压井液,进行修井、
压井作业时为了防止
井喷泵入井内的液体。对油井、气井进行修井、压井作业时,为了防止井喷,而泵入井内的液体,其密度需根据油藏压力和深度来选择。若液柱压力过大则会造成压井液流失和污染;过小则无法控制井喷。一般静液柱压力要稍大于油藏压力,为防止和减小压井液对
油层的伤害,有时其中加有
添加剂,如防膨剂、
表面活性剂等。
简介
压井液是普光高含硫气井作业过程中最主要的入井液体,是实施压井、防止井喷井漏最有效的手段。在起下管柱、射孔及封隔器坐封前,通过循环压井液,以达到保证作业施工安全、井筒清洁和储层保护的目的。
普光气田压井液主要由有机酸盐体系和添加剂组成,添加剂的选择考虑了固相颗粒堵塞、滤液侵入、应力敏感以及储层的水敏、碱敏和盐敏性等因素,具体要求主要有:
(1)对低孔低渗储层应添加
表面活性剂,防止水锁造成的损害;
(2)加入
黏土稳定剂,防止压井液滤液侵入储层引起水敏伤害;
(3)添加溶解性好、抗高温、抗剪切、抗盐、稳定性好的增黏降失水剂,防止压井液大量漏失;
(4)加入缓蚀剂,防止油、套管的腐蚀;
(5)加入除硫剂,保护油、套管,防止H2S被循环的压井液带出地面,对地面人员造成伤害;
(6)加入消泡剂,防止完井作业过程中气泡的产生。
压井液设计方法
压井是靠压井液自身的静压头有效地控制地层流体的压力,地层不可避免地要受到压井液的影响,其影响程度和压井效果的好坏,取决于压井液柱压力与地层压力的对比关系以及压井液本身的性质,所采用的加重剂最好是溶于该压井液的载体。所有人井流体,均与地层岩性配伍性相一致,压井液应具备以下功能:
(1)与地层岩性相配伍,与地层流体相容,保持井眼稳定;、
(2)密度可调,以便平衡地层压力;
(3)在井下温度和压力条件下稳定;
(4)滤失量少;
(5)有一定携带固相颗粒的能力。
压井液分类
改性压井液
该压井液加有添加剂以满足修井液在悬浮、凝胶结构和腐蚀控制等方面基本要求。缺点是高浓度的微粒物质堵塞或沉淀使产能下降,是不理想的液体。
无固相盐水液
无固相盐水体系是由一种或多种盐类和水配置而成,一般含有20%左右的溶解盐类,是目前专门采用的修井液和完井液。其防止地层损害的机理是由于它本身不存在固相,不会夹带固体颗粒侵人产层,无机盐类改变了体系中的离子环境,使离子活性降低,即使部分压井液侵入产层也不会引起黏土膨胀和运移。
盐水修井液的种类很多,有的加入化学处理剂以增加黏度,降低失水量。适当选配盐类能满足大部分地层条件的修井需要,其密度范围是1.06~2.3g/cm3。
在选择盐水修井液时,除了考虑产层岩性的特点外,还要了解盐水本身的特点,如易受气候影响,吸湿性,密度和结晶温度等。
聚合物盐水液
该盐水液以聚合物代替黏土或坂土而产生适当黏度、切力及
滤失量。该体系还规定各种不同类型的固体作为桥接剂,以防无固相液体大量漏入产层。桥接剂应是酸溶、水溶或油溶的。防止地层损害的机理是:适合于产层特点、分选好的固相颗粒,桥接在地层孔隙入口处,在井壁形成非常致密的滤饼,从而控制完井液及滤液的侵入。即使有少量滤液侵入,其中溶解的盐类和聚合物的抑制作用可以进一步防止黏土水化膨胀。即从“桥堵”和“抑制”两方面防止地层的损害。桥堵固相颗粒在作业后予以除去,其渗透率可恢复到原始渗透率95%~100%,对地层基本没有损害。
影响压井液选择的因素
物理因素
1、环空流速:影响压力损耗的大小和井眼冲洗能力。流速不足可能是设备能力有限、体系压力损失大、环空间隙或整个系统造成的结果,此时应提高流体的
粘度。
2、设备:修井设备应满足配制少量物料和维护修井液的要求,大量修井液应在配液站预先配制。
3、井内流体的性质:选择不影响采出流体的修井液,如果采出的地层流体是气体,应便于脱气。
4、环空:使用井下装置(封隔器、衬管等)时,应选择有良好流变性的修井液,以维持最低压力降,减轻抽汲作用。
5、循环次数:通常有部分流体不能长期循环,要求修井液具有稳定性,其悬浮性、稳定性、静切力、失水量、密度等不超过预定范围。
6、腐蚀:调节酸碱度或加入缓蚀剂,尽量减少腐蚀。
7、修井液的成分:修井液在油井与地层的配合性,射孔作业中修井液遭受极高的压力和温度,弹道不应发生釉现象。
地层因素
1、地层压力:液柱压力等于地层压力加预定安全系数,井下工具的运动所造成的抽汲压力不至于使地层流体侵入井内。
2、渗透性:控制失水,防止滤液浸入和滤饼沉积对产层的堵塞。
3、黏土含量:地层中不可能有不同含量的各类黏土。应用适宜的
电解液添加剂抑制黏土水化或预防这些黏土重新矿化。
4、地层:渗透性地层应加入酸溶性的或用其他方法可除去的桥接剂降低液体滤失。
5、温度:在井下温度下有保持流变性的能力。混合盐水不随温度变化而产生变化。
6、过敏性:滤液对地层水的敏感性,产层中黏土含量和类型及其外来流体的敏感性和敏感程度(包括:水敏性、酸敏性、碱敏性、
盐敏性、流动敏感性和热敏性)。
7、地层流体和修井液的相容性:应做可溶性试验。
其他因素
污染物、经济效益(最经济的压井液是满足基本的和特定的目的)、公害、地面储罐、再利用问题都是影响修井液选择的因素。