完井液讲义

第五章完井液完井液（CompletionFluid）是完井作业过程中使用的各种工作液的统称。第一节储层保护对完井液的要求任何限制油气从井眼周围流入的现象称为储层受损害或“被污染”。实践经验和科学 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 都 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：用劣质钻井液和完井液钻开油层和完井，会使油井的产能降低30％以上。储层受损害后要进行恢复往往是很困难的，而且所需费用很高，因此最好的方法是防止储层被损害。表5-1-1地层损害的类型与原因损害类型产生的原因1．毛细现象（1）相对渗透率降低（2）润湿性改变（3）孔隙的液锁（1）孔隙中水、油、气相对含量改变（2）表面活笥剂侵入（3）粘性流体侵入2．地层孔隙堵塞有机物、无机物微粒的侵入3．结垢盐的沉淀4．岩石的损害（1）分散运移（2）微粒运移（3）矿和沉淀（4）晶格膨胀（5）非胶结（1）离子环境的改变（2）胶结颗粒的松散溶解（3）矿物的溶解和重新结晶（4）过多的水进入晶格（5）地层结构的疏松一、储层损害的主要原因。完井液与油、气储层接触会带来不同程度的损害。其损害程度随储层特性和完井液性质不同而异。一般认为储层被损害的主要原因是外来流体侵入油层、产生各种不利的物理、化学作用，造成固体物的堵塞或液体性质的改变，降低了油气相渗透率。地层损害的类型和原因见表5-1-1：二、储层损害室内评价方法同种完井液对不同的储层可能产生不同的损害。因此在确定完井液体系时，必须针对具体油田的储层特性进行室内的评价研究。目前国内外常用的评价储层损害的实验方法基本上可分为储层敏感性系统评价和完井液对储层的损害评价两大类。储层敏感性评价是基础，钻井液和完井液对储层损害评价需要在敏感性评价的基础上进行。1．储层岩心敏感性评价从保护储层的角度评选完井液体系或添加剂，首先必须针对将与之接触的具体储层的岩心作敏感性实验。敏感性评价分速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏五个实验。其目的是了解储层对完井液使用条件的敏感程度，特别对砂岩储层这是非常重要的。五敏实验是在岩心流动实验装置上进行的，实验的方法和标准可采用《砂岩储层敏感性评价一岩心流动试验程序》的行业标准，实验流程如图5-1-1所示。（1）流速敏感性评价实验流速敏感性是指储层内流体流动速度增大时引起储层中微粒运移，喉道堵塞，造成渗透率下降的现象。速敏实验的目的是了解储层渗透率变化与储层流体流速的关系。如果储层有速敏现象，要求出开始发生速敏的临界流速，并根据实验结果评价由速敏引起的渗透率损害程度，以指导今后开发过程中选择合理的注采速度，同时也为其它流动实验选取合适的流速。（2）水敏性实验水敏是指与储层不配伍的外来流体进入储层后引起粘土膨胀、分散、运移，使孔隙和喉道减小或堵塞，降低储层渗透率的现象。（3）盐敏性实验盐敏性是指储层在不同浓度盐水溶液中，由于粘土矿物的水化、膨胀而导致渗透率下降的现象。（4）碱敏性实验碱敏是指高pH值的流体进入储层后造成储层中粘土矿物和硅质胶结的结构破坏，以及与某些阳离子生成沉淀引起储层渗透率下降的现象。（5）酸敏性实验酸敏性是指酸化液进入储层与储层中的酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使储层渗透率下降的现象。2．完井液储层损害评价（1）渗透率恢复值实验渗透率恢复值实验是评价钻井液和完井液对储层的损害程度或对储层保护效果的最直观的方法。它是用天然岩心或人造岩心在岩心流动实验装置上，测量实验岩心污染前后的渗透率，得到的一个比值即为渗透率恢复值，它比较直观地反映了储层岩心的损害程度。完井液的渗透率恢复值越大， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 对储层损害越小。渗透率恢复值一般应不小于75％。实验流程同图5-1-1。（2）损害半径（γd）测定钻井液或完井液侵入储层造成储层渗透率降低的储层深度与井眼半径之和即为损害半径。损害半径的测定是通过在高温高压动失水装置上，模拟井下温度、压差和流动速度的实验条件下，对实验岩心进行动、静失水实验，测量一定时间内的滤失总量，然后根据公式推算出钻井液或完井液与油层接触期间侵入储层的深度即损害半径。损害半径的测定目前国内外没有统一的方法，使用不同的实验装置需采用不同的公式进行计算。当采用江汉石油学院的JHDS-高温高压动失水仪评价储层损害时，常采用下列公式计算损害带半径γd。式中γω——井眼半径，cm；(——储层岩心孔隙度；小数值；ψ一一岩心水驱油效率；小数值；Q——单位面积总滤失量（动滤失加静滤失），cm3／cm2。损害带半径的大小反映了外来液体影响储层的深度，一般要求钻井液和完井液的损害带半径应尽可能小。3．评价完井液体系及处理剂的实验程序为了确定完井液体系配方和筛选配伍处理剂，进行储层保护的评价实验。按下列步骤：1）选样和岩样制备研究完井液体系配方，筛选处理剂时一般采用模拟储层物性的人造岩心，而完井液体系的最终确定或储层保护效果的最终验证必须使用储层的天然岩心。2）测定岩样的空气或氮气渗透率调Ka、孔隙度(。3）模拟原始含水饱和度先将岩样抽真空，用地层水（或模拟地层水）饱和岩样，再用煤油或柴油驱替地层水，使岩样中含水饱和度达到其束缚水状态。4）在岩心流动实验装置上测定岩样污染前的油相正向渗透率。5）模拟动态污染将岩样装人动态模拟装置（如高温高压动失水仪），用完井液或按使用浓度配制成的处理剂水溶液在设定的动态条件下反向挤人岩样进行污染，污染结束后，取出岩样并刮去反向端面形成的滤饼。