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文檔簡(jiǎn)介

1、井漏處理技術(shù)3.漏層強(qiáng)鉆技術(shù):邊漏邊鉆的海水強(qiáng)鉆(國(guó)內(nèi)常用清水強(qiáng)鉆):大量應(yīng)用源于Austin Chalk。后來(lái)發(fā)展了泥漿帽鉆井和高速注入海水以壓制高壓酸氣。氣基流體鉆井技術(shù):空氣、泡沫、充氣,用于漏層鉆進(jìn)最早、最多、效果最好,尤其是泡沫鉆井,但需要大型地面注氣設(shè)備和特殊井口裝備。4.漏層暴露后的堵漏技術(shù):常規(guī)水基鉆井液加堵漏材料。水泥堵漏?;瘜W(xué)反應(yīng)的凝膠材料。纖維泡沫水泥堵漏。工具堵漏,如膨脹套管、膨脹篩管、可鉆封隔器等。1堵漏材料堵漏材料無(wú)機(jī)凝膠 類堵劑高失水堵 漏材料暫堵性堵 漏材料橋接堵漏材料高分子化學(xué)堵漏材料詳見(jiàn)下頁(yè)固化劑堵 漏材料組成水泥、石膏、石灰等混合漿液,以水泥為主。水基水泥

2、漿、膠質(zhì)水泥漿(加膨潤(rùn)土粉)、石膏水泥漿、纖維水泥漿、觸變水泥漿、“1232”堵漏劑:由膨潤(rùn)土、水泥、生石灰(稠化劑)、氯化鈣(促凝劑)。油基柴油水泥漿、原油水泥漿、柴油坂土水泥漿。可反排、可解堵。纖維單封(DF-1)、瀝青粉(OP-1)、酸溶礦物顆粒(PCC)、超細(xì)碳酸鈣粉(QS-2)、酸溶性無(wú)機(jī)固化劑(ASC-1,遇水后觸變膠凝、固化,利用稠化時(shí)間控制反應(yīng))。酸溶性水泥、石灰乳液泥漿(生石灰)。懸浮劑(石棉纖維、紙屑)、助濾劑(石灰)、封堵劑(硅藻土等)、固化劑(金屬氧化物)。如:DSL(Diacel)、DTR、DCM等。失水、稠化、形成泥餅。惰性的顆粒狀、纖維狀、片狀,粗中細(xì)4-20目。

3、各種形狀、尺寸匹配使用,架橋、封堵。酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。直接注入的堵漏劑。作為固化劑加入泥漿。固化泥漿(加入甲醛和環(huán)氧樹(shù)脂)。2高分子化學(xué)堵漏材料水(或油)膨性高分子聚合物聚合物與交聯(lián)劑反應(yīng)的絮凝、膠凝高分子聚合物與無(wú)機(jī)膠凝的混合液固化劑堵 漏材料材料吸水,體積膨脹。如SYZ、PAT(吸水后成多孔泡沫狀膨體)、TP-9010(無(wú)機(jī)金屬鹽與聚丙烯酰胺反應(yīng)生成的膨體)、氰凝(聚氨酯)漿液。用油基攜帶液、或鈍化保護(hù)膜泵入地層。可用鹽水使其脫水部分解堵。聚丙烯酰胺與粘土、磺化瀝青石灰、水泥等的絮凝膠狀液。聚丙烯酰胺與水玻璃、鉻鐵鹽等交聯(lián)形成膠凝稠漿。聚丙烯酰胺與鉻酸鉀、硫代硫化鈉等還原劑的

4、粘彈性凝膠。丙烯酰胺與丙烯氰(PMN)共聚物的交聯(lián)凝膠液。水解或非水解聚丙烯酰胺的水泥稠漿堵漏液。甲基丙烯酸與甲基丙烯酰胺共聚物的水泥稠漿堵漏液。合成膠乳也是通過(guò)乳液聚合而制備的多組分體系(合成橡膠的產(chǎn)品),橡膠顆粒表面有表面活性劑吸附層、可促進(jìn)凝聚和保證膠乳的穩(wěn)定性。用膠乳堵漏是基于它二價(jià)或三價(jià)金屬鹽混合會(huì)凝聚,形成致密的塑性橡膠塞。把膠乳擠入漏層后再注入水泥提高漏層強(qiáng)度。3防漏治漏上部井段欠壓、裂縫性的惡性漏失處理技術(shù)中下部井段突發(fā)性溶洞漏失處理技術(shù)高效強(qiáng)鉆技術(shù)鉆進(jìn)過(guò)程中漏、噴同時(shí)出現(xiàn)的處理技術(shù)大段裂縫性漏層的纖維泡沫水泥堵漏技術(shù)充氣液鉆井技術(shù)組合循環(huán)微泡鉆井技術(shù) 組合充氣液鉆進(jìn)技術(shù)充氣液

