6.6.1.1 完井液设计原则
完井液设计的中心目的是减少对生产层的损害。故对其选择必须以油层岩性、矿物成分和岩心流动试验数据为基础,对下列问题应加以考虑:
(1)滤液对地层的敏感性,各种完井液对地层的敏感性;
(2)油层类型和所在位置,以及引起地层损害的物质;
(3)井下温度和压力变化;
(4)油层物性,特别是油层渗透性。
6.6.1.2 对完井液性能标准的要求
根据上述问题进行认真的工程试验,筛选各种完井液和添加剂,配制对地层损害最小的完井液。对不同的生产层应选择各种不同的完井液,但对性能的要求有一个基本的标准,对密度、固相含量、滤液性质、滤失量、黏度、防腐等均符合对以下功能的要求。
(1)控制地层压力。钻进油气层时必须防止地层流体无控制地流入井眼,同时也必须防止完井液进入油气层损害油气层渗透率。通过保持足够的静水柱压力可以实现对压力的控制。当然,采取平衡钻进最理想,但是不容易达到。通常井内液柱压力略高于地层压力,一般规定油井略高1.21MPa,气井略高2.32MPa。
(2)减少对油气层渗透率的损害。通过选择适当的配方,控制滤失量、固相含量及固相颗粒的分布等方法减少对油气层的损害。
泡沫完井液和油基完井液可以把对油气层的损害减到最小。压裂和酸化适当,可以提高油气层的渗透率,提高油气井的产量。
(3)保持井眼稳定。揭露于井眼中的地层由于水平方向的力失去平衡,很容易向井中坍塌,另外泥页岩的水化膨胀、剥蚀掉块等也易造成井壁不稳定。为此完井液要有抑制黏土水化膨胀分散等性能,对黏土具有稳定作用,同时要求完井液能形成“泥饼”,并提供适当的静水柱压力以保持井壁稳定。
(4)将固体颗粒输运到地面。完井液的携带能力与它在流动条件下的黏度、屈服值等性质有关,通过化学组分的调整要保证所需性能。
(5)防腐。使用的盐水对油井中的设备具有很大的腐蚀性。完井液中,靠添加杀菌剂、除氧剂、硫化氢抑制剂等防止腐蚀。
提高液体的pH值也是控制腐蚀的一种方法,但使用时必须谨慎,因为过剩的OH-可以和Ca2+、Mg2+以及地层中的其他离子发生沉淀。
完井液在使用时要注意和地层流体的配伍,保持稳定性,并防止乳状液和难溶盐的形成。
6.6.1.3 完井液工艺设计
钻井工艺方面的设计是保证使用好完井液的重要因素,要从工程上保证完井液正确的使用和处理,以下几条特别重要:
(1)搅拌混合装备要保证有足够的配制与维护完井液的能力。
(2)在环空中,使井内液柱压力和地层压力保持最小压差,在流变性方面保持最小的压力液动。
(3)最大环空返速与设备能力的关系应很好地考虑。
(4)对井眼流体性质要严格测定并经常不断地调整控制。
(5)某些流体腐蚀性较严重,应考虑使用抑制剂。
(6)考虑使用固控装备。
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