6）测污染后的油相正向渗透率在与步骤4相同的条件下，测定完井液污染后岩样的油相正向渗透率。该渗透率与污染前的油相渗透率的比值即渗透率恢复值，用它即可评价完井液的储层损害程度，或反映了完井液的储层保护效果。三、完井液的功能为满足保护储层、防止污染、作业安全，完井液应具备如下功能：1）平衡地层压力，保证作业的安全；2）提供储层保护能力，减少对生产层的损害；3）携带、悬浮固相颗粒；4）提供防腐能力，减轻对套管、油管和井下工具的腐蚀；5）与储层具有相容性，不改变储层岩石的表面特性。四、防止储层损害的措施完井液对储层的损害主要发生在液相本身侵入储层和完井液中的固相颗粒进入储层孔道后对储层的堵塞，因此防治措施主要是解决这两个方面的问题。1．控制液相侵入液相侵入储层后会给储层造成多种负面影响。如：外来水进入储层，会使储层的含水饱和度增加，含油饱和度下降，导致油的相对渗透率下降；含有表面活性物质的外来液体进入储层，其中的表面活性剂可在液固界面上吸附，而改变地层孔隙的润湿性。据资料介绍，亲水性地层转变为亲油性地层，可使油的相对渗透率下降15％～85％；乳状液、粘稠液体侵入储层，由于其粘度比水大，必然对储层流体的流动产生阻力，同时乳状液在孔喉处产生贾敏效应，使储层渗透率下降；外来液体进入储层与地层矿物、地层水发生化学反应产生垢状沉淀而堵塞孔道，也会引起储层渗透率下降；外来液体侵入储层还会改变储层的地质化学条件，使得储层中粘土矿物的化学平衡发生破坏，造成粘上矿物膨胀、分散以致剥离，导致井眼周围岩石的松散，地层一旦松散，较小的颗粒产生运移，较大颗粒桥塞孔隙，使孔隙变小，喉道封闭，严重地影响储层的渗透率。针对液相侵入储层可能造成的不良影响，应采取适当的措施来减小这些损害，这些措施包括：1）降低完井液的滤失量；2）控制适当的密度，减小压差；3）采用适当的pH值；4）不使用与地层水发生化学反应，产生沉淀的盐；5）提高完井液的抑制性；6）完井液中尽量减少使用表面活性剂和大分子类增粘剂。2．控制固相侵入完井液中的固相颗粒侵入储层造成的损害主要体现于在井眼周围地层内形成的内泥饼对孔隙的堵塞。这种损害是必然的，直到内、外泥饼完全形成之后才会停止。固相侵入与压差、固相浓度和级配（即各种大小颗粒所占的百分比）、工作液的失水性能和地层的接触时间有关。固相侵入深度从几厘米到几十厘米不等。固相堵塞可使渗透率下降50％～80％，严重时在采油过程中也不能解堵，一般是永久性损害，对大孔隙油层更为明显。堵塞深度和程度取决于固相的浓度和级配。研究表明，外来固相颗粒对地层造成损害的机理可分为三类：粒径大于地层孔道平均直径三分之一者将在地层岩石的表面或浅层形成稳定的桥堵层，它们不会侵入地层的孔道；小于地层孔喉平均直径三分之一到七分之一的，将侵入孔隙并在喉道处形成堵塞；具有七分之一到十分之一平均孔喉直径的固相颗粒侵入地层孔道后，随着侵入液体深入，流速逐渐降低，最终因重力作用超过流动的力量而沉积，造成地层的深部损害。更小的固相颗粒可以自由地通过地层孔道。针对固相损害的原因，一般可采取下列措施来减小损害：1）选用合适的无固相清洁盐水作完井液；2）控制适当的完井液密度，减小压差；3）降低完井液的滤失量；4）采用屏蔽暂堵技术，在完井液中加入与油层孔喉直径匹配的桥堵剂，使其在井眼周围地层的浅表处形成致密不渗透的屏蔽层，阻止进一步侵入损害油层。5）采用精细过滤技术，清除完井液中的有害固相颗粒，保证无固相完井液的洁净。第二节完井液体系一、完并液分类完井液体系分类见表5-2-1：表5-2-1完井液分类水基完井液清洁盐水完井液NaCl盐水气基完井液空气KCl盐水雾液CaCl2盐水充气钻井液CaCl2CaBr2ZnBr2盐水泡沫液有固相盐水完井液酸溶体系油基完井液油包水乳化液水溶体系纯油分散液油溶体系改性钻井液二、水基完井液水基完井液是目前国内外使用最广泛的完井液体系，它是一种以水为分散介质的完井液体系。水基完井液又可分成三类：即无固相清洁盐水、无粘上有固相粘性盐水和改性钻井液。1．无固相清洁盐水完井液元固相清洁盐水完井液是所有水基完井液体系中应用最广泛的一种完井液体系。它具有以下的特点：1）消除固相对储层的污染，工作液中完全不含固相，既能满足保护油层又能满足作业施工要求；2）用过滤的办法保证盐水的清洁程度；3）用不同种类的无机盐、不同的浓度和配比调整完井液的密度以满足井下需要；4）用体系的高矿化度和各种离子的组合实现体系对水敏矿物的强抑制性，以控制储层的水敏性损害；5）用对储层无损害（或损害低）的聚合物提高完井液的粘度和降失水；6）通过添加表面活性剂和防腐蚀剂，满足防腐等方面的要求。（1）清洁盐水的密度范围清洁盐水是由清水和一种或几种无机盐配成的盐水溶液，其密度由盐的浓度和各种盐的比例确定，密度范围1.01～2.42g／cm3。各种盐水溶液的最高密度见图5-2-1：表5-2-2配制1m3KCl盐水溶液的配方密度（21℃）g/cm3KCl①重量％加水量m3KCl加量kg结晶点℃1.011.031.051.081.11.131.151.161.15.29.012.716.119.522.724.20.9950.9760.9600.9430.9240.9070.8900.88111.454.095.4136.9178.3219.8261.5282.1－0.5－2－3.9－5.6－7.8－1040TCT②60TCT1KCl的纯度为100％；TCT－热动力结晶温度。（2）几种常用无固相盐水溶液的配方低密度盐水溶液一般由氯化钠、氯化钾和氯化钙配制，高密度盐水溶液一般由氯化钙、溴化锌和溴化钙等两种或三种盐混合配制。这几种盐水溶液的配方（见表5-2-2、表5-2-3、表5-2-4、表5-2-5、表5-2-6、表5-2-7）。