完井液简介
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用随着石油勘探开发技术的不断进步，水平井技术已经成为国内外油气田勘探开发的重要手段之一。
水平井的出现不仅提高了油气田的开发效率，还有效延长了油气田的生产寿命。
北部湾是我国的重要海洋油气资源区，该地区的水平井开发技术一直备受关注。
本文将重点介绍高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用情况，并对其应用效果进行分析。
一、高密度油基完井液的特点高密度油基完井液是一种以油为基质的完井液，其特点主要包括：1. 高密度：高密度油基完井液能够提供足够的井底静压，有效控制地层压力，防止井液向地层渗透，避免地层破裂及天然气逸散。
2. 耐高温、耐高压：高密度油基完井液在高温高压条件下依然能够保持稳定性，不易发生变质。
3. 环保性好：相比水基完井液，高密度油基完井液不易引起地层污染，对环境影响较小。
4. 对钻具的腐蚀性小：高密度油基完井液对钻井设备的腐蚀性小，能够延长钻具的使用寿命。
5. 与油层相容性好：高密度油基完井液与油层相容性好，不易对油层造成伤害。
二、北部湾水平井A井的特点北部湾地区是我国重要的海洋油气资源区之一，该地区的水平井开发具有以下特点：1. 地质条件复杂：北部湾地区地质构造复杂，地层岩性多样，存在高温高压、含硫化氢等复杂地质情况。
2. 水平井应用广泛：由于北部湾地区的地质条件，水平井在该地区的应用十分广泛，已成为勘探开发的主要手段之一。
3. 高密度油基完井液需求量大：由于地质条件复杂，要求井底静压较高，因此高密度油基完井液在北部湾水平井的需求量较大。
针对北部湾水平井A井的特点，油田钻井部门为该井选择了高密度油基完井液作为井下工艺液，主要包括以下应用过程：1. 液相配方设计：根据A井的地质情况、井深、井径等参数，油田钻井部门进行了高密度油基完井液的液相配方设计，确保液相配方满足A井的需要。
2. 工艺液泵送：高密度油基完井液经过调配后，通过泵送设备输送至井下，完成对地层的浆液充填。
完井液
二、保护储层对完井液的要求
2．控制固相侵入 完井液中的固相颗粒侵入储层造成的损害主要体现于在井眼周围地 层内形成的内泥饼对孔隙的堵塞。这种损害是必然的，直到内、外泥 饼完全形成之后才会停止。研究表明，外来固相颗粒对地层造成损害 的机理可分为三类：粒径大于地层孔道平均直径三分之一者将在地层 岩石的表面或浅层形成稳定的桥堵层，它们不会侵入地层的孔道；小 于地层孔喉平均直径三分之一到七分之一的，将侵入孔隙并在喉道处 形成堵塞；具有七分之一到十分之一平均孔喉直径的固相颗粒侵入地 层孔道后，随着侵入液体深入，流速逐渐降低，最终因重力作用超过 流动的力量而沉积，造成地层的深部损害。更小的固相颗粒可以自由 地通过地层孔道。
三、完井液体系
隐形酸体系
如果改变完井液和修井液的pH值环境为酸性，一方面改变了高价金属离 子的存在环境，可以防止各种有机垢和无机沉淀的产生；另一方面，如 果前期作业液中形成了有机垢和无机沉淀，可用酸性完井液和修井液来 解除，而且对近井壁带的大分子、固相微粒和可酸溶性的储层矿物均可 产生溶蚀作用，从而达到保护和改善储层的效果。实现了传统的保护储 层的完井、修井液向改善储层的完井、修井液方向发展，达到投产增产 的技术效果。
三、完井液体系
隐形酸体系 隐型酸完井液体系是在传统的碱性完井液基础上发展起来的，是以工程 性能为主，向以储层保护性能为主而研究完井液的认识观念的重大突破， 也是从低伤害储层的完井液向改造储层的完井液发展的重大功能的突破。 说明：1）射孔液为第一次与油层接触的液体，所以PF-HCS和螯合剂加 量相对较大，这样更有利于防止油层中粘土的水化膨胀、运移，以及消 除前期作业中滤液产生的沉淀。 2）封隔液为长期置于套管与油管之间的液体，应注意加烧碱将 PH值调至9~10，并加入PF-CA101防腐杀菌剂。 3）如果密度低时，用KCl等无机盐调节。
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用在北部湾一个水平井A井中，通过选用高密度油基完井液，取得了显著的应用效果。
本文将对该完井液的应用情况进行简单介绍和分析。
一、高密度油基完井液的特点高密度油基完井液是指由原油、盐、胶、砂和钙粉等物质制成的，密度达到1.9~2.5g/cm³以上的井下作业液。
相对于水基完井液，它的密度更高、性能更稳定，适应范围更广。
由于具有粘度大、承载力强、抗高温等优点，高密度油基完井液在开采水平井、探井等方面具有独特的应用价值。
A井是一口深度约3600m的水平井，为了提高采油效果，需要对其进行完井加工。
