完井液过滤设备

① 　疏松砂岩储层的适度防砂完井技术

在新的开发模式下，油藏开发速度高，油井产量大，这就要求完井时对油井的产能影响小或不影响，适度防砂完井技术就能够满足这一要求，它允许一定粒径的细砂被采出，提高了油藏的渗透流能力。与此相配套的井下螺杆电潜泵举升技术具有排量大、具有一定容砂能力的特点。

防砂完井作业作为完井技术已经走过了几十年的历史，但真正比较成熟的防砂完井技术始于80年代中后期。

由于大量高科技的广泛应用，解决了疏松砂岩井，特别是疏松砂岩稠油井防砂完井技术中的一系列难题。目前世界上最具代表性的防砂完井技术为：STRAT PACK（分层射孔，分层防砂）技术；DUAL TRIP（两趟管柱，多层防砂）技术；ONE TRIP（一趟管柱，多层防砂）技术。另外，膨胀式防砂筛管技术，由于独特的设计原理、施工工艺和近似裸眼完井的优点，现场使用效果正在逐渐显示出优势，将来可能成为一种很有竞争力的防砂完井技术。目前海上油田已很少使用STRAT PACY防砂完井，用得最多的是DUAL TRIP（两趟管柱，多层防砂）技术和ONE TRIP（一趟管柱，多层防砂）技术；膨胀式防砂筛管技术在南海油田有少量试用，并获得了较好的防砂效果。

一、防砂完井工艺设计及作业

（一）完井液体系配方

以绥中36-1-Ax井为例：该井油层段粘土平均含量为10%，蒙脱石在粘土总量中高达58%，高岭石平均含量为29.6%（表10-11，表10-12）。因此，在设计完井液性能时应充分考虑完井液的防粘土膨胀性能，防止岩心中的蒙脱石遇不配伍的完井液而膨胀，在泵送砾石充填液作业时，应适当控制泵速，防止泵速过高引起岩心速敏效应而伤害油层渗透率。

表10-11SZ36-1-A_x井全岩分析报告（根据x－射线衍射）

表10-12SZ36-1-A_z井岩心粘土矿物定量分析报告

图10-16适度防砂技术示惠图

本井采用7”金属绵蠕动筛管防砂技术。

② 氯化钙在污水处理中起到什么作用

用途于道路、高速公路、停车场、机场、高尔夫球场等的冬季除雪；

2、氯化钙用途于石油钻探、钻井工作液、完井液、石油化工等的脱水剂；
  3、无水氯化钙用途于防除尘埃、煤尘、矿尘；
  4、建筑行业，氯化钙用作早强剂（提高混凝土强度）、生产涂料的凝固剂；
  5、干燥行业，氯化钙用作干燥剂，如防潮用干燥剂、工艺中气体和液体的干燥介质；
  6、橡胶行业，二水氯化钙用作乳胶凝结剂；
  7、黑色冶金工业，氯化钙用作氯化剂和添加剂；
  8、造纸工业，用作添加剂（增加纸张强度）及废纸张脱墨剂；
  9、在化学工业无机化工原料领域，氯化钙用作硫酸根的脱除剂、褐藻酸钠的凝固剂；
  10、制冷工业，用于制冷（冷却溶液及工艺中气体和液体）的空调系统；
  11、氯化钙农业用途：防治玉米                                                  

12、用途于染料及印染工业生产中；
  13、在有机化工生产过程中，氯化钙用作蒸留石油、醚醇的上兑剂；
  14、游泳池水中，添加氯化钙可以使池水成为pH缓冲溶液同时增加池水硬度，这样做可以较少池壁混凝土受到的侵蚀；
  15、在海洋水族馆的水中加入氯化钙能增加水中生物可利用钙的含量，水族馆中所养殖的软体动物和腔肠动物会利用它来形成碳酸钙的外壳；
  16、食品级氯化钙的作用：作为食物防腐剂，有助于保持食品新鲜度；巴氏奶在加工过程中消减了大量钙，而添加少量氯化钙可以帮助凝固，氯化钙也是奶酪很重要的添加剂。
  17、氯化钙也是塑料和灭火器中的添加剂，在废水处理作为助滤剂，在高炉中作为添加剂来控制原料的聚集和粘附从而避免炉料沉降，在织物软化剂中起到稀释剂的作用。

  18、石油工业中，氯化钙用于增加无固相盐水的密度，也能加在乳化钻井液的水相中用来抑制粘土的膨胀。

③ 高温钻井液检测仪器国内外发展现状

3.3.1 高温高压流变仪

高温流变性是高温钻井液的重要参数之一，直接影响钻速、泵压、排量、悬浮及携带岩屑、井眼清洁、井壁稳定、压力波动及固井质量等，因此国内外非常重视高温流变仪的研发。典型生产商为美国Fan公司、OFI公司、Grace公司等。其典型产品有如下。

3.3.1.1 OFITE1100高温加压流变仪

美国OFI公司研制生产的OFITE1100高温加压流变仪是一个全自动测试系统，能够根据剪切力、剪切速率、时间、压力、温度等参数来准确测试压裂液、完井液、钻井液、水泥浆的流变特性，并实时显示和同步记录剪切应力、剪切率、转速、压力、容池和样品温度。可以在实验室使用也可以在野外使用，可选择防水移动箱，带轮子，移动方便。OFITE高温高压流变仪压力可达到18MPa，温度可到260℃，最低0℃。另外还有冷却系统，冷却样品（图3.1）。

图3.1 OFITE 1100高温加压流变仪

独特的ORCADA（OFITE R（流变仪）C（控制）and D（数据）A（采集）），软件简单。全新的KlikLockTM快速链接技术与重新设计的样品杯相结合，便于拆卸和维修。全新的SAFEHEATTM系统是一个安全、精确、环境友好、高效的空气传输加热系统，使得操作更安全简单，清洗更快速。

3.3.1.2 OFITE高温高压流变仪

根据剪切力、剪切速率、时间和压力直到207MPa和温度最高至260℃条件，全自动系统准确测定完井液、钻井液、水泥浆的流变特性。选配冷水系统后，可使测试系统适应于需要冷却的测试样品，进一步增加了仪器的应用范围（图3.2）。

图3.2 OFITE高温高压流变仪

使用罗盘来测定扭矩附件顶部磁铁的转动。如果没有对仪器进行补偿，防护罩内动力驱动磁铁的影响。地球磁场的影响、防护罩磁性的影响、弹簧非线性的影响、实验室磁场和材料的影响、非理想流体流动的影响、产品结构微小变化的影响等综合结果使测定角度显示非线性关系。计算机可以容易地完成这些影响的补偿。

3.3.1.3 Ceast毛细管流变仪

毛细管流变仪分为单孔型和双孔型，应用于热塑性聚合物材料的质量控制和研发工作。在CeastVIEW平台下，通过VisualRHEO软件控制仪器。可实现以任意恒剪切速率或活塞杆速度测量。双孔料筒结构独立采集分析每个孔所测得的试验数据。可选各种专用的软件。可选配多种测量单元：熔体拉伸试验、口模膨胀、狭缝口模。PVT、半自动清洗等。Rheologic系列：最大力50kN；速度比1∶500000；活塞速度0.0024～1200mm/min。工作温度50℃～450℃（选配500℃），有两个PT100传感器控制。可快速更换的载荷传感器（范围：1～50KN），压力传感器范围3.5～200MPa（图3.3）。

图3.3 毛细管流变仪

3.3.1.4 Haake RV20/D100高温高压黏度仪

Haake RV20/D100该高温加压旋转黏度计的使用上限为203kPa（1400psi）和300℃，它由两个固定在加热器上的同轴圆筒组成。外筒用螺栓固定在加热器（高压釜）的顶部，内筒支承在滚珠轴承上（外筒通过轴承将内筒托住）。内筒或转筒靠磁耦合与一个Rotovisco RV 20相连接。内筒作为转子，釜外的驱动机构通过电磁耦合带动内筒转动；内筒通过电磁耦合将其所受的转矩传递给釜外的驱动机构，使其转过一个角度（图3.4）。