表5-2-3配制1m3NaCl盐水溶液的配方密度（21℃）g/cm3NaCl重量加水量m3NaCl①加量kg结晶点℃1.011.031.051.081.111.131.151.181.201.04.57.510.813.917.020.023.026.00.9950.9980.9730.9600.9470.9330.9180.9020.88810.046.979.4116.3153.5179.2230.6270.9311.5―0.5―2.8―4.4―7.2―10―12.8―16.1―20.630TCT②1NaCl的纯度为100%；②TCT――热动力结晶温度。表5-2-4配制1m3NaCl盐水溶液的配方密度（21℃）g/cm3NaCl重量加水量m3NaCl①加量kg结晶点℃1.011.021.081.141.201.261.321.381.391.420.92.28.815.221.226.731.836.737.639.40.9990.9960.9790.9560.9310.9060.8770.8460.8400.8289.123.1100.3182.9265.8353.8442.4533.2551.5587.3―0.5―6.6―6.7―12.8―22.2―37.8―22TCT②+28TCT+35TCT+55TCT①CaCl2的纯度为95%；2TCT――热动力结晶温度。表5-2-5配制1m3CaBr2盐水的配方盐水密度（21℃）g/cm3水m3CaBr2(纯度91.5％)kg结晶点（LCTD①）℃1.321.331.341.361.371.381.391.401.411.421.431.451.461.471.481.501.511.521.531.551.561.571.581.601.611.621.631.641.661.671.681.691.701.721.731.740.85620.85520.84960.84230.83470.82990.82640.81800.81420.80690.79950.79490.78860.78540.77700.76850.76460.75730.75140.74170.73750.73450.72440.71940.71240.70530.69970.69040.68270.67670.66680.66030.65380.64710.63640.6255464.81477.82495.43514.77534.39551.24566.77587.10603.00622.28641.76658.31676.64691.92712.28732.87748.72768.08785.98805.75823.99838.98861.06878.13897.12916.28933.84955.21947.94992.991014.921033.371051.901070.661093.371116.28－18.9－20.0－21.1－22.8－23.9－25.6－26.7－28.3－30.6－31.7－33.3－34.4－36.1－37.8－40.0－42.2－43.9－46.7－48.3－51.7－52.8－54.4－57.2－60.0－61.7－62.8－62.8－62.8－62.8－62.2－45.6－40－28.9－12.2－5＋1.71最后结晶消失温度。表5-2-6配制1m3CaCl2、CaBr2盐水的配方盐水密度（21℃）g/cm3水m3CaCl2(纯度94~97％)kgCaBr2(纯度91.5％)kg结晶点（LCTD①）℃1.401.411.421.441.451.461.471.491.501.511.521.541.551.561.571.591.601.611.621.631.651.661.671.681.691.701.721.731.741.751.761.781.791.801.810.8490.8420.8350.8280.8200.8130.8060.7960.7920.7850.7770.7700.7630.7560.7490.7420.7340.7270.7200.7130.7060.6980.6910.6840.6770.6700.6620.6550.6480.6410.6340.6260.6190.6120.605558.84552.27545.69539.11532.24525.95519.37512.79506.22499.64493.06486.49479.91473.33466.75460.17453.59447.02440.44433.86427.28420.71414.13407.55400.97394.39387.81381.24374.66368.08361.50354.93348.35341.77335.1917.8541.9067.7892.66117.55142.43167.52192.48217.36242.24267.12292.29317.17342.06366.94391.82416.99441.87466.75491.63516.51541.68566.56591.45616.33641.35666.38691.26716.14741.03766.05791.08815.96840.84865.727.210.611.112.212.812.813.313.313.913.914.414.4151515.615.615.616.116.116.716.717.217.217.817.817.818.318.318.318.918.919.419.419.42012最后结晶消失温度。