钻井液完井液处理剂大全三卷课件

1、井漏处理技术3.漏层强钻技术：边漏边钻的海水强钻（国内常用清水强钻）：大量应用源于Austin Chalk。后来发展了泥浆帽钻井和高速注入海水以压制高压酸气。气基流体钻井技术：空气、泡沫、充气，用于漏层钻进最早、最多、效果最好，尤其是泡沫钻井，但需要大型地面注气设备和特殊井口装备。4.漏层暴露后的堵漏技术：常规水基钻井液加堵漏材料。水泥堵漏。化学反应的凝胶材料。纤维泡沫水泥堵漏。工具堵漏，如膨胀套管、膨胀筛管、可钻封隔器等。1堵漏材料堵漏材料无机凝胶 类堵剂高失水堵 漏材料暂堵性堵 漏材料桥接堵漏材料高分子化学堵漏材料详见下页固化剂堵 漏材料组成水泥、石膏、石灰等混合浆液，以水泥为主。水基水泥

2、浆、胶质水泥浆（加膨润土粉）、石膏水泥浆、纤维水泥浆、触变水泥浆、“1232”堵漏剂：由膨润土、水泥、生石灰（稠化剂）、氯化钙（促凝剂）。油基柴油水泥浆、原油水泥浆、柴油坂土水泥浆。可反排、可解堵。纤维单封（DF-1）、沥青粉（OP-1）、酸溶矿物颗粒（PCC）、超细碳酸钙粉（QS-2）、酸溶性无机固化剂（ASC-1，遇水后触变胶凝、固化，利用稠化时间控制反应）。酸溶性水泥、石灰乳液泥浆（生石灰）。悬浮剂（石棉纤维、纸屑）、助滤剂（石灰）、封堵剂（硅藻土等）、固化剂（金属氧化物）。如：DSL（Diacel）、DTR、DCM等。失水、稠化、形成泥饼。惰性的颗粒状、纤维状、片状，粗中细4-20目。

3、各种形状、尺寸匹配使用，架桥、封堵。酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等。直接注入的堵漏剂。作为固化剂加入泥浆。固化泥浆（加入甲醛和环氧树脂）。2高分子化学堵漏材料水（或油）膨性高分子聚合物聚合物与交联剂反应的絮凝、胶凝高分子聚合物与无机胶凝的混合液固化剂堵 漏材料材料吸水，体积膨胀。如SYZ、PAT（吸水后成多孔泡沫状膨体）、TP-9010（无机金属盐与聚丙烯酰胺反应生成的膨体）、氰凝（聚氨酯）浆液。用油基携带液、或钝化保护膜泵入地层。可用盐水使其脱水部分解堵。聚丙烯酰胺与粘土、磺化沥青石灰、水泥等的絮凝胶状液。聚丙烯酰胺与水玻璃、铬铁盐等交联形成胶凝稠浆。聚丙烯酰胺与铬酸钾、硫代硫化钠等还原剂的

4、粘弹性凝胶。丙烯酰胺与丙烯氰（PMN）共聚物的交联凝胶液。水解或非水解聚丙烯酰胺的水泥稠浆堵漏液。甲基丙烯酸与甲基丙烯酰胺共聚物的水泥稠浆堵漏液。合成胶乳也是通过乳液聚合而制备的多组分体系（合成橡胶的产品），橡胶颗粒表面有表面活性剂吸附层、可促进凝聚和保证胶乳的稳定性。用胶乳堵漏是基于它二价或三价金属盐混合会凝聚，形成致密的塑性橡胶塞。把胶乳挤入漏层后再注入水泥提高漏层强度。3防漏治漏上部井段欠压、裂缝性的恶性漏失处理技术中下部井段突发性溶洞漏失处理技术高效强钻技术钻进过程中漏、喷同时出现的处理技术大段裂缝性漏层的纤维泡沫水泥堵漏技术充气液钻井技术组合循环微泡钻井技术 组合充气液钻进技术充气液

5、钻进的漏层监测分析技术充气液钻进的随钻堵漏技术充气液钻井的建立循环技术（1）充气液钻进技术（2）充气液钻进的漏层监测分析技术（3）充气液钻进的随钻堵漏技术（4）充气液钻井的建立循环技术（1）泡沫循环技术（2）地面注入、循环设备改造（3）漏失条件下的泡沫钻井流动计算研究（4）泡沫流变性和PVT特性测量标定，体系与配方，性能监测与调整。（5）循环泡沫钻井工艺技术溶洞性漏失的边漏边钻高效强钻技术溶洞性漏失的高效堵漏技术纤维泡沫水泥堵漏（用于孤立溶洞、弱连通溶洞）新型堵漏材料、化学剂堵漏堵漏工具、膨胀套管（用于连通溶洞、大型溶洞）总结：4泡沫及泡沫钻井液已广泛应用于石油天然气钻井，其特点是：密度低，携