图3.4 Haake RV20/D100剪应力测试原理

可用计算机控制来自动描绘流变曲线。该仪器在0s^-1～1200s^-1范围内可连续变化，并且自动进行数据分析。施加在转轴上的扭矩可被反应灵敏的电扭力杆测得。测量电扭力杆扭转的角度即为所施加的扭矩值。剪切应力可由扭矩值通过合适的剪切应力常数来计算得出。

3.3.1.5 美国Grace公司专利产品MODEL 7400/M7500

M7400流变仪包含250mL的浆杯总成，安装在仪器加压的测试釜体内，浆杯易于取出，方便浆杯装样和清洗。流变仪可配备不同的内筒/转子（外筒）组合，提供了不同的测量间隙尺寸。转子（外筒）按需要的速度围绕内筒转动，由于内筒和转子（外筒）之间的环型区域内的液体被剪切，传导到内筒上的扭矩用一个应力表类型的扭矩传感器测量（图3.5）。

图3.5 M7400流变仪

仪器加压用一个空气驱动液压泵，矿物油作为压力介质，连接到高压泵上的可编程压力控制器控制压力的升压和保压，浆杯下的叶轮循环流动压力油改善温度控制效果，叶轮也用于提供均匀的样品加热效果，温度控制采用一个连接到内部4000W加热器和热电偶的温度控制器控制，浆杯中心内筒顶部的热电偶用于测量实际样品温度，马达驱动转子（外筒）在一定速度范围内转动，样品黏度根据测量出来的剪切应力和剪切速率计算出来。

M7500是专为复杂样品进行简单测试而设计的高温、超高压、低剪切、自动、数字流变仪。该仪器专利的测量机构设计消除了昂贵和易损的宝石轴承，可以进行大范围的测量。由于它独特的设计，使其便于维护并大大简化了操作流程。基于微软数据库作为支持友好的用户界面，测试结果自动化的压力，速度和温度控制，使实验结果更加精确和一致，标准的API实验可由触摸式LCD屏幕或者在计算机上单击鼠标来实现（表3.5）。

表3.5 M7500技术参数

M7500与其他同类产品相比，测试时间短且更容易操作；它不含有易碎和昂贵的精密轴承，维修成本低；最先进的速度控制使得低剪切率测试成为可能，自动剪切应力校准在很大程度上简化了操作程序。

3.3.1.6 Fann流变仪

（1）Fann稠度仪

Fann稠度仪是一种高温高压仪器，试验的泥浆在套筒内承受剪切，其最高工作压力和温度分别为140MPa和260℃，其测量原理见图3.6。它通过安装在样品釜两端的两个交替充电的电磁铁产生的电磁力，使软铁芯作轴向往复运动。存在于运动铁芯与样品釜釜壁之间的环形间隙内的泥浆受到剪切，泥浆黏度越高，铁芯运动越缓慢，从一端运行到另一端所用的时间也就越长，泥浆的相对黏度就用铁芯的运行时间来衡量。Fann稠度仪不能测量绝对黏度，通常将其结果作为相对黏度。这是因为电磁铁施加给铁芯的是一个不变的力，使铁芯在被测泥浆中从速度为零加速至终速度，在常用的泥浆中铁芯不能总是匀速运动，因此不能按不变的或确定的环空剪率进行分析。在实际使用中，常用于测量水泥浆的稠度。

图3.6 Fann稠度仪原理图

（2）Fann 50C高温高压流变仪

Fann50C高温高压流变仪是高温高压同轴旋转式黏度计，其最高工作压力和温度为7MPa和260℃，其剪应力测量原理如图3.6。泥浆装在两个圆筒的环状间隙里，外筒可用不同转速旋转。外同在泥浆中旋转所形成的扭矩，施加在内筒上，使内筒转过一个角度。测量这一角度，即可确定其剪应力值。测量数据用X-Y记录仪以曲线形式输出。其转速可在1～625r/min范围内无级调速。

Fann 50C早期产品由压力油提供压力，适合于作水基泥浆的高温高压流变性测试，压力油对油基泥浆试验结果影响较大。Fann 50C中期产品有两种形式，既可由压力油提供压力，也可由高压氮气或空气提供压力。近期产品则只有由高压气源提供压力一种形式。采用气压形式后，就不存在压力油对泥浆污染和对测试结果的影响。

（3）Fann 50SL高温流变仪

50SL是Fann 50C的改进型产品，它在Fann50C原有结构基础上，新增加了压力传感器，冷却水电磁阀和远程控制器（RCO），是一款高精度的同轴旋转型黏度计，该仪器具有广泛的通用性，可解决多种黏度测试问题或完成许多程序测试，Fann 50SL（图3.7）可以测试特殊剪切速率下的流体的流变特性，如宾汉塑性流体和假塑性流体（包括幂律流体）和膨胀性流体，触变性和胶凝时间也可以测试出来，实验可以在剪切率、温度和压力精确控制的状态下进行。

该黏度计可以测试出剪切力-剪切率值，也可得到在流变状态下的剪率特性，通过选择合适的扭簧、内筒和外筒可得到很宽的黏度测量范围（量程从50到64000dyn/cm²之间的剪力范围）。

最高温度260℃，压力7MPa（1000psi）条件下的测试。使用该仪器必须在连接远程控制器和一台合适的电脑的条件下，其控制操作由仪器将传感器信号通过接口传送到计算机，计算机再把正确的控制信号输出给Fann 50SL。加热、施压和转子速度的控制由专门软件的输入来控制。在各种剪切速率下的表观黏度、时间依赖性、连续剪切和温度效应引起的变化等可快速而准确地测定。50SL是一般流变特性，包括钻井液高温稳定性测定的理想仪器。唯一不足的是该控制软件中不具备将曲线在打印机上输出的功能。

（4）Fann 75流变仪

主要用来测量不同温度、压力和剪切速率下钻井液的剪切应力、黏度。最高测量温度为260℃，最高测量压力为138MPa，仪器如图3.8所示。

该仪器同其他“旋转”式流变仪工作原理一样，转子/浮子组合如图所示。

（5）Fann IX77流变仪

范氏IX77型全自动泥浆流变仪（图3.9）是第一台在高压（30000Psi）和高温（316℃）的极端条件下测量流体流变性的全自动流变仪。另外，如果配上一个软件控制的制冷器可以使实验在室温以下的温度进行。

图3.7 Fann 50SL高温流变仪

图3.8 Fann 75流变仪

该仪器是同轴圆筒测量系统，它使用一个精密的磁敏角度传感器来检测内嵌宝石轴承的弹簧组合的角度，传感器系统可以校准到±1℃。电机转速实现了0～640r/min无级调速的全自动控制。

仪器的特点在于借助内嵌微电脑和巧妙的机械及电路设计而带来的非常安全的传动机构。它的软件使仪器的操作、数据采集、输出报告和报警功能自动进行，最大限度的扩展其应用范围，给操作带来较大的灵活性。

IX77禁止用于测试具有赤铁矿、钛铁矿、碳酸铁成分的或者含有磁性的活亚铁成分的混合物、溶液、悬浮液和试剂的样品。

其他高温高压流变仪如Chandler 7400（工作极限条件：140MPa和205℃）和Huxley Burtram（105MPa和260℃）与以上类型工作原理相似。

图3.9 Fann IX77 流变仪

3.3.2 高温高压滤失仪

泥浆在钻井时向地层渗滤是一个复杂的过程，影响因素较多，它包括在泥浆液柱压力和储层压力之间的压差作用下，发生的静止滤失。包括在该压差下，泥浆在流动状态下的动滤失，这种流动是由泥浆循环时的返流和钻柱旋转时的旋流所引起，它对井壁过滤面产生冲刷作用，影响了渗滤的过程。