表5-2-7配制1m3CaCl2、CaBr2、ZnBr2盐水的配方盐水密度（21℃）g/cm3密度1.70g/cm3CaBr2盐水M3密度2.30g/cm3CaBr2／ZnBr2盐水m3CaCl加量2（94％~97％）kg结晶点（LCTD①）℃1.801.811.821.831.851.861.871.881.891.911.921.931.941.961.971.981.992.002.022.032.042.052.062.082.092.102.112.122.142.152.162.172.182.202.212.222.232.242.262.272.282.292.300.8890.8680.8460.8260.8050.7830.7620.7410.7200.6990.6780.6560.6350.6140.5930.5720.5500.5260.5080.4870.4580.4450.4230.4020.3810.3600.3390.3170.2960.2760.2540.2330.2120.1900.1690.1490.1270.1060.0850.0630.0430.0210.0000.0000.0240.0480.0710.0950.1190.1430.1670.1900.2140.2380.2620.2860.3100.3330.3570.3810.4050.4290.4520.4760.5000.5240.5480.5710.5920.6190.6430.6670.6900.7140.7380.7620.7860.8100.8330.8570.8810.9050.9290.9520.9761.000303.16294.58288.86280.28274.56265.98260.26251.68245.96237.38231.66223.08217.36208.78203.06194.48188.76180.18174.46165.88160.16151.58143.00137.28128.70122.98114.40108.68100.1094.3885.8080.0871.5065.7857.2051.4842.9037.1828.622.8814.38.58017.816.716.115151514.413.912.812.211.711.110109.48.37.86.14.42.20－2.2―0.61.72.857.26.76.76.16.15.652.81.70―2.2―3.9―5―7.8―7.8―8.3―8.9①最后结晶消失温度。（3）清洁盐水完井液的性能调节清洁盐水中不含固相，在井壁上形不成内泥饼和外泥饼，没有控制滤失的造壁能力，因而滤失量很大，在高渗透层易形成漏失。为了减少价格昂贵的完井液漏失和减少对储层的损害，有必要控制它的滤失量。控制办法是用一些专用的水溶性聚合物来提高水相的粘度，以降低其滤失速率，这类专用聚合物必须具有以下特点：l）能在高矿化度盐水中溶解，且不被高价金属离子置换而沉淀；2）在盐水中有较强的增粘能力；3）对储层没有明显的损害，而且酸溶性好；4）稳定性好，不易降解，在较高温度（100℃以上）仍然有效。常用的聚合物有羟乙基纤维素（HEC），生物聚合物（XC），羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC），羟乙基淀粉等。上述聚合物在低密度的盐水中可迅速水化溶解；但在高密度的盐水体系中其水化作用变得非常缓慢，通常需加热才能溶解或预先用有机溶剂将聚合物溶胀后再加入盐水中，配制时加强水力剪切有利加速其水化溶解。为了控制滤失，还可在盐水中加入一些必要的固体降滤失剂，一般是加入CaCO3、油溶性树脂以及在饱和盐水体系中加入NaCl盐粒。测定清洁盐水的滤失一般用岩心作过滤介质而不用滤纸。（4）温度和压力对清洁盐水完井液的影响清洁盐水完井液的密度受温度和压力影响，压力增加体积被压缩，密度将增大，而温度升高体积膨胀，密度会降低。压力的影响相对于温度对盐水密度的影响要小得多，实际应用中完井液的压缩性可忽略不计，而只考虑其热膨胀性。温度对清洁盐水完井液的影响有两个方面：1）温度对盐水结晶的影响。在较高温度下接近饱和的高矿化度盐水，若温度降低到一定数值，它就可能达到饱和或过饱和，引起盐的结晶。这样不仅堵塞管线，而且使溶液中盐的浓度下降，从而液相的密度大幅度下降，使完井液的密度不符合设计要求而无法使用。完井液的结晶温度与盐的种类、不同盐的比例有关。所使用的完井液的结晶温度一定要低于作业中的最低气温。2）温度对体系密度的影响。温度变化引起溶液体积变化，因此带来溶液密度变化。由于地面温度与井下温度存在很大的差距，从地面到井底的温度变化会影响完井液的平均密度，随着井深增加温度升高，完井液的密度要下降。完井液的设计和维护必须考虑温度的影响，配制盐水时要以完井液在井下平均温度时的密度为基准，校正完井液在地面温度条件下配制的密度，这一点对高密度盐水完井液的密度控制非常重要。各种盐水溶液密度随温度变化的曲线见图5-2-2、图5-2-3、图5-2-4、图5-2-5。（5）清洁盐水完井液的净化无固相清洁盐水的基本优点是避免固相对地层的损害，因此清除各类固相，保证体系的清洁，是这类体系应用技术的关键。清洁盐水完井液在配制、运送、储存、应用过程中都要保持清洁，所以，超级精细过滤设备是使用这项技术的必要条件。（6）清洁盐水完井液的防腐蚀性盐水溶液对地面设备、管线及井下管材腐蚀十分利害，必须考虑它们的缓蚀问题。腐蚀发生的原因来自电化学腐蚀和某些细菌繁殖过程中代谢产物造成的腐蚀（如硫酸盐还原菌产生的H2S就具有较强的腐蚀性）。钢材腐蚀后产生的铁锈是一种损害储层的固相颗粒，为减缓盐水对地面设备、管线及井下管材的腐蚀，盐水中需要加入缓蚀剂和杀菌剂。缓蚀剂和杀菌剂种类很多，有些处理剂是将两种功能合二为一（如CA101），在选择处理剂前，应对所用的处理剂进行室内评价。完井液腐蚀性的室内评价采用挂片实验的方法。中海石油技术服务公司根据该方法制定的《完井液腐蚀性评价实验程序》，已用于海洋石油总公司的一些自营开发井的完井液腐蚀性评价。