液体密度 密度 1. 2g/ cm
3
密度 1. 4g/ cm 配方 表观 粘度 27 27 25 26 24 26 24 26 22
3
密度 1. 6g/ cm 配方 表观 粘度 35 35 32 34 30 34 30 33 28
3表5Leabharlann 液体类型 空白 ( 自来水 ) 密度 1. 2g/ cm 配方 密度 1. 4g/ cm 配方 密度 1. 6g/ cm 配方
[ 1] 3 3
机酸盐 , 具有较高溶解度, 其单组分在水中最高密度 可达 1. 55 g / cm , 与常规无机盐加重剂复配可得到 密度为 1. 65 g/ cm 3 的中密度储层保护液。 ( 3) 水溶性有机酸盐加重剂 JZ 2 。JZ 2 是一种 有机酸根阴离子与金属阳离子、 其他类型的阳离子 形成的一种盐类物质 , 其有机酸根阴离子与单价阳 离子亲水性强, 具有超高的溶解度, 其单组分在水中 最高密度可达 1. 80 g/ cm 3 。可用于配制密度 1. 30 g / cm 3 ~ 1. 80 g/ cm 3 的中高密度储层保护液。 ( 4) 工业加重剂 JZ 3。 JZ 3 是从国外引进的一 种有机盐, 主要成分为甲酸铯, 最高密度可达 2. 3 g/ cm 3 , 与有机酸盐 配伍性好 , 可复 配得到密 度 1. 80 g / cm ~ 2. 30g / cm 的高密度储层保护液。 1. 2 降滤失剂 选用 H EC 和 JL 1 作 为 降滤 失 剂。 H EC 和 JL 1 是非 离子型水 溶性聚合 物, 具 有较好的 溶解 性 , 在低浓度下具有较好粘度特性, 浓度较高情况下 可以大幅度增加液体体系粘度, 可作为低密度气井 储层保护液降滤失剂使用。 1. 3 助排剂
3 3 3
。
新疆油田克拉美丽气田是新疆油田 2009 年重 点产能建设区块 , 该地区气藏为裂缝 孔隙双重介质 型砂岩凝析气火山岩气藏, 该气藏存在的主要伤害 是固相堵塞和滤液侵入。针对新疆油田克拉美丽气 田储层特征, 研究开发出了密度在 1. 0 g/ cm 3 ~ 2. 3 g/ cm 间可调的无固相气井储层保护液体系 , 该体 系具有无固相、 低滤失、 低腐蚀、 性能稳定、 抗温性能 好、 低粘度等特点, 经现场应用 , 取得良好效果。
A PI 滤 失量 0. 2 0. 2 0. 3 0. 3 0. 5 0. 3 0. 6 0. 3 0. 8
A PI 滤 失量 0. 5 0. 5 0. 8 0. 6 0. 9 0. 6 1. 0 0. 6 1. 3
配液后 静置 1 天 静置 3 天 静置 7 天 静置 14 天
常温 常温 120 ∀ 常温 120 ∀ 常温 120 ∀ 常温 120 ∀
水量均远小于标准要求数值 , 具有良好的降滤失性 能 , 可以有效减少液相侵入储层造成的水锁伤害。
表2
g/ cm 1. 2 1. 4 1. 6 # 16
3
无固相储层保护液滤失性能
高温高压失水量 , m l/ 30min 标准要求 # 40 测试数据 1. 2 2. 3 5. 0
密度 ( 常温 ) A PI 失水量 , ml/ 30min 标准要求 测试数据 0. 0 0. 2 0. 5
常温 30 ∀ 度 24 27 35 失量 0. 0 0. 2 0. 5
粘 A PI 滤 粘 API 滤 粘 A PI 滤 粘 A PI 滤
无固相储层保护液表观粘度和静切力
表观粘度 , mPa ! s 标准要求 测试数据 24 27 35 初 / 终静切力 , Pa 标准要求 0. 5~ 5. 5 / 1. 0~ 6. 5 测试数据 0. 5/ 1. 0 0. 7/ 1. 2 0. 75/ 1. 5
3 3 3
无固相储层保护液腐蚀性能