高温高压滤失仪是一种在模拟深井条件下，测定钻井液滤失量，并同时可制取高温高压状态下滤失后形成的滤饼的专用仪器。温度和压力在滤出液控制中起着很大的作用。

3.3.2.1 海通达高温高压滤失仪

（1）GGS系列（图3.10；表3.6）

图3.10 GGS-71型高温高压滤失仪

表3.6 GGS系列仪器参数

其中GGS42-选用单孔单层活网钻井液杯，滤网目数50。

GGS42-2和GGS71-A使用不锈钢外壳，添加特殊保温层，热传递效率高，选用通孔单层活网钻井液杯，滤网目数50；GGS42-2A和 GGS71-B使用不锈钢外壳，添加特殊保温层，热传递效率高，选用通孔单层活网钻井液杯，滤网目数60，有独立温度控制系统，采用国外先进的电子温控器。

（2）HDF-1型高温高压动态滤失仪

HDF-1型高温高压动态滤失仪克服了静态滤失仪的不足，使测试结果更加接近井下实际情况。该仪器由电机驱动的主轴带动杯体内的螺旋叶片对钻井液进行搅拌。通过SCR控制器控制变速电机，数字显示主轴转速（表3.7；图3.11）。

表3.7 仪器的主要技术参数

图3.11 HDF-1型滤失仪

3.3.2.2 OFI公司高温高压动态全自动失水仪

OFITE高温高压动态失水仪在动态钻井条件下测量滤失特性。马达驱动装配有桨叶的主轴在标准500mL HTHP泥浆池中旋转，转速设置范围为1～1600r/min，模拟钻井液高温高压池中以层流或紊流形式流动。测试方式完全和标准的高温高压滤失仪一样，唯一的差异为滤出物收集时钻井液在高温高压池中流动循环。由于滤失介质为普通的圆盘（disk）材质，因此测定结果跟别的或以往的有充分的可比性，该仪器能够和电脑相连，并自动画出曲线。最高压力8.6MPa，最高温度260℃（图3.12）。

图3.12 OFI高温高压动态滤失仪

技术特征：①一款分析转动中钻井液的真正循环滤失仪；②变速马达，1/2Hp永久磁铁，直流；③池顶带盖得以辅助管路连接，移去堵头，可以添加额外的钻井液添加剂；④安全校正的防爆片，保证过压安全；⑤马达和转动主轴转动转速操作保证1∶1；⑥可调螺旋桨改变到滤失介质距离；⑦可调热电偶温度38～260℃；⑧可选的滤失渗透性滤片；⑨500mL容积的不锈钢高压池。

3.3.2.3 美国Fann高温高压动态全自动失水仪

Fann90高温高压动态失水仪使用人造岩心滤筒，滤液从岩心滤筒侧壁滤出，能很好地模拟钻进过程中钻井液从井壁滤失的过程，不但能测试在一段时间内累积的滤液量，而且可以绘制滤液随时间变化的滤失曲线。Fann90的最高工作压力可达17.2MPa，最高工作温度260℃。该仪器可与电脑和打印机连接，自动化程度高，操作方便，是当前最先进的高温高压动态失水仪（图3.13）。

图3.13 Fann90 高温高压动失水仪

3.3.2.4 LH-1型钻井液高温高压多功能动态评价实验仪

“抗高温高密度水基钻井液作用机理及性能研究”的多功能动态评价实验仪，是一种钻井液用智能型多功能动态综合评价实验仪。该仪器能模拟钻井过程中的井下情况评价钻井液性能，并将钻井液多项高温高压性能评价实验集于一体，达到一仪多用的目的（图3.14）。

图3.14 钻井液多功能动态综合测试仪实物图

该仪器可以进行高温高压静/动态滤失、高温高压钻屑分散、高温高压动态老化等若干项实验，采用电脑工控机控制实验过程，实时显示实验状态、自动采集、处理、显示实验数据，实现智能化实验操作。

仪器主要技术指标：工作温度0～300℃；工作压力0～40MPa；转速0～1200r/min，无级调速；釜体容积800mL；冷却速率200℃～室温/10min。

3.3.3 高温滚子炉

温度的影响对钻井液在钻井内的循环是非常重要的。热滚炉的作用是评定钻井液循环与井内时温度对钻进的影响。

高温滚子炉包括炉体、滚筒及滚筒带动的陈化釜。陈化釜设有一釜体，釜体上部设有釜盖，釜体与釜盖之间设有密封盖，釜盖上垂直于釜盖设有压紧螺栓，将密封盖与釜体压紧。密封盖与釜体之间设有密封环，所述的密封环为四氟乙烯材质。覆盖上设有排气阀，排气阀穿过密封盖与釜腔相通，排气阀两端设有O型密封圈，密封圈为四氟乙烯材质。釜盖与釜体上设有支撑环，支撑环为四氟乙烯材质，炉门边缘设有密封垫，密封垫为四氟乙烯材质。该滚子炉耐高温、密封效果好，而且体积小、安全系数高，便于使用。

3.3.3.1 青岛海通达XGRL-4高温滚子炉

滚子炉是一种加热、老化装置。采用微处理器智能控制技术，直接设定，数字面板显示，并可进行偏差指示。适用范围为50～240℃，滚子转速为50r/min（图3.15）。

图3.15 XGRL-4型高温滚子炉

该滚子炉采用钢架结构、硅酸铝保温层、不锈钢外壳；滚筒采用优质金属材料滚筒和框架、四氟石墨轴承，重量轻、转动平稳；其加热系统采用两根700W加热管加热；动力系统由大功率调速电机链带动滚子转动，传动平稳可靠、噪音低；温控部分采用智能仪表设定、显示和读出，恒温准确，温度超限自动断开加热电源，并发出声光报警。定时部分定时关机。

3.3.3.2 OFFIE 滚子炉

美国OFI公司，五轴高温滚子炉。适用范围为50～300℃，滚子转速为50r/min（图3.16，图3.17）。

图3.16 OFFIE滚子炉

图3.17 老化罐

3.3.3.3 Fann 701滚子炉

美国Fann公司的Fann 701型五轴高温滚子炉，适用范围为50～300℃，滚子转速为50r/min（图3.18）。

图3.18 Fann滚子炉

3.3.4 其他高温高压评价仪器现状

3.3.4.1 高温高压堵漏仪

高温高压堵漏仪主要是用来模拟高温高压条件下进行堵漏材料实验，对一套泥浆系统既可以做填砂床实验又可以做缝板实验，还可以做岩心静态污染实验以及测量堵漏层形成后抗反排压力的大小。如：JHB高温高压堵漏仪由加压部分、加温部分、缝板模拟部分等组成。参看图3.19～图3.22。

图3.19 高温高压堵漏仪实物图

图3.20 高温高压堵漏仪结构图

图3.21 实验缝板实物图

图3.22 实验用滚珠及套筒实物图

3.3.4.2 高温高压膨胀仪现状

膨胀仪是评价黏土矿物膨胀性能的重要试验仪器，主要用于防塌泥浆及处理剂的研究方面。通过电脑回执曲线可准确测定泥页岩试样在不同条件下的膨胀量和膨胀率。用以评价不同的防塌处理对页岩泥水化的抑制能力，并针对不同的地层及不同组分的泥页岩选择适用的处理剂，以控制、削弱泥页岩的水化膨胀进而防止可能出现的坍塌、卡钻等事故的发生。

常温常压膨胀仪不能模拟井下条件下黏土的膨胀情况和加入黏土抑制剂后对黏土的防膨胀效果。

（1）HTP-C4高温高压双通道膨胀仪

HTP-C4型高温高压单通道膨胀量仪，能较好模拟井下温度（≤260℃）和压力（≤7MPa）条件下，测试页岩的水化膨胀特性，为石油钻井井壁稳定性研究、评价和优选防塌钻井液配方提供了一种先进的测试手段。HTP-C4型页岩膨胀仪采用非接触式高精度传感器，电脑监控记录，性能稳定，测试范围大，无漂移，通电即可使用，两个样品可同时测量（表3.8；图3.23）。

表3.8 仪器的主要技术参数

图3.23 HTP-4型高温高压单通道膨胀仪

（2）JHTP非接触式高温高压智能膨胀仪

高温高压膨胀仪虽然能模拟井下温度和压力条件，但其使用的是接触式线性位移传感器，这种接触式传感器受膨胀腔结构的影响，在高压密封和位移之间产生矛盾，使黏土的线性膨胀量不能得到真实的反映，因为增大了试验误差。