氯化钾、氯化钠、氯化钙盐水完井液按照该方法测定腐蚀率，在添加缓蚀剂处理后完井液在井下条件的腐蚀率可以控制在0.075mm／a以下。但是，0.075mm／a的腐蚀率指标只适用于低密度盐水完井液评价，由于高密度溴盐完井液的腐蚀速率要比低密度盐水完井液的腐蚀率高得多，目前对高密度溴盐完井液的腐蚀率国内外还没有统一的指标，因此对高密度溴盐完井液腐蚀率的要求一般由作业者自行确定。通常高密度溴盐完井液腐蚀率小于0.3mm／a是可以接受的。2．高密度溴盐完井液高密度溴盐完井液通常由两种以上盐（CaBr2，CaCl2和ZnBr2）混合而成，盐水的密度大于1.40g／cm3，它可用作射孔液、砾石充填液、封隔液和修井液。高密度盐水完井液，也属于无固相的清洁盐水完井液，但是它又与低密度的氯化钠、氯化钾、氯化钙盐水有差别，其特殊之处在使用中必须特别注意，否则可能使用失败。（1）高密度溴盐完井液的三项重要指标l）密度控制。高密度盐水完井液密度受温度影响比低密度的氯化钠、氯化钾、氯化钙盐水溶液大，而且由于储层压力高，影响更大，因此完井液的密度控制显得更为重要，为了保证完井液密度的准确控制，测定盐水密度时规定必须在21℃（70℉）的温度条件下进行，因此现场操作中必须将井筒平均温度的密度修正到21C℃（70℉）的密度，在地面进行测量和控制。2）结晶温度选择。高密度盐水完井液由几种盐配制而成，而每种盐有不同的结晶温度。高密度盐水完井液的结晶温度是配制高密度盐水完井液中任一种盐达到饱和时的温度。高密度盐水完井液结晶点的变化规律一般是：氯化钙含量越高，盐水的结晶温度越高，反之溴化钙、溴化锌含量越高，盐水的结晶温度越低。盐水的结晶温度有三种表示方法：首次结晶温度（FCTA）、实际结晶温度（TCT）和最后结晶溶解温度（LCTD），三个结晶温度中，最后结晶溶解温度总是比其它两个结晶温度高，因此现场应用中一般是用最后结晶溶解温度作为选择盐水溶液结晶点的标准。从实际使用出发，选择的盐水配方，其结晶点必须低于运送、储存和使用中的环境温度。3）洁净度要求。对高密度盐水完井液而言，盐水中的其它杂质可能带来结晶的增加，因此对高密度盐水完井液的洁净度要求更严格。高密度盐水的洁净度受到盐的类型，所含杂质的种类，固相含量的多少以及固相颗粒粒度分布影响。通常要求高密度完井液的固相颗粒浓度小于100mg／L固相颗粒的粒径小于2μm，Pb等重金属离子的总浓度小于10mg／L（2）高密度溴盐完井液的腐蚀性高密度盐水比低密度的氯化钠、氯化钾和氯化钙盐水对钢材的腐蚀性要大得多，因此使用高密度盐水完井液必须特别重视完井液对套管、油管的腐蚀问题。盐水的腐蚀程度随盐的种类和浓度的不同而有所差别。所有盐水溶液都会产生电化学腐蚀，此外还有氧腐蚀和酸腐蚀。CaC12和CaBr2盐水腐蚀性较低，以氧腐蚀为主，ZnBr2盐水由于Zn2＋离子和盐水呈酸性，其腐蚀性非常强。为降低高密度溴盐完井液过度腐蚀，完井液必须采取防腐蚀的措施。通常采用三种方法：薄膜缓蚀剂，主要是减缓酸腐蚀；氧腐蚀通常用硫基清除剂加以控制；若存在H2S和CO2时采用耐腐蚀的合金钢。pH值对溴盐盐水的防腐性能影响极大，盐水溶液的pH值相差1，其腐蚀率相差数倍。因此，为提高盐水的防腐能力，应尽可能维持溶液高pH值。氯化钠和氯化钾盐水溶液可以用烧碱调节pH值，而高密度溴盐完井液的pH值目前还没有有效的调节手段，使用高密度溴盐完井液只能维持盐水自身的pH值。由于氯化钙溶液pH值可达7～8，溴化钙溶液pH值大约6～7，而溴化锌溶液pH值只有3～5左右，因此完井液配方中减少溴化锌用量可维持盐水较高的pH值。（3）高密度漠盐完井液的安全和毒性高密度盐水，特别是含ZnBr2、盐水对眼睛和皮肤的刺激性比低密度盐水大得多。它可引起眼睛永久性损伤，裸露的皮肤也会受到刺激，如果长时间接触会导致化学烧伤。CaC12和CaBr2溶解时会产生大量的热量，对人和设备的安全造成威胁，见表5-2-8。表5-2-8ZnBr2、CaBr2和CaCl2的生物半致死剂量方式ZnBr2CaBr2CaCl2口服量皮肤侵入量吸入量1047mg/kg>2000mg/kg>200mg/L4068mg/kg>2000mg/kg>200mg/L1000mg/kg－－（4）高密度溴盐完井液在高温高压井中的使用对于压力系数超过2.0以上的储层，溴盐完井液是比较理想的工作液，它可以避免用重晶石等材料加重体系带来的高固相的不利影响。然而，高密度的溴盐完井液用于中低温井与用于高温或超高温井（＞200℃）是有很大差别的，要保证在高温高压井使用成功，必须特别注意几个方面的问题：1）高温对溴盐完井液的腐蚀性影响极大，使用前必须严格按井下温度条件进行腐蚀性实验，只有在评价完井液的腐蚀性能够满足要求时才可入井使用。2）严格筛选溴盐完井液的缓蚀剂。很多专门用于溴盐完井液的缓蚀剂，在一般温度下可能有比较好的效果，但是在高温下其缓蚀的效果可能较差，甚至可能还会起反作用。因此对用于溴盐完井液的缓蚀剂，必须模拟井下条件进行筛选。3）商品溴盐的质量必须严格要求。对溴盐溶液的pH值、其它金属离子含量及固相杂质等必须严格达到质量要求。4）必须保证溴盐完井液的洁净。入井前完井液必须经过充分过滤，使固相杂质尽可能低。完井液替换入井时，应采取措施把井筒内的钻井液和其它有害固相清洗出去，保证完井液的清洁。3．有固相盐水完井液清洁盐水完井液由于无固相，对保护油气层有利，从而得到了较广泛的应用。然而，清洁盐水完井液体系也存在显著的缺点。如：完井液滤失量大，密度、结晶点受井下温度压力的影响不易控制；成本高以及使用条件要求严格等。针对清洁盐水完井液的不足，可选择另一类完井液体系即有固相盐水完井液。有固相盐水完井液体系由水相和作为暂堵剂的固相粒子组成。水相一般是与地层相适应的加有各种无机盐和抑制剂的水溶液。