6、岩能力强，保护油气层、水井及地热井的含水层，钻进速度快，是一种有发展前途的钻井液。 纯液体是很难形成稳定泡沫的，因为泡沫中作为分散相的气体所占的体积一般都超过90%，而极少量的液体作为外相被气泡压缩成薄膜，极易破灭。要使液膜稳定，必须加入第三种物质即泡沫剂。泡沫剂（发泡剂）51.表面活性剂 是常见的泡沫剂。例如十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠以及硬脂酸钠等都有良好的发泡性能。这类物质的溶液表面张力很容易达到25mN/m左右。2.蛋白质类 例如蛋白质、明胶等，对泡沫有良好的稳定作用。这类物质虽然降低表面张力的能力有限，但可形成具有一定机械强度的薄膜。3.固体粉末类 像炭黑、微细矿粉等憎水固体粉末可

7、聚集于气泡表面，形成稳定泡沫。4.其它类型 包括非蛋白质类的高分子化合物如聚乙烯醇、甲基纤维素以及皂素等。泡沫剂的类型6（一）十二烷基苯磺酸钠 它属于阴离子型表面活性剂，极易起泡，但使用时必须加入稳泡剂才能获得比较稳定的泡沫。其合成过程如下：常用泡沫剂7（二）甜菜碱型泡沫剂 十二烷基二甲基甜菜碱的合成反应式如下：常用泡沫剂 此类化合物溶于水呈透明溶液，发泡力强，是两性表面活性泡沫剂的代表。其抗盐、抗钙、抗温性能均较好。8（三）N-十六烷酰-N-甲基牛磺酸钠（商品名为L gepon TN-74） 其结构为：常用泡沫剂实验数据显示，该产品在加热到230后，仍然表现出极好的发泡能力和稳定性。9（四）

8、DF-1型泡沫剂该泡沫剂是由阴离子型表面活性剂烷基苯磺酸钠，抗钙、镁能力强的改性阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和发泡能力强的脂肪醇硫酸钠配制而成的一种高效发泡剂。DF-1型泡沫剂抗钙、镁、盐能力强，携岩能力好，且具有较强抗温能力。常用泡沫剂10粘土稳定剂 粘土矿物对油气层的损害,主要表现为膨胀和运移两种方式。为使地层渗透性不受损害,必须使用化学处理剂稳定地层中的粘土矿物。 能防止粘土矿物膨胀的处理剂称为防粘土膨胀剂(防膨剂),能防止粘土微粒运移的处理剂称为防粘土微粒运移剂(防运移剂),两者都属粘土稳定剂。11粘土稳定剂 目前,粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类： (1)无机盐、无

9、机碱类,如KCI、NH4Cl、CaCl2、AICl3、KOH等。 (2)无机聚合物类,如羟基铝、氯氧化锆。 (3)阳离子表面活性剂类,如二甲基苄基烷基铵盐、烷基吡啶、三甲基烷基铵盐等。 (4)有机阳离子聚合物类，若按其所含阳离子的不同可分为聚季铵盐、聚季磷盐和聚叔硫盐三大类。 其中，有机阳离子聚合物类稳定剂使用范围广,稳定效果好,有效时间长,既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强。12有机阳离子聚合物对粘土的稳定机理1）电性“中和”抑制粘土的水化膨胀 阳离子聚合物链上的正电性原子或基团与粘土上的低价阳离子发生交换，大分子链上众多的正电性原子或基团“中和

10、”了粘土晶层间和表面的负电荷，使晶层和颗粒间的静电斥力减小，晶层收缩而不易水化膨胀。2) 聚合物吸附层阻止粘土的水化作用 阳离子聚合物与粘土间强烈的静电引力，范德华力，使大分子牢固地吸附在粘土和其它微粒上，形成一层吸附层，从而阻止了粘土的水化作用。3) 多点吸附控制了粘土及微粒的分散运移 聚合物长链可同时吸附到多个晶层与微粒上，从而抑制了粘土的分散和运移，正是由于阳离子聚合物的多点吸附，使吸附作用力强，在外力的作用下要同时脱附非常困难，加之阳离子聚合物本身的稳定性，所以可抗酸、碱、油、水的冲洗，即稳定具有长效性。 131、甲酸盐钻井液处理剂 将甲酸（HCOOH）与NaOH或KOH在高温高压条件