5、鉆進(jìn)的漏層監(jiān)測(cè)分析技術(shù)充氣液鉆進(jìn)的隨鉆堵漏技術(shù)充氣液鉆井的建立循環(huán)技術(shù)(1)充氣液鉆進(jìn)技術(shù)(2)充氣液鉆進(jìn)的漏層監(jiān)測(cè)分析技術(shù)(3)充氣液鉆進(jìn)的隨鉆堵漏技術(shù)(4)充氣液鉆井的建立循環(huán)技術(shù)(1)泡沫循環(huán)技術(shù)(2)地面注入、循環(huán)設(shè)備改造(3)漏失條件下的泡沫鉆井流動(dòng)計(jì)算研究(4)泡沫流變性和PVT特性測(cè)量標(biāo)定,體系與配方,性能監(jiān)測(cè)與調(diào)整。(5)循環(huán)泡沫鉆井工藝技術(shù)溶洞性漏失的邊漏邊鉆高效強(qiáng)鉆技術(shù)溶洞性漏失的高效堵漏技術(shù)纖維泡沫水泥堵漏(用于孤立溶洞、弱連通溶洞)新型堵漏材料、化學(xué)劑堵漏堵漏工具、膨脹套管(用于連通溶洞、大型溶洞)總結(jié):4泡沫及泡沫鉆井液已廣泛應(yīng)用于石油天然氣鉆井,其特點(diǎn)是:密度低,攜

6、巖能力強(qiáng),保護(hù)油氣層、水井及地?zé)峋暮畬樱@進(jìn)速度快,是一種有發(fā)展前途的鉆井液。 純液體是很難形成穩(wěn)定泡沫的,因?yàn)榕菽凶鳛榉稚⑾嗟臍怏w所占的體積一般都超過(guò)90%,而極少量的液體作為外相被氣泡壓縮成薄膜,極易破滅。要使液膜穩(wěn)定,必須加入第三種物質(zhì)即泡沫劑。泡沫劑(發(fā)泡劑)51.表面活性劑 是常見(jiàn)的泡沫劑。例如十二烷基苯磺酸鈉、十二醇硫酸鈉以及硬脂酸鈉等都有良好的發(fā)泡性能。這類物質(zhì)的溶液表面張力很容易達(dá)到25mN/m左右。2.蛋白質(zhì)類 例如蛋白質(zhì)、明膠等,對(duì)泡沫有良好的穩(wěn)定作用。這類物質(zhì)雖然降低表面張力的能力有限,但可形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的薄膜。3.固體粉末類 像炭黑、微細(xì)礦粉等憎水固體粉末可

7、聚集于氣泡表面,形成穩(wěn)定泡沫。4.其它類型 包括非蛋白質(zhì)類的高分子化合物如聚乙烯醇、甲基纖維素以及皂素等。泡沫劑的類型6(一)十二烷基苯磺酸鈉 它屬于陰離子型表面活性劑,極易起泡,但使用時(shí)必須加入穩(wěn)泡劑才能獲得比較穩(wěn)定的泡沫。其合成過(guò)程如下:常用泡沫劑7(二)甜菜堿型泡沫劑 十二烷基二甲基甜菜堿的合成反應(yīng)式如下:常用泡沫劑 此類化合物溶于水呈透明溶液,發(fā)泡力強(qiáng),是兩性表面活性泡沫劑的代表。其抗鹽、抗鈣、抗溫性能均較好。8(三)N-十六烷酰-N-甲基?;撬徕c(商品名為L(zhǎng) gepon TN-74) 其結(jié)構(gòu)為:常用泡沫劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,該產(chǎn)品在加熱到230后,仍然表現(xiàn)出極好的發(fā)泡能力和穩(wěn)定性。9(四)

8、DF-1型泡沫劑該泡沫劑是由陰離子型表面活性劑烷基苯磺酸鈉,抗鈣、鎂能力強(qiáng)的改性陰離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和發(fā)泡能力強(qiáng)的脂肪醇硫酸鈉配制而成的一種高效發(fā)泡劑。DF-1型泡沫劑抗鈣、鎂、鹽能力強(qiáng),攜巖能力好,且具有較強(qiáng)抗溫能力。常用泡沫劑10粘土穩(wěn)定劑 粘土礦物對(duì)油氣層的損害,主要表現(xiàn)為膨脹和運(yùn)移兩種方式。為使地層滲透性不受損害,必須使用化學(xué)處理劑穩(wěn)定地層中的粘土礦物。 能防止粘土礦物膨脹的處理劑稱為防粘土膨脹劑(防膨劑),能防止粘土微粒運(yùn)移的處理劑稱為防粘土微粒運(yùn)移劑(防運(yùn)移劑),兩者都屬粘土穩(wěn)定劑。11粘土穩(wěn)定劑 目前,粘土穩(wěn)定劑根據(jù)化學(xué)組成的不同可分為四大類: (1)無(wú)機(jī)鹽、無(wú)