由于不需要从液相考虑体系的密度问题，因此它就简单得多，而且对地层的针对性也强得多。固相部分（暂堵剂）的作用除对体系加重外，还可在井壁上形成后期可以除去的内外泥饼，以减少失水。暂堵剂是一些在水中高度分散的固相颗粒，其粒径大小应与储层孔喉相适应，呈多级分布状态，且具有合理的级配，它们能在储层表面上形成致密的外泥饼和在储层内的孔喉上架桥，并形成致密的内泥饼。这种固相粒了自身可以溶解于油或溶解于水中。因此一般依其自身密度能力分为酸溶性暂堵剂、油溶性暂堵剂和水溶性暂堵剂。暂堵剂粒子又可分为桥堵粒和填充粒子两大在。（1）酸溶性体系酸溶性体系的所有成分都应该在强酸中溶解，比较常用的酸溶性体系有聚合物碳酸钙完井液，这种体系主要由盐水聚合物、超细碳酸钙微粒（粒径5～2000μm）和其它一些必要的处理剂组成，密度范围为1.03～1.56g/cm3。在酸溶性体系中，通常用钠或钾盐水作为体系的基液，并根据悬浮性能、流变性、携带能力、降失水性能及堵塞和残留特性选用聚合物，通用的聚合物有HCE、CMHEC、XC生物聚合物等。碳酸钙主要用作桥堵剂，它易溶解于酸，化学上比较稳定，价格便宜，有较宽的颗粒范围。使用碳酸钙时要根据储层平均孔隙直径三分之一的原则选择合适尺寸的颗粒。如果不知道储层平均孔喉直径，可以用下面的经验公式求得近似值：式中d――储层平均孔径，μm；K――储层平均渗透率，10－3μm2。碳酸性体系中最常用的加重材料有碳酸钙（密度为1.7g/cm3）和碳酸铁（密度为3.5g/cm3），碳酸钙适和于密度为1.50g/cm3的完井液，在更高密度的完井液中常用碳酸钙／碳酸铁混合加重体系。有时根据需要还需加入防腐剂、破乳剂、除氧剂和高温稳定剂。在作业之后用酸化方式可清除沉积在产层井壁内、外的颗粒和泥饼。（2）水溶性体系水溶性体系主要由饱和盐水、聚合物、盐粒和相应的添加剂组成，密度范围为1.03～1.68g/cm3。它是把一定尺寸的固相盐粒加入到已经饱和的盐水里，并加中入聚合物；由于盐粒在饱和盐水中不能再溶解，悬浮在粘性溶液里可起惰性固相的作用。这样，盐粒和体系中的胶体成分可起到桥堵、加重和控制滤失的作用。与酸性体系相比，桥堵在产层上的盐粒及滤饼不需进行酸化，而只用淡水或非饱和盐水侵洗即可除去。在这种体系中所用盐粒有氯化钠和硼酸盐，所用的饱和盐水要根据所配体系的密度大小来加以选择。例如，低密度体系是硼酸盐饱和盐水或其它低密度盐水作为基液，加入硼酸盐颗粒后所构成的体系密度为1.03～1.2g/cm3，氯化钠盐粒加入到氯化钠饱和盐水中，其密度范围为1.2～1.56g/cm3。高密度体系需选用氯化钙，溴化钙和溴化锌饱和盐水，然后再加入氯化钙盐粒及其它相应添加剂，密度可达1.50～2.30g/cm3。（3）油溶体系油溶性体系由油溶性树脂、盐水、聚合物及一些添加剂组成。其中油溶性树脂为桥堵材料，聚合物选用HEC来提粘，另需加入一些亲水性表面活性剂使树脂为水润湿。油溶性树脂可由地层中产出的原油或凝析油溶去，也可注入柴油和亲油的表面活性剂加以溶解。油溶性体系的关键在于油溶性暂堵剂，它们一方面能缓慢的溶解于原油中，另一方面又能制成在水中高度分散的微粒。油溶性体系所用的油溶性暂堵剂一般包括两大类；一类是脆性油溶性树脂，它主要用作桥塞粒子。另一类是可塑性油溶性树脂，它的微粒在压差下可以变形，在使用中作为充填粒子。4．改性钻井液改性钻井液是以钻井液为基础，按保护油层的要求对体系进行改性而得到的一种完井液体系。其改性途径为：1）调整钻井液无机离子种类使之与地层水中离子种类相似，提高钻井液矿化度达到储层临界矿化度以上，或按“活度平衡原理”调整钻井液矿化度达到要求，并使钻井液液相与储层水配伍性能良好；2）降低钻井液中固相含量；3）调整钻井液中固相粒子级配，根据油层孔喉直径选择粒径与之相当的粒子作为桥塞粒子，同时尽量减少小于1μm的亚微粒子数量；4）选用酸溶性或油溶性暂堵剂；5）改善泥饼质量，降低钻井液高温高压失水；6）选用对油层损害小的钻井液处理剂等。三、气基完井液气基完井液可分为空气（或天然气）、雾、充气钻井液和泡沫液，主要用于：1）防止损害油气层，特别是低压油气层；2）可有效地防漏。四、油基完井液油基完井液可分为油包水乳状液和纯油分散液。油基完井液具有热稳定性好，密度范围大，流变性易于调整，能抗各种盐类污染，对泥、页岩有很强的抑制性，井壁稳定和防腐的优点。而且由于滤液为油相，避免了储层的水敏作用。因此一般认为对储层产生很低的损害，是既能满足各种作业要求，又能保护储层的一类完井液。它可以广泛地应用于射孔、修井等作业中，也可用作低压油层的砾石充填液。油基完井液通常是由油基钻井液直接转换而来，专门配制油基完井液的情况较少见。油基完井液的配制和维护与油基钻井液相似，虽然油基完井液有很多优点，但对某些储层仍然存在一定的损害，并且成本较高施工不便，目前不如水基完井液使用普遍。第三节完井液的选择与施工一、完井液的选择每种完井作业对完井液的技术要求是不相同的。完井作业中大致会用到下面一些工作液：射孔液：用于套管内射孔作业时的液体。酸化液：储层酸化时用的作业液。压裂液：用于压开储层岩石弱解理面以达到增产目的的液体。隔离液：用于隔离井下两种不能配伍流体的作业液。砾石充填液：用于砾石充填作业时携带和输送砾石的作业液。封隔液：充填在封隔器以上套管和油管环形空间内支撑和保护套管及封隔器的作业液。压井液：用于平衡井底地层流体压力而充填在井筒中的作业液。清洗液：清洗套管和井筒的作业液。修井液：用于井下设备修理维护和重新完井的作业液。完井工作液体系类型的选择和设计，总的要求和目标是减少对油气层的损害并保证井下设备和作业施工的安全。完井液的选择参考表5-3-1。表5-3-1完井工作液的选择工作液名称技术要求适用体系清洗液洗涤、分散油污能力强；能够悬浮、携带固相颗粒；来源方便、成本低，海水清洗液盐水清洗液压井液密度可调节；对储层损害小；性能稳定；滤失小。