图3.24是一种非接触式高温高压智能膨胀仪结构图。它由加热体、实验腔体、腔盖、腔体、腔身、圆铁饼、非接触式位移传感器、试验液体加入口、加压孔、前置器、数据采集器及输出设备组成。它是利用非接触式位移传感器与圆铁饼之间的距离随黏土饼膨胀时提高变化而变短，而改变传感器的输出电压，使数据采集器得到实验参数，达到在室内评价黏土矿物的膨胀性能。克服了现有膨胀仪不能真实和准确地描述井下条件黏土的膨胀情况、实验误差大、加入抑制剂后对黏土的防膨胀效果不能预计的问题。结构简单，操作方便，实验数据准确。

图3.24 JHTP非接触式智能膨胀仪结构

3.3.4.3 高温高压黏附仪

该仪器可测定钻井液在常温中压（0.7MPa）及在常温高压（3.5MPa）条件下滤失后形成滤饼的黏附性能，同时还可测试钻井液样品在高温（～170℃）高压（3.5MPa）条件下滤失后形成滤饼的黏附性能。黏附盘加压方式为气动（图3.25）。

3.3.4.4 高温高压腐蚀测定仪

OFI高温高压腐蚀测试仪是用于测试金属试样在高温高压动态条件下对各种腐蚀液体的反应速率。该系统主要由压力釜、控制仪表及阀门、样品支架和试样玻璃器皿组成。

压力釜采用特制的合金钢材料，最大工作压力34.5MPa，最高温度可达204.4℃。压力釜及内部样品由热电偶加温。加热速率范围为2.5℉/min到3℉/min。机箱内包括一个马达用以摇动测量支架，一台高压泵用于提供系统压力。系统设有安全装置，包括安全警报等。

图3.25 GNF-1型黏附仪

④ 油气井工作液与储层保护，与钻井液与完井液化学有啥区别

根据不同的目的从不同的角度看待同一种事物产生不同的结果。钻井液的使用目的主要是为石油钻井服务，其目的就是能更快更好更安全的完成一口油气井的钻探任务；而完井液就是在即将进入油气层前使用侧重保护油层、保护井下油层的运移通道而使用的钻井液。其实两者之间是存在着一些相对矛盾的，就拿油气井的井控来说，高密度钻井液有利于平衡地层压力，是实现油气井井控安全的一个最重要的一个指标，而高密度钻井液也有可能造成钻井液内的固相进去地层裂缝从而堵死油气运移的通道，使得在油气井采油时出现问题。目前国内的完井液中，屏蔽暂堵技术是最常用的。
从目前国际国内形势来看，完井液的研究更重要。因为油气储备资源越来越少，而对于每口井的高效开采就显得极为重要。对于油田开发来说两方面都很重要。钻井液主要是针对钻探公司服务，完井液主要是为满足油田公司及甲方的要求而服务的。对于油气井钻探，可以从钻井液、工程技术、机械设备等方面共同完成高效、安全钻探的目的；而对于油气层保护工作，提高钻探后油气资源的开采率则主要是从完井液（化学手段保护储层，减少钻探过程中对储层的破坏或增加储层的运移能力）及后期的修井技术来完成。
个人觉得钻井液与完井液都很重要，都是石油行业的基础。完井液的应用前景更广而且越来越受到重视、行业的成熟度不如钻井液（早先是钻井液的一个方面、后单独出来并得到延伸）。
说到赚钱，个人觉得完井液技术更有价值，毕竟井打的再好采不出东西来也不行，一口井猜出的油气越多效益越高。还有油田公司比钻探公司有钱多了，大老板重视的才是最有前途的。
如果不明白或有问题发邮件。

⑤ 贝克休斯随钻员工工作方式

贝克休斯公司是全球油田服务行业的领先者，通过为石油公司提供发现、开发、生产和管理石油储量所需的技术，为油气生产者服务，分享油气价值链上的价值。公司现有员工26800人，在全球70多个国家开展经营和服务活动。
1．成长历程
如今的贝克休斯公司，是许多为石油行业服务的技术公司的不断融合行形成的。其最早历史可追溯到20世纪初。1907年，里约本·贝克开发出一种套管靴，革新了原来的钢线绳冲击钻具钻井方法；1909年，霍华德·休斯首次引入牙轮钻头，大大改善了旋转钻井效率。在随后的近80年的发展中，贝克公司和休斯公司各自成了石油业完井、钻井工具及相关服务方面的佼佼者，两家公司于1987年合并，形成目前的贝克休斯公司。
在几十年的发展中，贝克休斯公司通过收购等方式吸收了油田服务行业的许多公司，他们有布朗石油工具公司、CTC公司、EDECO公司、埃尔德完井工具公司、米尔克姆和纽帕克钻井液公司、EXLOG泥浆测井公司、西人-克里斯滕森和Drilex垂直钻井和金刚石钻头公司、Teleco随钻测试公司、三维和威尔逊打捞工具及服务公司、阿瓜尼斯、化联和Petrolite特种化学品公司、西方阿特拉斯地球物理勘探和测井公司等等。2000年，贝克休斯还与行业巨头斯论贝谢建立了合资企业Western Geoco。
2．业务结构与演进
通过几十年的发展，贝克休斯将其业务集中于钻井、地层评价和油气井生产技术方面，通过其八个业务板块为全球石油行业提供顶级产品和服务。这八个板块是：贝克阿特拉斯、贝克休斯INTEQ、贝克石油工具、休斯克瑞斯滕森、Centrilift、贝克Petrolite、野外作业机械、EIMCO处理机械。
贝克阿特拉斯负责井眼地球化学和地球物理数据的获取、处理和分析服务，包括裸眼和套管井测井、射孔、钻杆打捞等。其地球科学中心提供地层评价、地质指导和油藏描述服务。
贝克休斯INTEQ负责数据通讯、数据管理、专家库、地层评价、水平钻井、旋转定向技术、动态钻井、垂直钻井应用、钻井和完井液及相关服务、流体环境服务、钻井液产品。
贝克工具公司负责完井、修井、打捞技术和服务。休斯克瑞斯藤森提供三牙轮话PDC钻头、随钻扩眼工具，以及钻井优化服务。Centrilift负责电潜泵系统、井下油水分离技术。贝克Petrolite负责石油生产、运输、炼油行业所需的特种化学品制造和经营。EIMCO处理设备为多个行业提供高性能的分离技术。
野外作业机械负责固体/液体分离设备的制造，为化工、矿业、市政、工业、医疗和食品行业提供产品。产品包括连续离心分离机、过滤器、篮式离心分离机、过滤气压模、干燥机及其他处理设备。
3．公司的管治结构
贝克休斯公司是一家股票上市公司，从管治结构看，在董事会14名董事中，1人兼任公司管理层职务，其他全为独立董事。在独立董事中，6人来自石油公司、石油服务公司和石油相关行业，1人来自大学，2人为政府背景，其余来自其他行业。
4．公司的市场战略
贝克休斯公司通过五个方面战略来追求公司持续增长和价值提升：一是建设高素质的企业文化；二是保持产品的同行业中最优；三是关键资源集中调配；四是改善财务灵活性；五是积极追求跨板块的增长机会。

