到236oC （457 oF)）而压力高达96MPa （14000psi）。此时，甲酸盐大量分解的迹 象很小。
铯盐的种类
Cesium salt 铯盐 Cesium Formate 甲酸铯 Cesium Acetate 醋酸铯 Cesium Carbonate 碳酸铯 Formula 结构式 CsCHO2 CsC2H3O2 CsCO3 Max Density 最大密度(SG) 2.3 2.2 2.2 Temp. limit ? 温度 (oC) >235 * >300 > 300
8.电阻率、核特性
核特性 铯是一种结构紧凑、原子序数高的元素， 具有较大的热中子吸附横截面积。所以， 铯含量高的溶液都具有相当高的光电因 子（Pe），低的氢指数（HI），高的热 中子俘获截面积。
（一）物理化学性能
6.抗腐蚀性能
密度 1.7g/cm3 ， 甲酸K/Cs, 160oC, 10,000 ppm Cl 和 0.2 bar O2 Super 13Cr, 3 months Duplex 22Cr, 3 months Duplex 25Cr, 3 months
在 CaBr2 盐水中 在320oF, 0.2 bar O2
Cesium Citrate 柠檬酸铯
Cesium Tungstate 钨酸铯 Cesium Molybdonate 锰酸铯
CsC6H8O7
Cs2WO4 Cs2MO4
2.4
2.9 2.7
>200
> 300 > 300
甲酸铯特性及钻、完井液技术
一、甲酸铯特性
二、甲酸铯钻、完井液Biblioteka (一)甲酸铯钻、完井液配方
（一）物理化学性能
4.甲酸铯盐水活度
•甲酸铯盐水具有低活
度，随密度增加而下降.
•甲酸盐盐水的水活度
随压力增高而下降。水
活度会随温度的升高而 升高，
（一）物理化学性能
5.润滑性能
甲酸铯盐水具有非常好的润滑性甲酸铯盐水的润滑性与油基 钻井液的润滑性一样
Fluid Water-based, 15 ppg Diesel-based, Various Weights Mineral-based, Various Weights Synthetic-based, various weights Cs/K formate-based, 2.05 s.g. Metal-to-Metal 0.264 0.18 0.223 0.181 0.165 Metal-to-Sandstone 0.338 0.223 0.231 0.253 0.198
Super 13Cr, 1 month 22Cr, 2 months 25Cr, 2 months
25Cr, 2 months
（一）物理化学性能
7.热稳定性 甲酸盐与水反应生成碳酸盐和氢气（碳酸氢盐） 是主要分解的方式，脱水为次要方式。分解反 应的速度和机理主要取决于pH值和甲酸的浓 度。试验基本上都是在pH值低于6.5的情况下 进行的。现场使用的预缓冲甲酸盐盐水即使侵 入大量的CO2，pH值也不会如此低。 甲酸盐盐水在长期（典型30～60天，有时超 过一年）暴露在井温高达225oC（437℉）环 境中，其组份或特性基本没有发生变化。
1.甲酸铯化学性质与分子结构
甲酸铯晶体结构的三种轴向平面图
2.结晶温度
2.结晶温度
压力对结晶温度的影响
甲酸铯和甲酸钾与甲酸铯混合液来
说，每增加1000psi的压力，真实结晶
温度会上升1oF。
（一）物理化学性能
3.碱度
甲酸铯盐水显碱性。但在浓度低时需调碱度，有二种方 法： 加入NaOH或KOH方式加入氢氧化物。该方法可以用 来提高未缓冲盐水的pH值，或者提高预缓冲盐水的缓 冲能力。然而，OH-离子不是缓冲剂，如果加到未缓 冲的甲酸盐盐水中，当遇到大量酸性气体时，pH值会 立即大幅度下降。所以，在可能发生储层酸性气侵入 的情况下,不要提倡用氢氧化物来调节pH值。 使用碳酸盐或碳酸氢盐来缓冲甲酸盐盐水。与含二价 钙离子或锌离子的溴酸盐盐水不同的是，甲酸盐盐水 与碳酸盐或碳酸氢盐缓冲剂完全相容。缓冲剂的作用 是阻碍pH值的变化并可以克服大量酸性气体侵入的问 题。
成膜封堵保护油气层 甲酸铯特性及钻、完井液技术 钻井液技术
徐同台 卢淑芹
甲酸铯特性及钻、完井液技术
甲酸铯是壳牌公司发明，由卡博特 公司生产、推广及现场应用服务，到目 前为止，甲酸铯钻、完井液已在北海地 区，欧洲大陆，南美，墨西哥湾地区以 及亚太地区等地区30个油田一百七十多 口高温高压井的应用，取得很好效果。
(二)甲酸铯钻、完井液效果
(三)甲酸铯钻、完井液应用实例
三、甲酸铯钻、完井液回收
一、甲酸铯特性
（一）物理化学性能 1.甲酸铯化学性质与分子结构 甲酸铯溶液是一种外观如水状的液 体，最高密度可达2.3g/cm3，在溶液中 的含量大约在82%左右。饱和盐水浓度 时其密度可达到2.367g/cm3。铯原子 量为132.9。铯也是在所有稳定金属中 正电性最强。 甲酸铯分子结构：
甲酸铯用加拿大的铯榴矿生产
1993 –卡博特购买了加拿大的一个富含铯的湖，1996 – Cabot 开采和提纯，1998 – 生产 ~700 bbl/月 甲酸铯盐水
铯馏石 Cs0.7Na0.2Rb0.04Al0.9Si2.1O6· (H20)
• 开采 at Bernic Lake, Manitoba • Processed on site to Cs formate brine • 甲酸铯的生产量 700 bbl/月 • 储量 > 30,000 bbl