在完井液的选择上，由于地层条件较为特殊，而且井下温度较高，选择高密度油基完井液具有较好的适应性。
1、加工流程与工艺在加工过程中，按照密度2.10~2.30g/cm³的要求，选用原油、碳酸钙、胶、砂、钡盐等原材料，经过搅拌、加热、过滤、调整密度等工序得出成品后进行下一步的作业。
完井液的制备过程在保证密度的同时，还需注意对井下工作环境的适应性和对地层的保护作用。
2、应用效果通过对A井的应用，取得了如下应用效果：（1）真实达到了预期的井下密度值要求。
（2）具有良好的流变性和稳定性，在施工过程中能够较好地满足井下作业的需要。
（3）长时间使用不含有害物质或致癌物质，无毒无污染，对地层及周边环境不会造成二次污染。
（4）井筒稳定，减少漏失，为水平井的生产提供了有力保障。
三、结论以高密度油基完井液作为水平井完井液具有显著的优势，除了具有上述的应用效果外，还具有对地下水、土壤、生物及人体的安全性，对环境和人体不会产生危害。
因此，推广应用高密度油基完井液将会为水平井的进一步开采和勘探提供重要保障。
钻井与完井液主要内容
钻井与完井液主要内容第一章绪论一、钻井液的主要作用1. 清洗孔底，携带和悬浮岩屑冲洗液清洗孔底和携带岩屑的能力，决定于送入孔内的冲洗液量及冲洗液的性能指标，其次也与钻具和钻头的结构有关。
冲洗液的携带和悬浮岩屑的能力--切力和粘度；有效携带岩屑的前提下可降低冲洗液的上返速度。
泥浆悬浮岩屑的能力主要取决于泥浆的静切力值。
2、冷却钻头冷却钻头的效果，取决于单位时间流经孔底的冲洗液量和冲洗介质的热容量和粘度。
水的粘度低，热容量大，冷却能力强。
空气的粘度低，热容量小，需要较大的流量，才能有效地冷却钻头。
泥浆的粘度大，流速低，冷却能力不如清水3、润滑钻具和钻头冲洗液的润滑效果，取决于在钻具和孔壁岩石表面形成的润滑膜的强度。
润滑膜的强度取决于使用的冲洗液类型和往冲洗液中添加的添加剂的种类和数量。
乳状液，表面活性剂溶液，乳化泥浆和油基泥浆的润滑性能远高于空气、清水和普通的水基泥浆。
表面活性剂的添加，可提高冲洗液的润滑性能。
4. 保护孔壁复杂地层：松散、破碎、坍塌、遇水膨胀等岩层维护孔壁的影响因素：冲洗液类型、冲洗液的性能参数、在环空中的流态。
矿化度高的聚合物泥浆，具有较好的抑制孔壁的效应，特别是含钾的聚合物泥浆。
油基泥浆具有最强的抑制孔壁的能力。
复杂地层钻进时，维护孔壁是能否持续钻进的关键。
二、钻井液类型泥浆：概念：粘土分散在液体（水或油）中形成的分散体系，水基泥浆，油基泥浆。
性能：比重；粘度和切力；失水量。
可在较大范围内调节，可适应不同地层的要求；对钻头、牙轮轴承、钻具和套管有一定的润滑作用，可减少其磨损。
适用：风化、破碎、松散和遇水失稳地层（复杂地层）。
石油和天然气钻井几乎都是在沉积岩中钻进，冲洗液主要使用泥浆。
泥浆称为石油钻井的“血液”。
固体矿床勘探钻进，泥浆是对付复杂地层的主要手段。
乳状液概念：液体（油或水）分散在另一种液体（水或油）中形成的稳定的分散体系。
分为：水包油乳状液、油包水乳状液。
使小口径金刚石钻进的钻进速度和钻进深度大幅度地提高。
完井液体系介绍
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PDF-HTA完井液现场应用
海水
过滤
不合格
检测NTU值
NTU≤30 合格 粒径90%≤2μm
按设计 加药
入井
搅拌1小时后 静置2小时以上
检测NTU值及 固相粒径分布
返出液排放或用罐回收利用
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记录留存
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甲酸盐完井液体系
Formate Completion Fluid
COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2滤海水或过滤地热水
处理剂：粘土稳定剂（HCS）、甲酸盐材料（PF-CONa 或PF-COK）、缓蚀剂（CA101）
应用： 渤海地区的酸敏性油田，如:BZ25-1A油田 产层压力较大的油田,如：JZ20-2油田
泥浆塘沽基地系列培训教材 完井液体系介绍
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完井液体系
过滤海水 NaCl盐水 KCl盐水 CaCl2盐水 PDF-HTA完井液
溴盐完井液
甲酸盐完井液
固化水堵漏压井液
隐形酸完井液体系
PDF-HTA Completion Fluid
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隐型酸完井液基本组成