9、機(jī)堿類,如KCI、NH4Cl、CaCl2、AICl3、KOH等。 (2)無(wú)機(jī)聚合物類,如羥基鋁、氯氧化鋯。 (3)陽(yáng)離子表面活性劑類,如二甲基芐基烷基銨鹽、烷基吡啶、三甲基烷基銨鹽等。 (4)有機(jī)陽(yáng)離子聚合物類,若按其所含陽(yáng)離子的不同可分為聚季銨鹽、聚季磷鹽和聚叔硫鹽三大類。 其中,有機(jī)陽(yáng)離子聚合物類穩(wěn)定劑使用范圍廣,穩(wěn)定效果好,有效時(shí)間長(zhǎng),既能抑制粘土的水化膨脹又能控制微粒的分散運(yùn)移。且抗酸、堿、油、水的沖洗能力都較強(qiáng)。12有機(jī)陽(yáng)離子聚合物對(duì)粘土的穩(wěn)定機(jī)理1)電性“中和”抑制粘土的水化膨脹 陽(yáng)離子聚合物鏈上的正電性原子或基團(tuán)與粘土上的低價(jià)陽(yáng)離子發(fā)生交換,大分子鏈上眾多的正電性原子或基團(tuán)“中和

10、”了粘土晶層間和表面的負(fù)電荷,使晶層和顆粒間的靜電斥力減小,晶層收縮而不易水化膨脹。2) 聚合物吸附層阻止粘土的水化作用 陽(yáng)離子聚合物與粘土間強(qiáng)烈的靜電引力,范德華力,使大分子牢固地吸附在粘土和其它微粒上,形成一層吸附層,從而阻止了粘土的水化作用。3) 多點(diǎn)吸附控制了粘土及微粒的分散運(yùn)移 聚合物長(zhǎng)鏈可同時(shí)吸附到多個(gè)晶層與微粒上,從而抑制了粘土的分散和運(yùn)移,正是由于陽(yáng)離子聚合物的多點(diǎn)吸附,使吸附作用力強(qiáng),在外力的作用下要同時(shí)脫附非常困難,加之陽(yáng)離子聚合物本身的穩(wěn)定性,所以可抗酸、堿、油、水的沖洗,即穩(wěn)定具有長(zhǎng)效性。 131、甲酸鹽鉆井液處理劑 將甲酸(HCOOH)與NaOH或KOH在高溫高壓條件

11、下進(jìn)行反應(yīng),可生成甲酸鈉、甲酸鉀等鹽類。(1)HCOONa和HCOOK飽和溶液的密度分別為1.34 g/cm3 和1.60 g/cm3,因而所配制的甲酸鹽鉆井液具有較寬的密度范圍。(2)如需更高密度,還可使用甲酸銫(HCOOCs)鉆井液,其最高密度可達(dá)2.3 g/cm3。其它鉆井液/完井液處理劑14其它鉆井液/完井液處理劑 2、聚合醇類處理劑 聚合醇(又稱多元醇)鉆井液是九十年代研制成功的一種新型防塌鉆井液。此類鉆井液是在原有聚合物鉆井液基礎(chǔ)上,再加入一定數(shù)量的聚合醇配制而成。 聚合醇是一類非離子型的低分子量聚合物。它既具有一般聚合物的特性,又具有非離子表面活性劑的某些特性。其結(jié)構(gòu)通式為 (H

12、OCH2CH2OH)n 主要產(chǎn)品有聚乙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇和聚甘油等。153、合成基鉆井液處理劑其它鉆井液/完井液處理劑基液 分子結(jié)構(gòu) 酯 OCHCHOCCHCHmn3223)()(- 醚 3223)()(CHCHOCHCHnn- 聚a-烯烴 323223)()()(CHCHCHCHCHCCHCHpmn-=- 線性a-烯烴 223)(CHCHCHCHn=- 內(nèi)烯烴 3223)()(CHCHCHCHCHCHnn-=- 線性石蠟 323)(CHCHCHn- 16其它鉆井液/完井液處理劑 4、甲基葡萄糖甙鉆井液 MEG是甲基葡萄糖甙的英文縮寫(xiě)。MEG鉆井液體系是近期研制成功的一種新型無(wú)環(huán)境污染的鉆