⑥ 钻井液的发展

2007年l0月 李蔚萍等．高效环保型水基洗井液室内研究与性能评价
高效环保型水基洗井液室内研究与性能评价
李蔚萍 向兴金 舒福昌 胡墨杰 聂明顺
(湖北汉科新技术股份有限公司，荆州434000)
摘要 以渤海最大稠油油田SZ36—1油田的油污为研究对象，采用多种表面活性剂复配，研制了高效环保型水基洗井液；并对该洗井液的油污清洗性能，与原油、地层水配伍性以及储层保护和环保等性能进行了系统地评价。结果表明，高效环保型水基洗井液对稠油油污具有良好的清洗能力；与0 柴油相比较，不仅洗井成本低、时间短，而且还具有防腐作用和环保性能好等优点；同时，该洗井液还具有良好的配伍性和储层保护性能。
关键词 水基洗井液 表面活性剂 稠油 环保
稠油是指在油层温度下脱气原油粘度超过100 mPa•s的原油。稠油特点是沥青质、胶质含量高，粘度和凝点高，流动性差，极易造成油管粘壁与堵塞，给采油和生产带来许多困难。为解决这一问题，我国大多数油田长期以来沿用原始的洗井方式，一是先采用柴油浸泡，再用地热水或过滤海水洗井，二是用油溶性清洗剂进行洗井。第一种方式，为了洗净油管、泵体等井下设备，需长时间用地热水或过滤海水洗井，造成修井、洗井作业时间长，增加作业费用；长时间大排量洗井，大量地热水或过滤海水漏入油层，造成油层污染及投产后需较长时间将其抽出，严重影响油井产量等。而第二种方式不仅耗费大量能源，而且易燃不安全，又造成环境污染，直接影响现场作业人员的身体健康 。
本研究以多种表面活性剂为主要原料，配以不同助剂进行复配，以渤海最大的稠油产地绥中SZ36—1油田的油污为研究对象，经过大量实验，制得高效环保型水基洗井液体系。该洗井液不仅适用于稠油管柱清洗，还能代替柴油洗井且性能优良，为进一步节约能源开辟了新的途径。
1 高效环保型水基洗井液基本组成及作用机理
要求高效环保型水基洗井液对稠油油污具有良好的清洗效果，就必须使其对油污具有较强的渗透、增溶、乳化、螯合等作用，因此，该洗井液应包含以下基本组成成分：非离子和阴离子表面活性剂、螯合剂、稳定剂及相应助剂等。
室内研究根据各种处理剂的作用机理，以清洗率为评价指标，优选出高效环保型水基洗井液配方：海水、3％清洗剂HYA、1％清洗助剂HLA、2％渗透剂HLK，其中清洗剂HYA为非离子表面活性剂，清洗助剂HLA和渗透剂HLK均为阴离子表面活性剂。其具有以下作用：破乳作用、逆乳化增溶作用、渗透作用、螯合作用。
高效环保型水基洗井液是借助于表面活性剂润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质而达到彻底清洗的目的，其作用机理是：(1)处理剂在油污油管表面上发生湿润、渗透等作用，使油污在油管表面的附着力减弱或抵消；(2)通过机械振动、冲刷、加热等机械和物理方法，加速油污脱离油管表面；(3)油污进入高效环保型水基洗井液中被乳化分散，悬浮于洗井液中或增溶于胶束中。在以上作用协同增效下，使高效环保型水基洗井液短时间内有效地将附着在油管壁上油浆、油垢洗净，使井下管柱从“油湿”变成“水湿”状态。
2 高效环保型水基洗井液性能评价
2．1 清洗性能
2．1．1 清洗性能评价方法
以SZ36—1油田油污污染的内径为76 mill的模拟套管为清洗对象，用自行研制的油基泥浆清洗仪作为评价设备，以清洗率作为洗井液清洗能力的评价指标。清洗率计算公式如下：清洗率=(W总一 W冲)／(W总一W原)X 100％式中：W原——模拟套管被污染前质量，g；
W总——模拟套管被污染后质量，g；
W冲——洗井液清洗后模拟套管质量，g。
另据资料显示，SZ36一l油田地面原油属具有高酸值、高粘度、高残炭、含蜡量低、金属含量较高的低硫环烷基重质油，其中沥青质胶质含量为30％ 一40％ J，而所含沥青的软化点为47．56O℃ J。为了更准确地模拟现场，在SZ36一l油田现场取回的油污中添加40％软化点低于6O℃的沥青，加热溶解、完全混匀后作为现场真实油垢的替代物进行清洗性能评价。
2．1．2 循环清洗效果
将流速控制在0．05—0．10 m／s，在室温一55℃范围内进行定时开泵循环清洗。考察不同清洗体系对油污清洗性能的影响，结果见表l。

表1 不同清洗体系对油污循环清洗效果
清洗体系 油污质量/g 清洗率， 100%
60min 120min 150min 180min
0#柴油 40.6 20.3 68.5 90.8 100
高效环保型
水基洗井液 40.6 30.1 70.2 91.2 100
不同清洗体系对油污循环清洗效果从表1可看出，高效环保型水基洗井液具有与0 柴油相当的清洗能力，而且由于高效环保型水基洗井液中助剂具有防腐性能，清洗过程中在套管表面形成一层保护膜。因此，用高效环保型水基洗井液清洗后的套管比用0 柴油的外观好。
2．1．3 先浸泡再冲洗效果
模拟现场油污清洗方式，即先用洗井液浸泡油污，再用地热水冲洗浸泡后的管柱、泵体等设备。在6O℃下用洗井液静止浸泡清洗模拟管套；干净后，打开可调控水阀，从进液口输送6O℃温水替出洗井液，开泵循环清洗；定时从出口阀接取排出液，用目测法、浊度法和离心法分别考察其现象、浊度值和含油量，定性和定量测定，直到排出液满足排放要求即可，结果见表2和表3。

表2 不同清洗体系对油污浸泡清洗效果
清洗体系 油污质量/g 清洗率， 100%
4h 5h 5.5h
0#柴油 40.1 68.5 90.8 100
高效环保型
水基洗井液 39.8 70.2 91.2 100

从表2可知，高效环保型水基洗井液对油污的浸泡清洗效果与0 柴油相当。而从实验现象可看出，被0#柴油浸泡的模拟套管表面有一层油膜，表面仍是亲油性，而被高效环保型水基洗井液浸泡的模拟套管则有一层薄水膜，表面显亲水性，而且基本未受腐蚀。
表3 不同清洗体系对油污先浸泡后热水冲洗结果对比

从表3可知，0 柴油和高效环保型水基洗井液浸泡油污后均能用热水冲洗至排出液如清水；但0 柴油浸泡比高效环保型水基洗井液浸泡后冲洗时间长。这是因为0 柴油浸泡后模拟套管、油基泥浆简体及管线表面均是亲油性的，吸附油多，而高效环保型水基洗井液使其表面均变为亲水性。因此，将模拟套管完全清洗干净，高效环保型水基洗井液只需120 rain，0 柴油则需要300 min。
2．2 配伍性能
油气储集层不仅在钻井、开采，而且在洗井、完井等工程作业中，工作液与地层岩石间、地层内油、气、水流体间发生物理、化学或生物作用，导致储集层受到损害。室内主要考察了高效环保型水基洗井液与原油、地层水的配伍性。
2．2．1 与原油的配伍性
根据实验要求将高效环保型水基洗井液、海水与SZ36—1油田原油分别按不同体积比混合，搅拌均匀，放入加热器中升温至50℃，并恒温60 min，然后用BrookFiled—II+可编程旋转粘度计测定粘度，结果见表4。
表4 高效环保型水基洗井液与SZ36—1原油配伍性

从表4可看出，高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田原油混合时，随着洗井液体积增大原油粘度降低，这说明该高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田原油具有良好的配伍性。而原油中加人海水出现增粘现象，则海水与SZ36—1油田原油的配伍性不佳。
2．2．2 与地层水的配伍性
使用上海市热水公司节水设备总厂生产的SZD一1型散射光台式浑浊计，在60℃下，考察高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田地层水的配伍性，结果见表5。表5 高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田地层水配伍性

从表5可看出，高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田地层水具有较好的配伍性。
2．3 储层保护性能
参照中国石油天然气行业标准SY／T6540—2002《钻井液完井液损害油层室内评价方法》，分别选取不同渗透率的人造、天然岩心6块，进行岩心流动实验，考察海水、高效环保型水基洗井液对储层保护性能的影响，结果见表6。
表6 储层保护性能评价结果比较