配制介质：过滤海水或过滤地热水。 处理剂：粘土稳定剂（HCS）、隐型酸螯合剂（HTA）、缓蚀剂（ CA101）、返排剂（PF-WD）
密度调节剂：
NaCl/KCl PF-CONa/PF-COK CaCl2 CaCl2/CaBr2 CaBr2/ZnBr2 (1.01～1.20g/cm3)； (1.01～1.60g/cm3)； (1.01～1.39g/cm3)； (1.40～1.80g/cm3)； (1.81～2.30g/cm3)
完井液综述
完井液综述
完井液是在油气田井下工程中使用的一种特殊液体，用于完井过程中的各项操作，如钻井、固井和封井等。
完井液通常是通过将水或油基液体与一系列添加剂混合而成的。
完井液有以下几个主要的功能和作用：
1. 清洁井筒：完井液能够帮助清洁井筒，去除井筒内的固体颗粒、沉积物和杂质，确保井筒的通畅性和良好的工作环境。
2. 冷却井筒：完井液能够冷却井筒，在高温环境下保持井筒的稳定性和作业效率，防止井筒温度过高对工具和设备的损坏。
3. 悬浮钻井废渣：完井液可通过悬浮废渣的方式来删除钻井过程中产生的固体颗粒和废渣，使其不会对井筒和井口产生堵塞和阻力。
4. 控制井壁稳定：完井液中的添加剂能够控制井壁的稳定性，防止井壁的塌陷和不稳定，保护井筒结构的完整性。
5. 提供悬浮承载力：完井液具有一定的悬浮承载力，可以使固定在悬浮液中的工具和设备保持正确的位置和姿态，防止其下沉或漂浮。
不同类型的油气井和地质条件对完井液的要求也不同。
常见的完井液包括水基液、油基液和气体液等。
水基液是最常见的完井液类型，其成本较低，适用于大多数油气井。
油基液具有较
高的温度稳定性和耐腐蚀性，适用于高温、高压等特殊环境。
气体液则是一种较新的完井液类型，其使用气体作为基质，具有更好的环保性能和流体性能。
总而言之，完井液在油气田井下工程中扮演着不可或缺的角色，通过清洁、冷却、稳定井筒等功能，保证油气井的开采效率和安全性。
不同类型的完井液适用于不同的井下环境和要求。
《钻井液与完井液》课件
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操作流程
- 钻井液处理
- 完井液处理
总结
钻井液与完井液在石油钻采过程中起着关键的作用。深入了解它们的定义、成分和性能对于确保钻井和完井作 业的顺利进行至关重要。
《钻井液与完井液》PPT 课件
本课件将介绍钻井液与完井液的定义、作用以及性能特点，帮助您更好地理 解这一重要的领域。
钻井液与完井液
简介
钻井液的定义和作用
钻井液是在钻井作业中用于冷却、润滑和稳定井 壁的液体。它还能排除地层中的岩屑，维持井眼 稳定。
完井液的定义和作用
完井液是在井口 进行完井作业时用于帮助封隔 井眼、增强地层压裂等工艺的液体。
钻井液
钻井液种类
- 水基钻井液 - 高密度钻井液 - 气体钻井液
钻井液成分
- 基础液体 - 悬浮剂 - 沉淀剂
钻井液性能
- 密度 - 粘度 - pH值
完井液井液成分
- 基础液体 - 砂粒 - 流动剂
完井液性能
- 密度 - 粘度 - pH值
钻完工程
1
钻完工程定义
钻完工程指的是从钻井开始到完井结束的整个工程过程。
常用钻井液完井液技术
五、石膏钻井液
基本组成：石膏、SMC、SMP、SMT、 FCLS等
特点：利用同离子效应，通过加入石膏 来抑制地层中石膏的溶解
典型配方：膨润土浆 + 1.21.8% FCLS + 0.30.4% CMC + 1.22% CaSO4∙2H2O + 0.20.5% NaOH + 重晶石至所需密度
第二十一页，课件共有97页
二、聚磺钻井液体系
基本组成：高分子量聚合物（包括阴、 阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合 物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品和沥 青类产品等。
特点：具有很强的抑制性、良好的造壁 性、封堵能力、流变性和热稳定性，以 及低的HTHP滤失量。
第二十二页，课件共有97页
聚磺钻井液体系
常用钻井液完井液技术
第一页，课件共有97页
常用钻井液完井液技术
第一部分 钻井液完井液概述 第二部分 常用钻井液体系介绍 第三部分 钻井液常遇的污染及处理 第四部分 复杂情况预防及钻井液处理
第二页，课件共有97页
第一部分 钻井液完井液概论
一、钻井液完井液的概念 二、钻井液的类型 三、钻井液的组成 四、钻井液常规性能 五、钻井液技术的发展概况
第十八页，课件共有97页
1、阴离子聚合物钻井液
基本组成：多元乙烯基共聚物类、水解 聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等
特点：高分子量聚合物包被粘土或钻屑， 并提供钻井液所需粘度、切力；中分子 量和低分子量聚合物用于控制滤失量并 控制粘度、切力。