清洁盐水体系无粘土有固相盐水体系改性钻井液射孔液对油气层不造成新的损害；能悬浮和携带射孔产生的碎屑。清洁盐水体系有固相盐水体系砾石充填液粘度适当，有较强的携砂能力；悬浮性能好，砾石沉降慢；能降解稀释；无其它固相颗粒，对产层损害小。聚合物凝胶体系高密度清洁盐水体系清水封隔液密度可调节并保持稳定；腐蚀性小；悬浮性好，固相颗粒沉淀少；井下性能长期稳定。柴油、白汕、油基钻井液清水、海水清洁盐水有固相盐水体系改性钻井液二、清洁盐水完井液现场施工要求1．盐水净化过滤固相颗粒污染盐水一般是由于下列途径引起的：配制运输的罐车、船只、泵组、管汇的不洁，泥浆未替干净，泥浆池等接触完井液的部位未清洗干净或在作业期间带入的固相。国内外资料分析，几乎是95％的污染固相颗粒直径都小于25μm，污染严重的运输固相含量高达5％（V／V）。由于固相颗粒非常细小而且高密度的盐水其密度与固相颗粒密度接近，故常规的泥浆固控设备和低容量的地面过滤系统不能有效地清除固相，必须使用专用过滤设备。有五种过滤装置可用于清除盐水完井液中的固相颗粒，包括筒式过滤器，袋式过滤器，管式过滤器，多重介质高速过滤器以及利用硅藻土过滤的各种过滤器。过滤器的选择视所需流量、污染固相的类型、浓度、盐水粘度、设备所占空间、过滤程度的要求、维修和成本等因素而定，目前海上最常使用的过滤设备是筒式过滤器，完井液的过滤技术在第四节专门介绍。为了保证盐水的清洁，减少过滤器的过滤负担，应对整个系统各设备进行彻底的刷洗、刮铲、清扫和冲洗。2．井眼的清洁工作使用清洁盐水完井液获得成功的重要保证是做好使用前井眼的清洁工作。注完井液前，有效地替出泥浆是最大地发挥盐水效果的关键。下完套管固井后，套管内充满顶替水泥浆的钻井泥浆，若泥浆静止时间长，顶替这些泥浆更加困难。大多数钻井泥浆与盐水完井液是不相容的，两者接触混合后，盐水对泥浆絮凝，会形成很粘的凝胶团块，该凝胶块会引起很高的摩擦阻力或导致盐水沿泥浆窜槽，或增大摩擦力而漏失。泥浆固相颗粒侵入盐水对完井液造成污染，影响完井液的使用。为消除泥浆的污染，有两种方法用于泥浆的顶替。对于使用低密度的完井液，可以采取间接顶替法，即先用清水或海水循环出井筒内的泥浆，然后替人完井液。使用高密度盐水完井液的作业井，采用直接顶替法，即在完井液前使用隔离液体系，它包括三段液体。第一段为替出泥浆的隔离液；第二段为化学冲洗液；第三段为凝胶清除剂盐水溶液。第一段流体流变性为塑性流体，在低流量下驱替凝胶效果高。第二段以紊流状态冲洗井内残余的泥浆并分隔第一和第三段。第三段用来隔离化学冲洗液和盐水完井液，它一方面可以作为清除剂来清除井内残余泥浆，同时又可防止盐水完井液被稀释。为了提高顶替效率，对泥浆应预先进行降粘切处理，实施反循环替泥浆，驱替全过程不能停泵，图5-3-1为直接顶替示意图。3．盐水完井液的施工安全在配制任何盐水时，都应采取措施防止操作者吸入干盐粉未。施工人员要穿戴工衣，配戴护目镜以防止干盐粉未或盐水与皮肤、眼睛接触。若衣服被含锌盐水污染，应迅速脱掉洗净后才能再用。如果皮肤和锌盐接触，应立刻用淡水彻底冲洗污染部位并采取治疗措施。处理ZnBr2盐水的人员都要戴化工工人用的风镜和防水工作服、水胶靴、橡胶手套。现场各处还应备有冲眼水瓶和淡水水龙头。使用高密度盐水完井液还应考虑防止环境污染的问题。在海上，少量的无油盐水可倒入海里成为海水的正常盐分。三、盐水完井液的配制步骤现场配制盐水完井液一般按下面的步骤进行：淡水或海水→加盐调密度→调pH值→沉降→过滤→加缓蚀剂、除氧剂、除硫剂、粘土稳定剂→加增粘剂→搅拌溶解一加桥堵剂四、水基完井液添加剂水基完井液用添加剂的种类与钻井液相比要少得多，现将一些常用的水基完井液添加剂列表5-3-2简介如下：五、完井液堵漏技术无井作业中，由于储层压力低或因施工操作不当，可能出现完井液不同程度的漏失。为了减轻完井液漏失对储层的损害和减少完井液漏失带来的经济损失，必须采取相应的堵漏措施，通常采用屏蔽暂堵和凝胶暂堵技术。1．屏蔽暂堵技术屏蔽暂堵技术是根据储层孔喉大小与分布，有意识地将完井液中的固相颗粒的大小与分布调整到与储层相配伍，即加入经过特殊处理的多级配的架桥粒子、充填粒子和变形粒子等固相颗粒，在正液柱压差作用下，利用完井液的瞬时失水而使各种固相粒子在短时间内在储层井壁很小的距离内产生严密的暂时堵塞，形成一个薄而渗透率接近零的低渗透屏蔽环，从而有效的阻止完井液向储层继续侵入，达到防止漏失和保护储层的目的。屏蔽暂堵技术使用成功的关键是暂堵剂颗粒大小必须与储层的孔喉匹配，暂堵剂中应含有2／3～1／3孔喉尺寸的架桥粒子和填充粒子。屏蔽暂堵实施步骤：①确定储层孔喉尺寸；②根据储层孔喉尺寸2／3～1／3原则选择一个合理级配的暂堵剂；③用增粘剂提高完井液的粘度；④加入3％～5％的屏蔽暂堵剂；⑤将含有屏蔽暂堵剂的完井液替入井内封堵储层。屏蔽暂堵技术适用范围：渗漏型储层。解堵措施：酸溶性暂堵剂通过酸化解堵；水溶性暂堵剂水洗解堵；油溶性暂堵剂通过原油反排解堵。表5-3-2水基完井液添加剂通称或主要成分中国名称或代号外国名称或代号主要用途与说明NaCl氯化钠SodiumChloride用于配制密度1.20g/cm3以下的NaCl盐水完井液KCl氯化钾PotassiumChloride用于配制密度1.17g/cm3以下的KCl盐iii完井液CaCl2氯化钙CalciumChloride用于配制密度1.39g/cm3以下的CaCl2盐水完井液和高密度混合溴盐完井液CaBr2溴化钙CalciumBromide用于配制密度1.40g/cm3以上的溴盐完井液ZnBr2溴化锌ZincBromide用于配制密度1.80g/cm3以上的溴盐完井液羟乙基纤维素HECBromi—visLiqui—visW.O.21Baravis用于盐水完井液增粘生物聚合物黄孢胶黄原胶FlowzenBarazenNew—vis用于盐水完井液增粘有机胺类缓蚀剂CA101Conqor303,202Baracor300AMI—TECBara—filmAqua—tee用于盐水完井液防腐蚀氰基无机化合物缓蚀剂Baracor450用于高密度盐水完井液防腐蚀CaCO3粉QS－2OCX－1BaracarbW.O.30LO—WATE酸溶性桥堵剂，用于配制酸溶性固相完井液体系。