注：33和62为天然岩心，K。和Kd分别为岩心污染前后的正向煤油渗透率，P。和Pd分别为岩心污染前后平衡压力，P一为反向污染
时最高压力。
从表6可看出，6块岩心的渗透率恢复值均在93％ 以上，但以海水为污染介质的渗透率恢复时间为295—328 min，以高效环保型水基洗井液为污染介质的渗透率恢复时间为118—140 min。这说明高效环保型水基洗井液的储层保护性能优于海水，具有良好的储层保护性。
2．4 环保性能
采用DXY一2型生物毒性(污染)测定仪，根据国家标准GB／T15441—1995《水质急性毒性的测定发光细菌法》对高效环保型水基洗井液和柴油的Ec50(半数效应浓度)值进行测定，并参照生物毒性评价等标准，Ec50<(100—1000)×10(中毒)，Ec50>30 000×10 (无毒排放限制标准)，进行对照衡量(m]。结果见表7。

从表7可看出，高效环保型水基洗井液的Ec50值高于0 柴油，毒性等级属无毒，达到直接排放的限制标准。
3 结论
(1)优选出适合清洗稠油油污的高效环保型水基洗井液配方：海水、3％清洗剂HYA、1％清洗助剂HLA、2％渗透剂HLK。该洗井液Ec50值为32 890×10一，毒性等级属无毒，具有较好的环保性能。
(2)高效环保型水基洗井液与0 柴油对稠油油污的清洗能力相当。而高效环保型水基洗井液相对0 柴油来说，不仅节约洗井成本，而且缩短洗井时间。同时，高效环保型水基洗井液在清洗过程中能在套管表面形成一层保护膜，起管道防腐的作用。
(3)高效环保型水基洗井液与SZ36—1油田原油和地层水均具有较好的配伍性，不影响原油的开采和输送。
(4)高效环保型水基洗井液污染后的岩心渗透率恢复值均在93％ 以上，具有较好的储层保护性，相对海水来说恢复时间短，有利于提高产能。
(5)高效环保型水基洗井液体系的开发研究为以SZ36—1油田为代表的海洋稠油洗井提供了新的思路。
参考文献
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Laboratory Study on High Efi cient
Environment-—-friendly W ater-—-based W ell-—-cleaning Fluid
Li Weiping Xiang Xingjin Shu Fuchang Hu Mojie Nie Mingshun
(Hubei HANC New Technology Co．Ltd．，Jingzhou 434000)
Abstract Using the heavy oil pollutant of SZ36——1 oilfield which was the largest heavy oil——procing field in the
Bohai Sea as cleaning study object，a high efficient environment—friendly water—based well—cleaning fluid Was
prepared by compo sition of several surfactants．The properties of the well—cleaning fluid were systematically evaluated
such as oil— cleaning performance，compatibility with crude oil or formation water，reservoir and environmental
protection performances．Experimental results showed that the well—cleaning fluid had good clean ing effect on the
heavy oil pollutant．It not only had low— cost an d short—time advantages for cleaning well but also had preservation
an d go d environmental performance as compared with 0# diese1．Meanwhile，it has also good compatibility and
reservoir protection．
Key W ords water—based well—cleaning fluid，environment—friendly，surfactant，heavy oil

⑦ 工业盐和食用盐有什么区别

1、盐如果从化学角度来说是指一类金属离子或铵根离子（NH4+）与酸根离子或非金属离子结合的化合物。如氯化钠、硝酸钙、硫酸亚铁、乙酸铵、硫酸钙、氯化铜、醋酸钠等化合物。在我们日常生活中提到的盐也是食用盐的简称。

2、工业盐在工业上的用途很广，是化学工业的最基本原料之一，其主要成分是氯化钠，被称为“化学工业之母”。基本化学工业主要产品中的盐酸、烧碱、纯碱、氯化钠、氯气等主要是用工业盐为原料生产的。

3、食用盐是指从海水、地下岩(矿)盐沉积物、天然卤(咸)水等获得的以氯化钠为主要成分的经过加工的食用盐，食用盐是烹饪中最常用的调味料之一，也是人体正常的生理活动不可缺的物质，由于食用盐在我们日常饮食中的重要作用，我国对食用盐的质量有严格的规定。

4、工业盐若含有亚硝酸盐，是最为严重的一种情况，会引发中毒。亚硝酸盐进入体内后能使体内携氧的低铁血红蛋白，变成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白一遇到氧，就牢固地结合起来，不易分离。这样，人体的全身组织就会缺氧。当人体摄入0.3～0.5克亚硝酸盐，即可引起急性中毒，3克即可置人于死地。人体一旦中毒，十几分钟就会发病，会出现头晕、头胀、耳鸣、全身无力、手脚麻、恶心呕吐、腹泻、呼吸困难等症状，严重时发生抽搐、昏迷。

(7)完井液过滤设备扩展阅读

概述：

1、盐无色透明的立方晶体，熔点为801 ℃，沸点为1413 ℃，相对密度为2.165。

2、有咸味，含杂质时易潮解；溶于水或甘油，难溶于乙醇，不溶于盐酸，水溶液中性。在水中的溶解度随着温度的升高略有增大。当温度低于0.15 ℃时可获得二水合物NaCl·2H2O。氯化钠大量存在于海水和天然盐湖中，可用来制取氯气、氢气、盐酸、氢氧化钠、氯酸盐、次氯酸盐、漂白粉及金属钠等，是重要的化工原料。

3、可用于食品调味和腌鱼肉蔬菜，以及供盐析肥皂和鞣制皮革等；经高度精制的氯化钠可用来制生理食盐水，用于临床治疗和生理实验，如失钠、失水、失血等情况。可通过浓缩结晶海水或天然的盐湖或盐井水来制取氯化钠。

4、食用盐是在精制盐、粉碎洗涤盐、日晒盐中加入一定量的碘剂而制成的加碘盐。盐中的碘只有转变成碘离子后才能在人体发挥生物活性。碘化物性质极不稳定，容易分解、挥发而失效。

⑧ 高压气体过滤器堵塞灯光报警

摘要 本发明涉及一种高压密闭过滤器堵塞自动检测报警方法及其装置，属于油气钻井工程。背景技术随着勘探开发活动向深水和深部复杂地层的日益增多，钻井工程使用的地面节流管汇的应用日益广泛。因憋压调节范围有限，所以就要求流经节流阀的泥浆中的岩屑颗粒不宜过大，以避免堵塞节流阀导致其失效而发生钻井事故。为保护节流阀不被堵塞，往往在节流阀安装位置之前，使用高压密闭过滤器过滤掉钻井液中携带的较大颗粒的岩屑。但是高压密闭过滤器收集过滤岩屑的能力是有限的，当过滤物过多造成其严重堵塞时...

⑨ 塔北主要油区油气层保护技术

靳书波

（西北石油局规划设计研究院 乌鲁木齐市北京北路2号 830011）

摘要在钻井、完井、修井等作业过程中，都会对油气层造成不同程度的伤害。本文分析了塔北地区的油气层保护现状和存在问题，提出了我局在钻井、完井、修井作业中的保护油气层的技术措施及配套工艺。着重介绍了屏蔽暂堵技术、低伤害修井液技术。

关键词储层伤害堵塞比油气层保护屏蔽暂堵技术低伤害修井液

油气层保护是一项系统工程，它涉及到所有井下作业环节。油气层保护技术涉及多学科、多专业、多部门，贯穿整个油气勘探、开发过程，科学研究和生产实践证明，钻井、完井、试油、储层改造、修井等各项作业都可能不同程度地造成储层伤害。要减少各项作业对油气层的伤害，就必须加强油气层保护及配套工艺技术的研究，以便提高油气采收率，达到增产目的。

1塔北地区储层伤害现状

1.1钻井过程中对储层的伤害

我局在塔北地区已完钻的近200口井，从一部分井的测试资料中看出，大多数井的储层在不同程度受到污染，并且部分井的伤害程度还比较严重，主要表现在以下几个方面。

首先是在钻井完井过程中，储层在正压差作用下，钻井完井液的滤液和固相颗粒侵入地层，造成了固相堵塞、粘土水化、无机盐和处理剂的沉淀、水锁反应等问题。一部分井不同程度地发生漏失，如巴参1井、沙46井、沙47井、沙48井、A4井都是漏失比较严重的井，漏失量均超过300m³以上，除沙48井外，其它表皮系数、堵塞比附加压降都比较大，说明漏失对储层伤害是很严重的。