典型配方：膨润土浆 + 0.10.3% KPAM + 0.40.5% NPAN
1．携带和悬浮岩屑 2．稳定井壁和平衡地层压力
3．冷却和润滑钻头、钻具
完井液介绍——精选推荐
第五章完井液第一节概述一、完井液的功能及作用一口井的完井工作系指从钻开生产层开始到交付生产为止所进行的各种作业。
这些作业包括钻进、下套管、射孔防砂、装井口等。
完井液可定义为从钻开油层到投产阶段用于井眼的流体。
国外一般把钻开油层、射孔、防砂以及各种增产措施中用于产层的流体称为完井液(Comple-tion Fluids)，而将为维护或提高产能而修井时所需的流体称为修井液( Workover Fluids )。
从广义上讲，从钻开油层到采油及各种增产措施过程中的每一个作业环节，所使用的与生产层接触的各种工作液体系可以统称为完井液。
完井液既然是用于井下完井作业的液体，因此它应具备以下的功能和作用，以满足井下各种作业的需要和保证作业的安全。
控制地层压力；减少对生产层的损害；保持井眼和套管的稳定；携带、悬浮固相颗粒；减缓对套管和井下工具的腐蚀；在井下条件下保持流变性稳定；与储层性质相容；经济、安全。
二、完井液的分类完井液可以按其组成分类，也可根据它的用途进行分类。
1、完井液按其组成可分为三大类八小类。
包括:(1) 水基完井液:①改性钻井液②无固相清洁盐水③有固相粘性盐水(2) 油基完井液:①油基钻井液②油包水钻井液(3) 气基完井液:①气体②充气泥浆③泡沫2、完井液根据用途的不同可分为：钻进液: 在油气层钻进时使用的液体。
射孔液：用于套管内射孔作业时的液体。
酸化液：储层酸化时用的作业液。
压裂液：用于压开储层岩石弱的解理面以达到增产目的的液体。
隔离液：用于隔离井下两种不能配伍流体的作业液。
砾石充填液：用于砾石充填作业时携带和输送砾石的作业液。
封隔液：充填在封隔器以上套管和油管环形空间内支撑和保护套管及封隔器的作业液。
压井液：用于平衡井底孔隙流体压力而充填在井筒中的作业液。
清洗液：清洗套管和井筒的作业液。
修井液：用于井下设备修理维护和重新完井的作业液。
三、完井液对储层的损害及防治生产井钻井和完井的目的是要无限制地沟通储层油气流动的通道，从而确保油井获得最大的生产效率。
《钻井液完井液化学》课件
油类物质
柴油
作为燃料提供能量，同时也可以作为润滑剂和加重剂。
油基处理剂
如油酸、脂肪酸等，用于提高钻井液的润滑性和稳定性。
聚合物
高分子聚合物
如聚丙烯酰胺、聚合物硅酸盐等，用于提高钻井液的粘度、 切力和稳定性。
生物聚合物
如淀粉、纤维素等，用于提高钻井液的粘度和稳定性，同时 可生物降解。
03
钻井液完井液的物理化学性质
04
钻井液完井液的性能评价
静切力评价
静切力
是指钻井液在静止状态下，受到外力作用时抵抗剪切的内部摩擦力。静切力是评价钻井液完井液性能 的重要指标之一，它能够反映钻井液的悬浮能力和稳定性。
静切力评价方法
通过测量钻井液在不同剪切速率下的剪切应力和粘度，绘制出剪切应力与剪切速率的关系曲线，从而 评估钻井液的静切力性能。
滤失性评价方法
通过测量钻井液在不同压力和温度下的滤失量和滤饼厚度，从而评估钻井液的滤失性。
05
钻井液完井液的配制与维护
配制方法与步骤
调整优化
根据性能检测结果，对钻井液完井液的配 方或配制参数进行调整优化，以提高其性 能。
配制方法
根据钻井液完井液的配方，按照规定的比 例混合各种原材料，确保配制出的钻井液 完井液符合性能要求。
润滑性
是指钻井液在钻进过程中对钻具和岩石表面 的润滑能力。润滑性是评价钻井液完井液性 能的重要指标之一，它能够降低钻进过程中 的摩擦阻力，提高钻进效率。
润滑性评价方法
通过测量钻井液在不同压力和温度下的摩擦 系数和润滑系数，从而评估钻井液的润滑性
。
滤失性评价
滤失性
是指钻井液在压力作用下通过滤饼时滤失量的多少。滤失性是评价钻井液完井液性能的 重要指标之一，它能够反映钻井液的封堵能力和保护油气层的能力。
完井-完井液化学概要
完井-完井液1 完井1.1定义完井是油气井的完成方式，指根据油气层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。
1.2 流程（1）钻开油气层（2）下油层套管（3）射孔（4）下油管和井下装置（5）完井井口（6）替喷投产或进行测试1.3 完井方式[1]（1）套管射孔完井（2）尾管射孔完井（3）裸眼完井（4）割缝衬管完井（5）砾石充填完井（6）化学固沙完井。
1.4 完井工程的技术基础（1）保护油气层从钻开油气层开始到油气井投产的每一道工序都要保护油气层，以保证油气层发挥其最大的产能。