反应时间 反应温度 腐蚀率 ( 平均 ) h 120 120 120 120 ∀ 70 70 70 70 m m/ a 0. 0554 0. 0084 0. 0080 0. 0087 评价 中等腐蚀 低腐蚀 低腐蚀 低腐蚀
测试时间
配方 表观 粘度 A PI 滤 失量 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 1 0. 0 0. 2 0. 0 0. 3
表3
密度 ( 常温 ) g/ cm 3 1. 2 1. 4 1. 6
3 3
2 性能评价
采用 SY/ T 5834 2007 低固相压井液性能评价 指标及测试方法 中的测试方法对储层保护液的主 要性能进行测定评价。 2. 1 表观粘度和静切力测试 使用旋转粘度计测定其表观粘度和静切力, 测 定方法采用 GB/ T 16783. 1 2006 石油天然气工业 钻井液现场测试 第 1 部分: 水基钻井液 对密度为 1. 20 g/ cm 3 ~ 1. 60 g / cm 3 的无固相储层保 护液体 系进行测定, 结果如表 1 所示。
从无固相储层保护液岩心渗透率损害率结果可
石 油 与 天 然 气 化 工 150
CHEMICAL ENGINEE RING OF OIL & GAS 2010
以看出, 无固相储层保护液对岩心的渗透率损害率 均小于 10% , 具有良好的渗透率恢复性能 , 可以有 效起到保护储层的目的。 2. 5 腐蚀性能评价 配制密度为 1. 20 g / cm ~ 1. 60 g/ cm 的无固 相储层保护液, 采用 SY/ T 0026 1999 水腐蚀性测 试方法 对储层保护液的油管腐蚀性能进行测定, 结 果见表 5。
2. 3 抗温性能评价 配制密度为 1. 20 g/ cm ~ 1. 60 g / cm 的无固 相储层保护液, 采用高温前后储层保护液表观粘度、 滤失量的变化对其抗温性能进行评价。 取液 体样 品 3 00 mL , 测 试其 常 温下 的表 观 粘度 、 API 滤失 量 , 然后将 该样品置 于烘箱 内 , 在 60 ∀ 、 90 ∀ 、 120 ∀ 下分 别静置 24 h, 然后取 出冷 却 , 测 试其常温 表观粘度 、 滤失量 , 结 果如表 3 所 示。
3 3
准要求指标 < 16 mL ) , 储层保护液体系在使用过程 中能够保持良好稳定的性能 , 这使得无固相储层保 护液可以广泛用于长时间压井作业、 修井作业或者 完井等作业 , 提高了施工作业 的安全性 , 保护了储 层 , 有效地降低了常规油井入井液侵入气层造成的 储层伤害。
表6 无固相储层保护液使用稳定性能
为了降低固相物质及入井液滤失对气藏的伤害, 研究开发了无固相气井储层保护液。 该储层保护 液具有体系无固相、 密度调节范围大 、 低滤失 、 低粘度、 低伤害 、 性能稳定等特点, 密度在 1. 0 g/ cm 3 ~ 2. 30 g/ cm 。 滴西 17 高压气井大修套管补贴作业 , 在打开气层情况下选用密度 1. 50 g/ cm 的 无固相气井储层保护液作为修井液, 在无固相气井储层保护液中套管补贴 2 段射孔段 , 修井作业 15 天, 无固相储层保护液体系均一、 性能稳定, 保证了修井作业顺利完成 , 取得良好效果 。 关键词 克拉美丽 气井 套管补贴 无固相 储层保护液 DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007 3426. 2010. 02. 016 储层保护液是油气井井下作业时用于平衡地层 压力的液体。但入井液是主要 的油气层污染 源之 一, 特别是对于裂缝性油气藏 , 造成极大的伤害。据 实际统计资料表明 : 使用性能不佳的入井液压井修 井可能会使油气井产能普遍降低 30% ~ 50%
