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第六讲保护油气层的钻井完井液技术
第一节保护油气层的水基钻井液
第二节 保护油气层的油基钻井液
第三节  保护油气层的气基钻井液
第四节新型双保(油保、环保)钻井液体系
第一节保护油气层的水基钻井液
1. 无固相清洁盐水钻井液
2. 水包油钻井液
3. 无膨润土暂堵型聚合物钻井液
4. 低膨润土暂堵型聚合物钻井液
5. 改性钻井液
6. 屏蔽暂堵钻井液
1. 无固相清洁盐水钻井液
特点:该类钻井液不含膨润土及其它任何固相,流变参数和滤失量通过添加对油气层无损害的聚合物来进行控制,密度通过加入不同类型和数量的可溶性无机盐进行调节。
无机盐:NaCl、CaCl2、KCl、NaBr、KBr、CaBr2和ZnBr2等。
防腐:加入适量缓蚀剂。
各类盐水基液所能达到的最大密度
盐水基液
21℃时饱和溶液密度/g·cm-3
NaCl
KCl
NaBr
CaCl2
KBr
NaCl / CaCl2
CaBr2
CaCl2 / CaBr2
CaCl2 / CaBr2 / ZnBr2
无固相清洁盐水钻井液类型
(1)NaCl盐水体系
(2)KCl盐水体系
(3)CaCl2盐水体系
(4)CaCl2-CaBr2混合盐水体系
(5)CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2
混合盐水体系
(1)NaCl盐水体系
特点:NaCl的来源最广,成本最低。 g / cm3左右。
常用的添加剂:HEC(羟乙基纤维素)和XC生物聚合物。
pH值控制剂:NaOH或石灰,若遇到地层中的H2S,。
(2)KCl盐水体系
特点:由于K+ 对粘土晶格的固定作用,KCl盐水液被认为是对付水敏性地层最为理想的无固相清洁盐水钻井液体系。KCl与聚合物的复配使用使该体系对粘土水化的抑制作用更为增强。
常用的添加剂:HEC(羟乙基纤维素)和XC生物聚合物。
不足之处:单独使用KCl盐水液配制成本高,且溶液密度较小。
解决办法:KCl与NaCl、CaCl2复配,组成混合盐水体系。只要KCl浓度保持在3~7%,其抑制作用就足以得到充分的发挥。
(3)CaCl2盐水体系
特点: g/cm3。为降低成本,可与NaCl配合使用,~ g/cm3。
常用的添加剂:HEC(羟乙基纤维素)和XC生物聚合物。
CaCl2:极易吸水的化合物。有两种,其纯度分别为94~97%(粒状,含水约5%)和77~80%(片状,含水约20% )。
(4)CaCl2 -CaBr2混合盐水体系
特点:~ g/cm3范围内。在相同钻压下, g/ cm3的CaCl2-CaBr2-聚合物清洁盐水液钻Berea砂岩的机械钻速,是使用密度相同的常规水基和油基钻井液的5~10倍(见图1),对砂岩渗透率的损害程度却比常规水基和油基钻井液小得多。
添加剂:由于CaCl2 -CaBr2混合盐水液本身具有较高的粘度(可达30~100 s / qt),因此只需加入较少量的聚合物。~ g /L。
适宜pH值范围:~ 。
注意: g/cm3时,要防止结晶的析出。