（2）节点系统分析通过节点分析，充分利用油气层能量，优化压力系统，根据油（气）藏工程和油（气）田开发特点及开发过程中的各项措施，确定油管及生产套管直径，进而确定井身结构，实现科学开发油田之目的。
1.5 完井工程的技术内容（1）岩心分析及敏感性评价（2）钻开油层的钻井液（3）完井方式或方法的优选（4）油管及生产套管尺寸的选定（5）生产套管设计（6）注水泥设计及固井质量评价（7）其他完井液的优化选择（8）完井的试井评价（9）完井生产管柱（10）投产措施1.6 国内外完井技术现状及研究方向建议[3]完井是油气井建井过程中的重要环节,直接关系到油气勘探开发的效果和经济效益。
国外对完井技术十分重视,通过多年的发展,在完井方面形成了许多成熟配套的技术。
国内在井技术方面虽然取得了一些进步,但是与国外相比,还有很大差距,特别是在不同储层合适的完井方式选择、水平井完井、欠平衡井完井、小井眼完井、分支井完井、高含硫气田完井等,从而影响了油气井的产量及经济效益。
由于国内在完井方面存在的以上不足,在一定程度上制约了钻井新技术的发展,也影响了我国油气资源的经济有效开发。
为了提高我国的完井工艺技术水平充分发挥不同井型的优势,提高油层采收率,很有必要开展以下几方面的研究工作:（1）适应不同储层合理的完井方式选择；（2）复杂水平井完井技术；（3）高含硫气田固井完井配套技术；（4）多分支井钻井完井技术；（5）低压低渗油藏欠平衡完井技术。
完井液
完井液(Completion Fluid)是完井作业过程中使用的各种工作液的统称。
第一节 储层保护对完井液的要求任何限制油气从井眼周围流入的现象称为储层受损害或“被污染”。
实践经验和科学分析都表明：用劣质钻井液和完井液钻开油层和完井，会使油井的产能降低30％以上。
储层受损害后要进行恢复往往是很困难的，而且所需费用很高，因此最好的方法是防止储层被损害。
一、储层损害的主要原因完井液与油、气储层接触会带来不同程度的损害。
其损害程度随储层特性和完井液性质不同而异。
一般认为储层被损害的主要原因是外来流体侵入油层，产生各种不利的物理、化学作用，造成固体物的堵塞或液体性质的改变，降低了油气相渗透率。
地层损害的类型和原因见表5-1-1:表5-1-1 地层损害的类型与原因损害类型产生的原因1.毛细现象（1）相对 渗透率降低（1）孔隙中水、油、气相对含量改变（2）润湿性改变（2）表面活性剂侵入（3）孔隙的液锁（3）粘性流体侵入2.地层孔隙堵塞有机物、无机物微粒的侵入3.结垢盐的沉淀4.岩石的损害（1）分散运移（1）离子环境的改变（2）微粒运移（2）胶结颗粒的松散溶解（3）矿物沉淀（3）矿物的溶解和重新结晶（4）晶格膨胀（4）过多的水进入晶格（5）非胶结（5）地层结构的疏松二、储层损害室内评价方法同种完井液对不同的储层可能产生不同的损害。
因此在确定完井液体系时，必须针对具体油田的储层特性进行室内的评价研究。
目前国内外常用的评价储层损害的实验方法基本上可分为储层敏感性系统评价和完井液对储层的损害评价两大类。
储层敏感性评价是基础，钻井液和完井液对储层损害评价需要在敏感性评价的基础上进行。
1．储层岩心敏感性评价从保护储层的角度评选完井液体系或添加剂，首先必须针对将与之接触的具体储层的岩心作敏感性实验。
敏感性评价分速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏五个实验。
其目的是了解储层对完井液使用条件的敏感程度，特别对砂岩储层这是非常重要的。
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用
高密度油基完井液在北部湾水平井A井中的应用一、引言二、高密度油基完井液概述高密度油基完井液是一种利用油基液体为基础的完井液，其密度可调控，可控制井壁稳定、油气采集、返排和井口安全等功能。
相比水基完井液和乳化液等，高密度油基完井液不容易被崩溃，对井壁的侵蚀性小，有利于形成高质量的滤饼，对井下压力控制、井眼稳定有良好效果。
高密度油基完井液还具有优异的抑制钻井液对储层的侵蚀作用，降低井眼周围地层损伤等优点。
高密度油基完井液在水平井钻井完井中有着广泛的应用前景。
三、北部湾水平井A井情况介绍北部湾位于中国南海北部，是中国大陆架边缘盆地之一，是中国近年来主要的油气勘探开发区域之一。
A井是北部湾的一口水平井，油气资源丰富，但油层砂质程度较差，井壁稳定性差，井底压力大，完井难度大。
A井在水平段钻井完井过程中，需要选择一种适合的完井液来保证井壁稳定、油气采集和返排、井口安全等。
四、高密度油基完井液在A井中的应用效果1. 井壁稳定效果显著在A井水平段钻井完井过程中，使用高密度油基完井液作为基础液体，通过控制液体密度，有效控制了井壁稳定的问题。
实际施工结果表明，高密度油基完井液能够形成较为稳固的滤饼，减小了井壁侵蚀，降低了井壁稳定风险。