11、下进行反应，可生成甲酸钠、甲酸钾等盐类。（1）HCOONa和HCOOK饱和溶液的密度分别为1.34 g/cm3 和1.60 g/cm3，因而所配制的甲酸盐钻井液具有较宽的密度范围。（2）如需更高密度，还可使用甲酸铯（HCOOCs）钻井液，其最高密度可达2.3 g/cm3。其它钻井液/完井液处理剂14其它钻井液/完井液处理剂 2、聚合醇类处理剂 聚合醇（又称多元醇）钻井液是九十年代研制成功的一种新型防塌钻井液。此类钻井液是在原有聚合物钻井液基础上，再加入一定数量的聚合醇配制而成。 聚合醇是一类非离子型的低分子量聚合物。它既具有一般聚合物的特性，又具有非离子表面活性剂的某些特性。其结构通式为 (H

12、OCH2CH2OH)n 主要产品有聚乙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇和聚甘油等。153、合成基钻井液处理剂其它钻井液/完井液处理剂基液 分子结构 酯 OCHCHOCCHCHmn3223)()(- 醚 3223)()(CHCHOCHCHnn- 聚a-烯烃 323223)()()(CHCHCHCHCHCCHCHpmn-=- 线性a-烯烃 223)(CHCHCHCHn=- 内烯烃 3223)()(CHCHCHCHCHCHnn-=- 线性石蜡 323)(CHCHCHn- 16其它钻井液/完井液处理剂 4、甲基葡萄糖甙钻井液 MEG是甲基葡萄糖甙的英文缩写。MEG钻井液体系是近期研制成功的一种新型无环境污染的钻

13、井液体系。其各种性能几乎可与油基钻井液相比拟，具有广泛的应用前景。 MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，糠虾半致死质量分数96hLC50值大于500，000mg/l。 MEG钻井液配方简单、配制和维护容易，并具有较强的页岩抑制性能、优异的润滑性能、良好的储层保护特性和体系稳定性。17其它钻井液/完井液处理剂钻进液：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

14、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。 在油气井完井作业过程中所使用的工作液统称为完井液。这些作业包括钻开油层、下套管、射孔、防砂、试油、增产措施和修井等，大致会用到下面一些工作液：18其它钻井液/完井液处理剂 完井工作液体系类型的选择和设计的总要求和目标是减少对油气层的损害并保证井下设备和作业施工的安全，完井工作液的选择参考下表。19其它完井液处理剂 水基完井液用添加剂的种类与钻井液相比要少得多，常用水基完井液添加剂如下:2021其它钻井液/完井

15、液处理剂5.隐型酸完井液处理剂 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，是在完井液认识观念上从工程性能为主向储层保护性能为主的重大突破，也是在完井液功能发展上从低伤害储层向改造储层的重大突破。隐型酸完井液的基本组成如下：（1）配制介质：过滤海水或过滤盐水。（2）处理剂：粘土稳定剂（HCS）、隐型酸螯合剂（HTA）、防腐杀菌剂（CA101）。（3）密度调节剂3；CaCl23； CaCl2/CaBr23；CaBr2/ZnBr23.22其它钻井液/完井液处理剂 隐型酸螯合剂（HTA）的作用:（1）溶液中HTA浓度增加，pH值下降，改变了各种作业液的pH值环境，消除有机垢和无机垢沉淀。（

16、2）HTA对碳酸盐类无机垢和屏蔽暂堵材料（CaCO3类）均具有很好的溶解作用，可以消除前期液不配伍产生的无机垢沉淀和酸溶性暂堵材料对储层造成的损害。（3）HTA对钻井液、水泥浆、完井液中使用的有机大分子处理剂具有很好的酸溶作用，可消除前期作业液中有机垢对储层的损害。（4）HTA对不同油田的油砂均具有一定的溶蚀作用，因此HTA可以起到基质酸化的作用，达到改造储层的目的。23 钻井液处理剂一览表（1、粘土类）24钻井液处理剂一览表（2、加重剂类）25钻井液处理剂一览表（3、增粘剂类）26钻井液处理剂一览表（3、增粘剂类续）27钻井液处理剂一览表（4、降粘剂类）28钻井液处理剂一览表（4、降粘剂类续）29钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类）30钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类续）31钻井液处理剂一览表（5、降滤失剂类续）32钻井液处理剂一览表（6、絮凝剂类）33钻井液处理剂一览表（7、页岩抑制剂类）34钻井液处理剂一览表（7、页岩抑制剂类续）35 钻井液处理剂一览表（8、润滑剂类）36钻井液处理剂一览表（9、堵漏材料类）37钻井液处理剂一览表（9