其次是浸泡时间的长短，对储层伤害程度不同，时间越长伤害越大，如DK2井和DK4井在同一构造、同一储层，使用同一体系钻井完井液，但浸泡时间不同，DK2井从揭开油气层到封固油气层用了7天，而DK4井因在下尾管作业中三起三下，用了18天。完井测试中的伤害程度却截然不同，DK2井的表皮系数为－3.02，而DK4井的表皮系数则为5.24。从中可以看出完井作业不及时，同样会给储层造成比较严重的伤害。

1.2完井作业对储层的伤害

完井过程中的固井往往对油气层造成了伤害。我局在塔北地区的固井作业对油气层伤害主要存在以下几个问题：一是固井质量不稳定。二是大部分井的水泥浆滤失量偏大，均在150ml左右，加上水泥浆滤失量含有各种离子和高碱性的滤液（pH值一般为11.5～12）进入地层后，加速了粘土矿物的解理、分散、运移，并形成毛细管阻力，降低了油气层的渗透率，从而伤害地层。三是储层压力衰减比较快，水泥浆在高压差作用下，产生渗透性漏失，造成储层永久性伤害，地层渗漏主要表现在回接处无水泥，造成回接筒出水等现象。

完井射孔作业中射孔液一般采用泥浆，它使给储集层产生第二次伤害。

1.3修井作业对储层的伤害

修井作业对油气层的保护工作起步比较晚。修井作业对储层的伤害是十分严重的。从近几年修井资料看，修井液对油气层产生的伤害主要为以下几种情况：

（1）目前西达里亚油田、阿克库勒油田的油层压力系数都较低，大部分井在1.0左右，最小的只有0.94(DK9井），而其修井液密度过大，一般都在1.03～1.15g/cm³不等。所以在修井过程中漏失现象相当严重（表1列举部分井漏失量），有些井洗井时建立不了循环（沙28井用1.20g/cm³CaCl₂水溶液洗井不见液面），沙35井1997年8月在施工中只要井口不见液面，采用漏多少补多少，多次重复进行，这将会给储层造成严重伤害。

表1修井过程修井液漏失情况Table1The instance of lost circulation in workover process

(2）一些井修井施工周期太长，一般井均在一个月左右，个别井如：DK1井、DK9井、沙28井、沙29等井，将近一年或超过一年。储层在低劣的修井液中浸泡近一年时间，给储层造成的伤害是无法估量的。以DK9井为例，DK9井1994年完井地层测试的结果，其表皮系数为－4.36，渗透率为16.86，堵塞比为0.857，附加压降为－2.70MPa，而在修井后1997年测得渗透率为11.4，表皮系数为6.68。

（3）修井液所采用的地层水、油田水、地表水、CaCl₂中含有大量杂质，加上循环罐、油管等都携带着杂物，不经过滤循环洗井，后带入地层造成堵塞，这些水的矿化度高低不同。将给储层造成水敏、碱敏、盐敏等伤害。

修井作业中存在不同程度的伤害，故造成修井后出现以下几个问题：首先是一些自喷井修井后油气产能下降；其次是一些自喷井或具自喷能力的井修井后反而停喷，例如沙28井、沙29井；再就是一些井修井后原油含水量增加，例如DK9井修井前平均含水32.6％，修井后含水率大于90％。这些问题都说明在修井过程中的储层的保护，是一项迫在眉睫的工作。

2油气层保护技术措施及效果

2.1钻井过程中油气层保护技术措施及效果

钻井过程中，首先是采用随钻检测地层压力，开展平衡钻井。通过“八五”科技攻关，针对钻井工作中压差、钻井液类型及性能、钻速和浸泡时间。诸因素对储层的伤害，进行了暂堵技术的研究与应用，1998年又实施负压钻井技术。

2.1.1工程设计

保护油气层工作首先应从工程设计做起，有一个合理的钻井工程设计，才能有效地降低储层伤害。

（1）建立合理的地层压力剖面。

（2）选择合理的井身结构。

（3）针对油气层类型及特征，优选钻井液体系及配方等。

（4）设计合理的钻井速度，缩短油气层浸泡时间。

（5）制定施工作业标准和保护油气层措施。

2.1.2钻井施工

实现近平衡钻井，降低井底压差。这样不仅可以降低压差而减少滤液和固相侵入地层，而且可以因井底压持效应小而提高机械钻速。再者，还可以减少井漏、粘附卡钻等井下复杂事故的发生，间接减少油气层的浸泡时间。目前在钻井过程中主要采用一种“压而不死、活而不喷”的原则。一些低压地层和极易漏地层采用欠平衡（负压）钻井。

钻井施工中采用了以下几项合理的配套工艺技术。

（1）随钻检测地层压力、随时控制钻井液密度。

（2）钻井液工艺技术是油气储集层保护的重中之重，主要采用屏蔽暂堵技术。

（3）固相控制技术是将循环液中的固相颗粒降至最低，必须配备齐全的固控设备，保证四级固控，将含砂量控制在0.15％以下。

（4）提高时效，降低浸泡时间。

2.1.3屏蔽暂堵技术

该项技术的要点是利用钻井液中已有固相粒子对油气储层的堵塞规律，人为地在钻井液中加入一些与油气储层孔喉相匹配的架桥粒子。填充粒子和可变形的封堵粒子，使这些粒子能快速地在井壁周围10cm以内形成有效的，渗透率几乎为零的屏蔽环，阻止钻井液中的固相和液相进一步侵入油气层。

屏蔽暂堵技术有以下特点：①这项技术成本低，工艺简单，对钻井液和钻井工艺无任何特殊要求，主要适用于塔北的三叠系、石炭系砂岩油气层。②该技术是把钻井时造成油气层伤害的正压差转化为油气层保护的有利因素。为了保证能在较短时间内在近井壁形成渗透率极低的屏蔽环，就需要一个较大的正压差。随着正压差的增大而屏蔽环的渗透率就会下降，就会降低继续侵入储层的机会。③反排时油气层渗透率的恢复值很高，可达80％以上。④可消除固井水泥浆对储层的伤害，提高固井质量，同时降低射孔液对地层的伤害。该项技术的关键在于必须搞清储层的物性，这样才能合理选择加入钻井液中的桥堵粒子及其粒径。

“八五”期间，我局与德州钻井研究所一同对塔北储层物性进行研究，通过岩心伤害试验、电镜观察和室内试验，对各处理剂进行筛选，选择了符合塔北储层粒径分布特点的桥堵剂——JHY油溶性树脂，研制出YK－Ⅰ型钻井完井液，在此基础上，加大对泥页岩的抑制能力，研制出YK－Ⅱ型钻井完井液。YK型钻井完井液从1992年首先在DK2井进行现场试验，后又相继在DK4井、DK5井进一步试验，效果明显。试验井与一般井的效果见表2。

我局在塔北地区使用的钻井液多数为钾基聚合物体系，坂土含量相对较高，粘土颗粒易进入油气层，堵塞流通孔道，使油气流动阻力增加，造成储层微粒运移，同时该体系抑制水化膨胀、分散的能力不够强，故选择YK-I型钻井液作为打开油气层的工作液。该钻井完井液是在原三开所用钻井液配方的基础上进行改造而成，改造工艺简单：先将原用的钾基聚合物钻井液性能进行调整，将其坂土含降至40kg/m³以下，将0.75％～1.0%JHY油溶树脂与0.02%OP-21均匀分散在钻井液中，调节各项性能，达到钻井要求后，在打开油气层前5m均匀混入井内循环，打开油气层后即可在井壁形成屏蔽层。1993年又针对YK-I型钻井完井液抑制性不够强的问题，在原有基础上改造成YK－Ⅱ型钻井完井液，主要增加了NW-1小阳离子和改用KOH调节pH值，增强整个体系的抑制能力。

YK改型钻井完井液的运用有效地保护了油气层，取得了较好的效果。测试资料表明，测试见油快，采油生产时间长，表皮系数小，堵塞比小。后来又在该体系中引入单项压力封闭剂，以解决渗漏问题。同时该体系各处理剂配伍性好，桥堵剂对钻井完井液性能基本无影响，性能稳定，起到了保护油气层的目的。