2. 油气回收效率提高在A井水平段完井过程中，使用高密度油基完井液，其优异的油气回收效率也得到了验证。
由于高密度油基完井液对油气有较好的承载和传递性，加之液体密度大，有利于油气回收和返排。
在完井过程中，使用高密度油基完井液，油气回收效率明显提高。
3. 井口安全得到保障A井水平段完井液体密度大，滤饼良好，对井口安全起到了保障作用。
在井下压力控制、油气回收、井眼稳定等方面，高密度油基完井液都发挥了良好的作用，保障了井口安全。
高密度油基完井液在水平井完井中发挥了良好的作用，其作用机制主要包括以下几个方面：1. 井壁稳定：高密度油基完井液的高密度和良好的流变性能使其能够形成较为稳固的滤饼，有效控制了井壁的侵蚀和塌方，保证了井壁的稳定。
完井液简介
现场应用
封隔液 保持合适比重以减少封隔器及下部油管和套管管柱所承 受的压差；防止井下材料腐蚀；性能稳定可泵送。 步骤： 配置－封隔液：防止起泡，配置量按顶部封隔器位置计算 起防砂工具串 下生产管柱试插入顶部封隔器 座入油管挂前替入封隔液
甲酸盐完井液
甲酸盐完井液是一种具有进攻性的油气 层保护完井液，液相进入产层后可以在 一定程度上使气层渗透率得到改善，有 利于克服水锁和液相损害 适用范围 小井眼深井，水平井 环境敏感区 盐岩层和泥页岩层 高温高压油气井
破胶液：过滤盐水＋ 1.5%HCS+0.5%SAA+0.2%HTA+2%CA101＋ 2％HBK（氧化破胶＋隐形酸破胶）
现场应用（以DF1－1井组为例）
步骤 2u过滤器过滤盐水+按药剂加量混合，静止沉淀 下预充填防砂管柱 替入完井液 替破胶液至裸眼段 静止观察漏失(破胶效果) 起钻 下生产管柱
现场应用（以DF1－1井组为例）
流速敏感性----储层内流体流速增大时引起储层中微粒 运移喉道堵塞,造成渗透率下降 水敏性----与储层不配伍的外来流体进入储层后引起粘 土膨胀分散运移,使孔隙和喉道减小或堵塞 盐敏性----储层在不同浓度盐水溶液中由于粘土矿物的 水化膨胀引起渗透率下降 碱敏性----高的PH值的流体进入储层后造成粘土矿物 和硅质胶结的结构破坏以及与某些阳离子形成沉淀 酸敏性----酸化液进入储层与储层中的酸敏矿物反应产 生沉淀和释放微粒
谢
谢
储层损害
基本概念------在钻完井作业过程中在储层近井壁带造成流体 产出或 注入自然能力降低的现象,既造成储层 近井壁带渗透率的下降 完井液的储层损害类型及原因 毛细现象----液相入侵 固相入侵----有机物无机物微粒的入侵 结垢----盐的沉淀 岩石的损害
钻井完井液技术
7
钻井液滤液对地层的损害(水侵)
钻井液滤液对地层的损害作用主要有4个方面： (1)使油层中粘土成分膨胀 造成油流通道缩小，而降低出油能力。
油砂颗粒 上的粘土 质薄层
遇水膨胀
油气流通 道变窄， 甚至封闭
8
(2)破坏孔隙内油流的连续性：
☆ 使单相油流动变成油水两相流动，增加了流动阻力。
☆ 当水相增加而使水变成连续相时，会带走孔道壁的 松散微粒，并在适当位置发生堆积，堵塞流动孔隙， 降低渗透率。
相应的措施。
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深井、超深井的钻井完井液
深井、超深井的钻井完井液的最大特点是应用于高
温高压条件下，而且深井、超深井经常使用高密度钻井
液（有时密度超过2.00g/cm3）会对油层产生高压差。
因此，作为深井、超深井钻井首先必须考虑高温的影响，
这包括高温改变和破坏钻井液性能两个方面。 由于高温的复杂作用使深井钻井液的井下高温性能 及热稳定性变得十分复杂，需要专门的评价方法和专用 的耐温处理剂，从而形成了一项特殊的技术。
卡钻
其它钻井液所必须具备的功能。
4
另一方面，它又必须能较好的防止对所钻油气层的 损害： 不同类型的油气层遇到不同类型的完井液都有 不同的损害。其损害情况随油气层特性和完井液性
质不同而不同。
因此，根据不同的油藏，认清其损害机理，找
出其损害原因，筛选与之相适应的完井液体系和确
定相应的应用工艺，是保护油气层完井液技术的核 心内容。
(7) 使用表面活性剂处理钻井液；
(8) 采用油基钻井液或油包水乳化钻井液， 从
根本上避免水侵和泥侵对油气层的危害；
(9) 采用挤酸解堵的措施。
21
四、 保护油气层对钻井液的要求
第7讲 完井液
4、泡沫(Foam)
① 定义：泡沫钻井是指钻井时将大量的气体（如空气和 氮气）分散在少量含起泡剂（表面活性剂）的液体中 作为循环介质的工艺。
② 液体是外相（连续相）；气体是内相（非连续相）；
产生粘度的机理是气泡间的相互作用。 ③ 当量密度：当量密度范围为0.3-0.8g/cm3 ；
④ 稳定泡沫条件：泡沫中液相占3.0-25％（体积比）即
1）气体/雾化体系的总体优点：
