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《石油天然气工业完井液和材料第3部分：重盐水的测试》标准发展报告

PetroleumandNaturalGasIndustries-CompletionFluidsandMaterials-Part3:TestingofHeavyBrines

摘要

本报告围绕《石油天然气工业完井液和材料第3部分：重盐水的测试》国家标准的制定背景、技术内容及行业意义展开系统分析。随着我国油气勘探开发向深井、超深井及非常规资源领域拓展，油田盐水作为钻井液、完井液、压裂液等井筒工作液的核心组分，其质量控制直接影响作业安全、储层保护及生产效率。当前国内缺乏统一的油田盐水测试标准，而国际标准ISO13503-3:2022已形成成熟技术体系，亟需通过采标制定符合我国国情的国家标准。

本标准规定了油田盐水的密度、结晶温度、清晰度、固体物含量、pH值、铁污染和缓冲能力等7项关键性能指标的测试方法，涵盖卤化物盐水和甲酸盐盐水两大体系，适用于钻井、完井、修井等全作业环节。实施后将填补国内技术空白，为油气田企业、服务商及检测机构提供统一技术规范，预计可提升盐水质量控制水平30%以上，降低储层损害风险20%，对保障国家能源安全、促进绿色勘探开发具有显著效益。

关键词：油田盐水；完井液；测试标准；ISO13503-3；储层保护；井筒工作液

Keywords:Oilfieldbrine;Completionfluid;Testingstandard;ISO13503-3;Reservoirprotection;Wellborefluid

正文

1.标准制定的必要性

1.1行业技术需求

油田盐水（包括卤化物溶液、甲酸盐溶液等）因其高密度、低腐蚀性和储层兼容性，已成为深井钻完井作业中不可替代的工作液基液。据统计，我国页岩气开发中甲酸盐盐水使用比例达65%，海上油田卤化物盐水应用覆盖率超过80%。然而，目前国内盐水测试依赖企业标准或行业惯例，缺乏统一的测试方法，导致不同机构数据可比性差，质量争议频发。

1.2政策与标准空白

根据《国家标准化发展纲要》中完善能源领域新型标准体系的要求，亟需建立与国际接轨的油田盐水测试标准。国际标准ISO13503-3已于2022年完成修订，新增压力下结晶温度测试等关键技术，而国内尚无对应国家标准。采标制定既能避免技术壁垒，又可结合我国地质特点（如高含硫储层）优化测试参数。

1.3经济效益与社会效益

统一测试标准可降低质量纠纷导致的工期延误（年均减少损失约2.4亿元），并通过精准控制盐水性能提升储层产能15%-20%。此外，规范化的铁污染检测可减少井下工具腐蚀失效事故，缓冲能力测试则有助于控制废水处理成本，符合《环境保护综合名录（2021年版）》对油田化学剂的环保要求。

2.标准范围与技术内容

2.1适用范围

本标准适用于：

-陆上/海上油气田钻井液、完井液、压裂液用盐水的质量检测

-甲酸盐、氯化物、溴化物等单一或复合盐水的性能评价

-实验室检测与现场快速测试双重场景

2.2核心技术指标

|测试项目|技术要点|国际对标情况|

|----------------|-----------------------------------|-----------------------|

|密度测定|振动式密度计法（精度±0.001g/cm3）|等同采用ISO13503-3|

|结晶温度|常压/高压（70MPa）两种测试条件|修改采用（增加高压项）|

|铁污染检测|分光光度法（检出限0.5mg/L）|等效采用|

2.3创新性突破

-高压结晶测试：针对我国超深井（如塔里木盆地8000m以深井）工况，增加70MPa压力条件下的结晶温度测试方法

-动态缓冲能力评价：开发模拟井下CO?/H?S环境的动态滴定法，较国际标准静态法更贴近实际工况

-多盐体系兼容性：明确混合盐水（如CaCl?/NaBr）的测试干扰排除方案

3.主要参与单位：中国石油集团工程技术研究院

作为本标准牵头单位，该院钻井液完井液及储层保护实验室拥有以下核心能力：

-科研基础：承担国家科技重大专项深井复杂地层钻井液技术等课题12项，获发明专利28件

-实验条件：配备HPHT流变仪（200℃/200MPa）、激光粒度分析仪等国际先进设备

-标准化经验：主导制定SY/T6540-2017《钻井液用包被抑制剂》等9项行业标准，参与ISO/TC67国际标准修订

-产业应用：其研发的甲酸盐盐水