表2塔北地区部分钻井完井液类型及使用效果Table2The types of well completion fluid and its effect in Tabei area

2.1.4负压钻井技术

负压钻井技术具有以下特点：①使用低密度钻井液，其液柱压力小于地层压力，可以阻止滤液和固相进入油气层。②能有效地开发低压、低渗透及缝洞性储层。③能安全地钻过漏失层和严重水敏性地层。我局于1998年在A2井（T401井）四开井段采用了负压钻井技术。邻近4口井测试资料表明，A2井实施负压钻井技术对减少油气储层伤害起到了良好的效果（表3）。采用常规钻井技术的井都不同程度地发生了漏失，污染都严重。所以采用负压钻井技术对塔河油田碳酸岩盐储层保护将会起到有利的作用，值得推广与应用。

表3 A2井与邻井地层测试对比

表中数据均来源于DSr测试报告。Table3 The comparison of layertesting between of A2 well and neighbour wells

上述各技术措施的实施，基本上解决了钻井过程中的储层伤害问题，达到了保护储层的目的。

2.2固井作业中油气层保护技术措施

固井作业中储层保护，主要从提高固井质量，调节合理的固井压差，降低固井滤失量，提高顶替效率等方面着手。首先要选择优质的原材料，要求水泥纯度高，与外加剂相溶性好。施工中保证水泥浆的各性能稳定，密度均匀、量足，施工过程中连惯性好，加强各环节的配合，确保固井施工顺利进行。

实行合理压差固井，避免压差过大造成地层压漏，使水泥浆进入油气层造成永久性堵塞；压差过小则会造成候凝期间窜槽或井喷，水泥浆失重而引起油、气、水串通。针对塔北的高渗性储层，在“八五”期间我局研究并实施了低密度固井技术，但在施工中还存在一些问题，没有得到更好解决，有待今后进一步的研究，加以完善。

要严格控制水泥浆滤失量。在固井作业中应使用高效降滤失剂，应把滤失量控制在65ml/30min以下。

2.3修井作业油气层保护技术措施及效果

在修井过程中，随着修井液进入井内，必然会造成一定的储层伤害。有时因为修井作业引起的储层伤害导致修井失败，甚至使油气井生产状况更加恶化。我局就存在此类情况，因此必须重视修井给储层造成伤害的问题，采取适当的防范措施。

首先应从修井液密度入手，在修井前应对地层进行测试，求取准确的地层压力，设计合理的修井液密度和修井液类型。目前主要使用水基修井液。主要选择盐水聚合物修井液和聚合物低固相修井液，低固相主要是一些桥堵剂——油溶树脂、酸溶树脂。用不同的盐提高修井液的密度，选择聚合物提高修井液的粘、切，确保井眼清洁。随着修井液技术的发展，1998年初开始引用低伤害修井液技术。该项技术适合塔北油气田的渗透性好，压力低，漏失严重的地层。该项技术原理是：在修井液体系中加入有粒度与储层孔喉相匹配油溶性暂堵剂，在一定压差作用下，暂堵剂于地层孔隙入口处和射孔炮眼表面形成一层薄而低渗透性的屏蔽环带，从而有效地阻止修井液进一步侵入储层。当作业完成，油气井投入正常生产后，油溶性暂堵剂在反向压力的作用下，一部分被冲出孔隙，另一部分被地层产出油溶解而使储层渗透性得以恢复，从而达到保护油气层的目的。

该项技术的要点是选择合理的暂堵剂。暂堵剂在室温下可溶于原油中，其溶解度可达90％以上，粒径在2.5～101μm的广阔分布，有一个平稳变化的分布曲线，其粒级选配有利于实现桥堵。选用YR-01作暂堵剂。要求分散剂有效添加量少，与各种盐水和地层水相配伍；在地层温度下不产生沉淀，且溶点高于地层温度；选用HR水溶性的非离子表面活性剂作分散剂。选用HEC作增粘剂，它具有优良的抗盐性，在浓度较高的盐溶液中仍具有良好的增稠能力。此外，HEC不用借助任何溶剂即可在水中迅速分散增粘。该项技术于1998年在DK6、AN1井修井施工中运用，在施工过程中安全、高效，采油过程中无水期长，与在同一构造的S56井采用一般的修井液相比，采油过程中原油含水低，其效果显著。

修井工艺不当不但会造成修井失败，而且会引起储集层的伤害，因此要选择合理的修井工艺。首先应搞清楚修井的目的，优化修井设计，选择合理施工措施，修井参数，使修井后解放油气层，达到增产目的。

1998年初，我局对无伤害修井技术进行调研立项，现已到现场实施阶段。该项技术主要针对修井作业对储层伤害问题，提出一套无伤害的修井技术——不压井修井技术。该项技术效益高，符合油气层保护系统工程所要求的钻井、完井及开采全过程实施保护的原则。

3认识及建议

目前我局在降低油气层伤害方面采取了一系列措施，已开展的项目有平衡和欠平衡钻井技术、屏蔽暂堵技术、负压射孔工艺技术、无固相修井液技术等，通过这些技术的实验与应用取得了以下的认识。

（1）针对塔北地区三叠系、石炭系砂岩储层孔渗性好，今后钻井采用屏蔽暂堵技术；奥陶系碳酸盐岩地层孔、洞、缝发育带，易发生漏失，钻井应采用负压钻井技术。

（2）油层套管固井水泥浆滤失量控制在50～65ml/30min。水泥浆密度要均匀，上下幅度应保持在0.03g/cm³以内，同时提高顶替效率，提高固井质量。

（3）射孔作业要采用阳离子有机聚合物射孔液，在堵塞严重的井采用低浓度酸液射孔液，同时选择负压射孔技术和引进新型超正压射孔技术。

（4）修井作业中采用盐水聚合物修井液和聚合物低固相暂堵型修井液。

（5）通过污染程度的研究，采取相应的解堵技术措施，将一些“死井”挽救出来，重新发挥作用。

通过以上的技术措施的实施，基本上可以达到保护油气层的目的。但目前对油气层保护监测方面的工作做的还很不够，特别是修井液对储层伤害程度无任何测试资料，对今后保护油气层的研究工作很不利，建议从以下几个方面加强工作。

（1）首先要建立一套完整的油气层保护基础数据库，建立油气层保护实验室。

（2）在我局各工区选择典型井，在修井施工前后，进行试井测试，取得修井液对产层伤害的第一手资料，根据这些资料，进行保护油气层的技术研究。

（3）针对塔河油田碳酸盐岩地层固井易漏，应加强低密度泡沫水泥浆固井工艺技术的研究。

（4）修井施工中应防止修井液的漏失，选择合理的修井方案，引进国内其它油田先进修井技术，采用低伤害的修井液进行修井作业。

（5）应加强采油过程中的油气层保护技术研究，寻求适合该油田采油作业保护油气层技术。

（6）应对采油工程中入井液的标准规范研究，加强地层伤害诊断软件系统的研究与开发。

（7）应进行油气层伤害的系统评价的研究，及时组织有关技术人员根据测井和测试资料的油气层损害程度，研究分析油气层损害的原因，及各项作业措施的科学性、针对性、合理性和可操作性，提出以后施工中的保护油气层的技术措施。

参考文献

[1]李克向．保护油气层钻井完井技术．北京：石油工业出版社，1993

[2]万人博．现代完井工程．北京：石油工业出版社，1996

[3]樊世忠，鄢捷年，周大晨．钻井液完井液及保护油气层技术．山东东营：石油大学出版社，1996

[4]张绍槐，罗平亚等．保护储集层技术．北京：石油工业出版社，1991

Protecting techniques for oil and gas layers in Tarim

Jin Shubo

(Academy of planning and designing,Northwest Bureau of Petroleum Geology，Ürümqi 830011)

Abstract:This paper analyzes oil-gas layer protecting actuality and problems in Northerm Tarim basin,putsforward the techniques and related in drilling, completion and workover.

Key words:oil and gas layer protection