气体、雾化钻井技术是低密度流体钻井技术之一。由于气体、雾化的密度低， 因此对地层的回压小，可有效保护油气层，对流体敏感的产层损害最小，在一些 低压储层，原先使用常规钻井液钻井见不到油气的地层，使用气体钻井发现了工 业性油流和天然气； 使用气体、雾化为流体钻井时，气（液）柱静压力低于常规钻井液的流体静 压力。由于井内气（液）柱压力对地层孔隙压力小，降低了压持效应。因此能大 幅度提高钻井速度； 用气体还能在溶洞性或裂缝性地层和漏失性地层钻进，解决钻井液漏失问题； 在少量水（或钻井液）中加入表面活性剂，注入高速气体气流可形成雾状流 体，它在井底与地层水相混合，增加了高速气流的携带能力，有利于清洗井底， 叫雾状流体钻井； 钻头寿命长，比泥浆可提高寿命10%-20%；
④ 对环境无污染或污染可消除；
⑤ 体系稳定，保证安全下井；
⑥ 成本低，应用工艺简单。
长江大学石油工程学院钻井工程研究所
二、完井液体系及其应用
选择完井液应根据所钻油层的地层压力、岩石结 构特性及地层流体情况等不同条件，选择不同类型 和不同组成特性的钻井完井液。 国内外使用的钻井完井液种类很多。下表为美国 Signa工程公司提供的地层压力系数与优化钻井液类 型关系表
它是空气钻井过程中的一种过渡工艺。当钻遇含水层时
石油完井液
石油完井液1. 石油完井液的概述石油完井液是在石油井完井过程中使用的一种液体。
完井是一个关键的操作步骤，它涉及到在石油井中安装完井套管以及进行必要的封堵和封装作业。
为了完成这些任务，必须使用合适的完井液来确保井口周围的地层不受到污染，并且井筒的机械性能也能得到保证。
2. 石油完井液的功能石油完井液具有以下几个主要功能：2.1 封堵和封装石油完井液用于封堵或封装井筒中的空隙，以防止钻井液、气体或其他物质的泄漏。
这样能够保持井口周围地层的完整性，防止石油或天然气泄漏或污染地下水资源。
2.2 提供支撑石油完井液能够提供足够的支撑来维持井筒的稳定性。
它可以填充井筒中的空隙，防止井眼坍塌，并提供足够的支撑力来承载下部地层的压力。
2.3 冷却和润滑石油完井液还可以起到冷却和润滑的作用。
在完井过程中，钻头会产生热量，而完井液可以冷却钻头并减少摩擦。
这有助于延长钻头的寿命，并提高钻井效率。
2.4 过滤和清洁石油完井液还可以用于过滤和清洁井眼及井筒。
它可以清除井筒中的杂物和固体颗粒，以确保井筒的通畅。
3. 石油完井液的组成石油完井液通常由多种成分组成，包括水、泥浆、添加剂等。
3.1 水水是石油完井液中的主要成分之一。
它起到稀释和溶解其他成分的作用。
同时，水还能够弥补井中可能存在的水分损失。
3.2 泥浆泥浆是石油完井液中的另一个重要组成部分。
它通常由黏土、胶体和一些添加剂混合而成。
泥浆具有良好的封堵和支撑性能，可以用于封堵井筒中的空隙，并提供足够的支撑力。
3.3 添加剂添加剂是石油完井液中的关键成分之一。
它们用于改变石油完井液的性质，以满足不同的完井需求。
常见的添加剂包括聚合物、醋酸盐、界面活性剂等。
4. 石油完井液的分类根据石油完井液的性质和用途，可以将其分为以下几类：4.1 水基完井液水基完井液是以水为基础的完井液。
它通常是最常见的完井液类型之一，具有良好的封堵和支撑性能。
4.2 油基完井液油基完井液是以油为基础的完井液。
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❖ 压井液－ 平衡井底孔隙流体压力 ❖ 酸化液－ 储层酸化时用的作业液 ❖ 压裂液－ 压开储层岩石并溶蚀岩层提高油层渗透率 ❖ 修井液－ 用于井下设备修理维护和重新完井 ❖ 破胶液－ 水平完井作业后期解除聚合物对储层近井带堵塞
➢按其组成分类
无固相清洁盐水
❖ 水基完井液
有固相无粘土相的聚合物水溶液完井液 改性的钻井液
Hale Waihona Puke ❖配方项目名称过滤海水 烧碱 氧化鎂 HCS BPA CA101 HEC JWY SAA HTA OSY
工作液 封隔液
1m3 1 2-3 1
15
5
20
3 2
配方加量，Kg 射孔液 堵漏液 清洗液
1
1
1
10
20
15
20
5
6
30
0.2
4
3
充填液 1 15 5
3
稠塞 1 10-15
12
❖现场应用
✓ 清洗管汇与井筒
➢储层本身原因
✓ 流速敏感性----储层内流体流速增大时引起储层中微粒 运移喉道堵塞,造成渗透率下降
✓ 水敏性----与储层不配伍的外来流体进入储层后引起粘 土膨胀分散运移,使孔隙和喉道减小或堵塞
✓ 盐敏性----储层在不同浓度盐水溶液中由于粘土矿物的 水化膨胀引起渗透率下降
✓ 碱敏性----高的PH值的流体进入储层后造成粘土矿物 和硅质胶结的结构破坏以及与某些阳离子形成沉淀
✓ 利用酸对酸溶性屏蔽暂堵材料的溶解以及对各种有机 无机物沉淀和对机大分子的溶蚀作用来进一步改造地 层，提高储层渗透率，达到增产增效的目的。