从无固相储层保护液抗温性能评价数据可以看 出 , 无固 相储层保护液 体系在不同温 度下静置 24 h, 表观粘度和 A PI 滤失量变化很小。在使用温度 范围内 , 温度对液体体系性能影响不大。 2. 4 岩心渗透率伤害试验评价 配制密度为 1. 30 g/ cm 3 和 1. 50 g / cm 3 的无固 相储层保护液 , 采用 SY/ T 6540 2002 钻井液完井 液损害油层室内评价方法 对储层保护液的岩心渗 透率损害率进行测定。结果见表 4 。
3
1 配方研究
1. 1 可溶性加重剂 ( 1) 常规无机盐加重剂。主要包括 NaCl, CaCl2 等, 其优点是 成本低、 溶解快、 配制简单, 密 度可在 1. 00 g/ cm ~ 1. 35 g/ cm 之间调 节。因溴化 物价 格昂贵且具有一定毒性, 不予使用。 ( 2) 水溶性无机盐加重剂 JZ 1。 JZ 1 是一种无
表1
密度 ( 常温 ) g/ cm 3 1. 2 1. 4 1. 6 10~ 100
无固相储层保护液抗温性能
60 ∀ 度 24 26 34 失量 0. 0 0. 2 0. 5 度 23 26 34 90 ∀ 失量 0. 0 0. 3 0. 6 120 ∀ 度 21 25 32 失量 0. 0 0. 3 0. 8
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CHEMICAL ENGINEE RING OF OIL & GAS 2010
无固相气井储层保护液在克拉美丽气田中的应用
邬国栋
1
*
王玉斌
1
钟志英
1
李
泌
2
张栌丹
1
( 1. 新疆油田公司采油工艺研究院 摘 要
2. 新疆油田公司石西油田作业区 )
随着新疆油田克拉美丽气田的不断开发 , 高压高产气井的储层保护越来越受到重视。
3 3
表4 密度 g / cm 3 1. 30 1. 50
无固相储层保护液岩心渗透率伤害性能 温度 ∀ 120 120 压力 MPa 3. 5 3. 5 原始渗透 损害后渗透 渗透率 率 K0 率 Kd 损害率 md md % 27. 62 27. 20 25. 47 24. 58 7. 8 9. 6
24 24 21 23 21 23 21 23 19
从无固相储层保护液腐蚀性能评价数据可以看 出, 无固相储层保护液对油套管腐蚀性很小, 虽然划 归为低腐蚀, 但其年平均腐蚀率比低腐蚀标准中的 年平均腐蚀率 < 0. 025 mm/ a 的指标小很多 , 可以 认为对油套管基本无腐蚀伤害。 2. 6 使用稳定性评价 新疆油田克拉美丽气田储层较深 , 地层温度基 本在 100 ∀ ~ 110 ∀ , 室内试验在考察液体使用稳定 性时 , 选取 120 ∀ 强化温度对其高温静止使 用稳定 性进行考察。同时考虑储层保护液配液之后到现场 施工存在一定时间段以及储层保护液后期的回收、 长期放置再利用 , 需对其常温静置使用稳定性也进 行考察。 配制密度为 1. 20 g / cm ~ 1. 60 g/ cm 的无固 相储层保护液, 取样 350 mL , 对其在常温下的表观 粘度、 滤失量进行测定, 然后分别取 350 m L 液体样 品在常温及 120 ∀ 下, 静置 1 天、 3 天、 7 天、 14 天后 , 对其常温表观粘度、 滤失量进行测定, 结果见表 6。 从无固相储层保护液使用稳定性能评价结果可 以看出, 无固相储层保护液在常温和高温 120 ∀ 环 境下从配液完毕到静置 14 天的过程中 , 表观粘度及 体系 AP I 滤失量均变化很小 , 其中常温静置表观粘 度变化率小于 10% , 高温静置表观粘度变化率小于 30% ( 标准要求小于 50% ) , AP I 滤失量 < 2 mL ( 标