13、井液體系。其各種性能幾乎可與油基鉆井液相比擬,具有廣泛的應(yīng)用前景。 MEG是葡萄糖的衍生物,無(wú)毒性且易于生物降解,糠蝦半致死質(zhì)量分?jǐn)?shù)96hLC50值大于500,000mg/l。 MEG鉆井液配方簡(jiǎn)單、配制和維護(hù)容易,并具有較強(qiáng)的頁(yè)巖抑制性能、優(yōu)異的潤(rùn)滑性能、良好的儲(chǔ)層保護(hù)特性和體系穩(wěn)定性。17其它鉆井液/完井液處理劑鉆進(jìn)液:在油氣層鉆進(jìn)時(shí)使用的液體。射孔液:用于套管內(nèi)射孔作業(yè)時(shí)的液體。酸化液:儲(chǔ)層酸化時(shí)用的作業(yè)液。壓裂液:用于壓開(kāi)儲(chǔ)層巖石弱的解理面以達(dá)到增產(chǎn)目的的液體。隔離液:用于隔離井下兩種不能配伍流體的作業(yè)液。礫石充填液:用于礫石充填作業(yè)時(shí)攜帶和輸送礫石的作業(yè)液。封隔液:充填在封隔器以上套

14、管和油管環(huán)形空間內(nèi)支撐和保護(hù)套管及封隔器的作業(yè)液。壓井液:用于平衡井底孔隙流體壓力而充填在井筒中的作業(yè)液。清洗液:清洗套管和井筒的作業(yè)液。修井液:用于井下設(shè)備修理維護(hù)和重新完井的作業(yè)液。 在油氣井完井作業(yè)過(guò)程中所使用的工作液統(tǒng)稱為完井液。這些作業(yè)包括鉆開(kāi)油層、下套管、射孔、防砂、試油、增產(chǎn)措施和修井等,大致會(huì)用到下面一些工作液:18其它鉆井液/完井液處理劑 完井工作液體系類型的選擇和設(shè)計(jì)的總要求和目標(biāo)是減少對(duì)油氣層的損害并保證井下設(shè)備和作業(yè)施工的安全,完井工作液的選擇參考下表。19其它完井液處理劑 水基完井液用添加劑的種類與鉆井液相比要少得多,常用水基完井液添加劑如下:2021其它鉆井液/完井

15、液處理劑5.隱型酸完井液處理劑 隱型酸完井液體系是在傳統(tǒng)的堿性完井液基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是在完井液認(rèn)識(shí)觀念上從工程性能為主向儲(chǔ)層保護(hù)性能為主的重大突破,也是在完井液功能發(fā)展上從低傷害儲(chǔ)層向改造儲(chǔ)層的重大突破。隱型酸完井液的基本組成如下:(1)配制介質(zhì):過(guò)濾海水或過(guò)濾鹽水。(2)處理劑:粘土穩(wěn)定劑(HCS)、隱型酸螯合劑(HTA)、防腐殺菌劑(CA101)。(3)密度調(diào)節(jié)劑3;CaCl23; CaCl2/CaBr23;CaBr2/ZnBr23.22其它鉆井液/完井液處理劑 隱型酸螯合劑(HTA)的作用:(1)溶液中HTA濃度增加,pH值下降,改變了各種作業(yè)液的pH值環(huán)境,消除有機(jī)垢和無(wú)機(jī)垢沉淀。(

16、2)HTA對(duì)碳酸鹽類無(wú)機(jī)垢和屏蔽暫堵材料(CaCO3類)均具有很好的溶解作用,可以消除前期液不配伍產(chǎn)生的無(wú)機(jī)垢沉淀和酸溶性暫堵材料對(duì)儲(chǔ)層造成的損害。(3)HTA對(duì)鉆井液、水泥漿、完井液中使用的有機(jī)大分子處理劑具有很好的酸溶作用,可消除前期作業(yè)液中有機(jī)垢對(duì)儲(chǔ)層的損害。(4)HTA對(duì)不同油田的油砂均具有一定的溶蝕作用,因此HTA可以起到基質(zhì)酸化的作用,達(dá)到改造儲(chǔ)層的目的。23 鉆井液處理劑一覽表(1、粘土類)24鉆井液處理劑一覽表(2、加重劑類)25鉆井液處理劑一覽表(3、增粘劑類)26鉆井液處理劑一覽表(3、增粘劑類續(xù))27鉆井液處理劑一覽表(4、降粘劑類)28鉆井液處理劑一覽表(4、降粘劑類續(xù))29鉆井液處理劑一覽表(5、降濾失劑類)30鉆井液處理劑一覽表(5、降濾失劑類續(xù))31鉆井液處理劑一覽表(5、降濾失劑類續(xù))32鉆井液處理劑一覽表(6、絮凝劑類)33鉆井液處理劑一覽表(7、頁(yè)巖抑制劑類)34鉆井液處理劑一覽表(7、頁(yè)巖抑制劑類續(xù))35 鉆井液處理劑一覽表(8、潤(rùn)滑劑類)36鉆井液處理劑一覽表(9、堵漏材料類)37鉆井液處理劑一覽表(9

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