✓ 利用螯合剂的螯合作用防止高价金属离子二次沉淀或 者结垢堵塞和损害储层
✓ 另外通过一种和多种盐的复配来满足完井作业过程中 所需的地层平衡压力，确保安全作业。 注：作为一种成熟的体系，还包括套管清洗液、封隔液等，对于
✓ 配置－射孔液：过滤海水＋药剂（较工作液加量大） 配置量按射孔段计算
✓ 洗净完毕后替入工作液和射孔液，使射孔液停留在射孔段 ✓ 起出刮管器 ✓ 下TCP射孔管串，射孔作业 ✓ 放喷后循环压井（适当比重的工作液） ✓ 稳定后起钻（之前观察漏失情况）
❖现场应用
砾石充填液 将砾石携带到筛管和井壁（或筛管和套管）环空，并有部 分被挤入地层。要求有一定的携砂能力，无污染。 步骤：
不同的作业区间完井液的配方也稍有不同。
❖基本组成
过滤海水或过滤盐水 粘土稳定剂PF-HCS
粘土稳定剂PF-HCS在油砂上达到饱和吸附时的浓度为 1.5~2.0%，因此侵入储层的液体中的PF-HCS的加量>1.5% 隐型酸螯合剂PF-HTA
PF-HTA加量的增加有利于疏通油气层孔道。当加量达到 0.3%时，效果趋于稳定，所以推荐其加量为0.3~0.5% 防腐杀菌剂 PF-CA101 密度调节剂
海水冲洗 碱水 砂洗 清洗液 过
滤海水
浊度值26－29NTU(稳定半小时)
✓ 检测过滤海水质量
利用2u过滤器过滤
海水浊度<20NTU粒径
<2u(>85%)
✓ 按设计加药
检测PH值，与油层接触的作业液PH值<5
✓ 保证入井流体的清洁
泵入前自然沉淀，回收利用必须二次过滤
❖现场应用
清洗液 清除在下套管作业中遗留下的丝扣油等对储层造成伤害 的污块。 步骤：
✓ 酸敏性----酸化液进入储层与储层中的酸敏矿物反应产 生沉淀和释放微粒
➢对完井液的要求
❖ 与地层流体之间的配伍性 ❖ 与前期作业液(钻井液)之间的配伍性 ❖ 完井液各处理剂之间的配伍性 ❖ 对粘土矿物的防膨抑制性 ❖ 不同完井液之间的配伍性
完井液体系及应用
隐形酸完井液
常用完井液应用 甲酸盐完井液
溴盐完井液
➢隐形酸完井液
❖ 现状
隐形酸完井液体系是在传统碱性完井液基础上 发展起来的以储层保护为主的弱酸性完井液体 系。在JZ－9－3、SZ36-1、QK17-2和QHD32 －6油田获得巨大成功并较传统完井液单井提 高产能20％－30％，经济效益显著。
❖ 原理
✓ HCS对粘土矿物的易水化膨胀性的抑制以及对充填微 粒的吸附桥联防止其运移
✓ 配置－现场采用一定比重的工作液来作为携砂介质 配置量要足够，防止漏失较大（压裂充填>循环充填）
✓ 下防砂管柱，充填管柱以及坐封封隔器 ✓ 试充填和充填作业（使用充填液） ✓ 检验充填效果 ✓ 起充填管柱 ✓ 注：高速连续充填，携砂一般比较均匀，不会形成砾石堆
积不实或形成空洞
❖现场应用
封隔液 保持合适比重以减少封隔器及下部油管和套管管柱所承 受的压差；防止井下材料腐蚀；性能稳定可泵送。 步骤：
✓ 配置－封隔液：防止起泡，配置量按顶部封隔器位置计算 ✓ 起防砂工具串 ✓ 下生产管柱试插入顶部封隔器 ✓ 座入油管挂前替入封隔液
➢甲酸盐完井液
❖ 甲酸盐完井液是一种具有进攻性的油气 层保护完井液，液相进入产层后可以在 一定程度上使气层渗透率得到改善，有 利于克服水锁和液相损害
✓ 配置－海水＋烧碱＋JWY（PH10－12） ✓ 下刮管器刮洗套管，清除井筒上的泥饼等沉积物 ✓ 替入清洗液进行正反循环洗井（反复在井筒内浸泡清洗） ✓ 海水洗井 ✓ 过滤海水洗井，取井口浊度NTU<30，洗井完毕 ✓ 替入所需完井液
❖现场应用
工作液与射孔液 射孔液是最早接触未受污染储层的液体，保证其清洁性和 污污染性；工作液作为正常作业中的循环液 步骤：
❖ 油基完井液
油基完井液 油包水完井液
❖ 气基完井液
气体 泡沫 充气完井液
完井液对储层的保护
➢ 储层损害
❖ 基本概念------在钻完井作业过程中在储层近井壁带造成流体 产出或 注入自然能力降低的现象,既造成储层 近井壁带渗透率的下降
❖ 完井液的储层损害类型及原因 ✓ 毛细现象----液相入侵 ✓ 固相入侵----有机物无机物微粒的入侵 ✓ 结垢----盐的沉淀 ✓ 岩石的损害
完井液简介
完井液
完井液概述 完井液对储层的保护 常用完井液体系及现场应用 环境保护
完井液的概述
➢ 定义------一般在完井作业过程中所使用 的工作液的统称
➢主要功能
• 平衡地层压力 • 保护储层减少对储层的伤害 • 维持井下清洁 • 良好的防腐效果 • 维持井内各种性能的稳定
➢按其用途分类
❖ 钻开液— 在油层钻进中使用的液体 ❖ 清洗液－ 清洗套管和井筒的作业液 ❖ 射孔液－ 用于套管内射孔作业时的液体 ❖ 砾石充填液－在防砂作业时由于携带和输送砾石的液体 ❖ 封隔液－ 充填在封隔器以上套管和油管环空支撑和保护