油溶性树脂JHYPF－BPABARARESINID—BLOCK油溶性桥堵剂，用于配制油溶性固相完井液体系。微粒盐BARAPLUGSAFE—BLOCK水溶性桥堵剂，用于配制水溶性固相完井液体系。酸溶性加重剂碳酸钙粉碳酸铁粉BARACARBBARAWEIGHTIDWATECaCO3粉可加重盐水密度到1.68g/cm3FeCO3粉可加重盐水密度到2.1g/cm3粘土稳定剂PTATDC15COP用于水基完井液抑制粘土颗粒的膨胀和分散NaOH氢氧化钠sausticsode可用于调节CaCl、KCl盐水完井液的pH值PH缓冲PF－PTSBARABULFPTS—200可用于调节CaCl2盐水完井液的pH值亚硫酸钠除氧剂PF－OSYBARASCAVNOXYGENIDSCAV用于防止盐水完井液的氧腐蚀除硫剂碱式碳酸锌NO—SULF,MIL—QARDSULF—X用于防止盐水完井液的H2S腐蚀杀菌剂有机酚或有机醛PF－CIDEBACBANBARA66IDCIDE用于防止盐水完井液的细菌腐蚀消泡剂XBS－300GB－300泡敌MAGCONOLBARABRINEW.O.Defoam防止盐水完井液起泡降滤失剂羟乙基淀粉DEXTRID控制盐水完井液的滤失量2．凝胶暂堵技术凝胶暂堵技术是利用水溶性有机高分子化合物与高价金属盐化合物在一定温度下产生交联，生成一种具有网络结构的凝胶体。这种凝胶物具有一定的强度，堵漏效果比较好。作业结束后，根据凝胶中含有的化学破胶剂的浓度，凝胶将按需要的时间自动分解（见表5-3-3），解除对地层的堵塞。分解后的凝胶可以被地层流体带出储层孔道，因此凝胶堵漏基本上不会对储层造成损害，是一种比传统固体堵漏剂更好的方法。凝胶暂堵技术适用于裂缝、溶洞等严重漏失的储层堵漏。下面是美国DOWELL公司生产的一种凝胶堵漏剂，其配方如下：淡水1m3J170（主剂）62kgM6（成胶剂）3749M24（破胶剂）加量由破胶时间定M24加量与破胶时间的关系见表5-3-3。表5-3-3M24（破胶剂）加量与破胶时间M24加量kg/m3破胶时间dM24加量kg/m3破胶时间d31.71.23.57110.960.720.61420>22凝胶暂堵施工步骤：1）在泥浆池中加入需要量的淡水；2）根据水量加入所需量的J170，搅拌均匀配成胶液；3）按配方的比例加入成胶剂M6；4）再根据需要的破胶时间加入破胶剂M24；5）立即将配好的凝胶浆迅速替至漏失段。虽然在地面温度下成胶时间较长，但为防止出现意外，应尽可能缩短在地面的停留时间；6）为了使堵漏效果更好，胶液全部替出钻杆以后，可以关闭防喷器在环空加压，使凝胶封堵更结实。第四节完井液的过滤技术一、无固相完井液的过滤要求固体颗粒堵塞储层孔喉的情况见图5-4-1所示。图5-4-1中显微镜照片显示3～5μm粒径的杂质桥堵地层孔隙而导致堵塞渠道的流通。图中储层渗透率为2012μm2，平均孔喉道值为29.5μm。因此，盐水完井液的过滤是完井施工的必要工序，也是使用清洁盐水完井液来达到最好的储层保护效果的根本保证。1．过滤精度的确定根据对固相颗粒损害地层的研究，粒径在孔喉平均直径三分之一到七分之一之间的固相颗粒将侵入孔隙并在地层内阻留。因此完井液中粒径是孔喉平均直径三分之一到七分之一的固相颗粒都应被过滤出去。按照上述原则，要确定过滤固体颗粒的大小，必须知道储层孔喉的平均直径。通常储层岩石的渗透率是容易获得的，在此前提下，可按照下面的方法来确定过滤固体颗粒的尺寸。平均孔喉直径避免储层损害所需要过滤的固体颗粒直径式中K——渗透率，μm2；Da——平均孔喉直径，μm；误差士10％；Ds——固体颗粒直径，μm。例如：渗透率为100μm2的储层，其孔喉的平均直径为10μm左右，需要过滤出直径3.3～1.4μm的固体颗粒。实际作业中，由于储层的复杂性，按照理论计算确定的过滤固体的粒径大小变化不定，给过滤器操作带来了难度。因此通常的的做法是完井液、修井液一般都应过滤掉所有粒径大于2μm的固相颗粒，对某些要求严格的，甚至需要将完井液中0.5μm的固体颗粒过滤出去。对完井液的过滤要求除固相颗粒的大小外，另一个重要的指标是过滤后液体中固体颗粒的浓度。这个浓度通常用mg/L或NTU（浊度单位）表示。现场施工从方便出发，一般用浊度仪对过滤后的完井液进行检查。更清洁的完井液通过进一步过滤也能达到，但会增加过滤作业成本。2．过滤器的标准（1）定义1）名义标准。由过滤器制造厂家自定的数值，它是清除高于指定尺寸固相，颗粒重量百分数（不是依照颗粒大小）。它不能反映损害储层颗粒清除的程度。2）绝对标准。在指定的实验条件下，所能通过过滤器的最大颗粒的直径。（“绝对”代表过滤器最大的孔径）。它不能反映过滤器清除小于绝对直径颗粒的效率。3）贝塔标准（βx值）。βx是指液体在过滤器入口处大于或等于某一指定颗粒尺寸的颗粒数与过滤后残余的固相颗粒数之比值。它能反映清除某一指定颗粒的效率。（2）过滤器标定的选择普通标准、绝对标准和βx都是用来反映过滤器清除液体中固相颗粒能力的指标。普通标准在实际使用中没有意义，一般不用它来评判过滤器的优劣，而使用绝对标定和βx标定来表明过滤器对固体颗粒清除能力。现场作业中用这两个指标选择合适的过滤器，即：根据储层孔道的大小，三分之一到七分之一的储层平均孔喉直径是选择过滤器的绝对标准值，再根据对该粒径固体颗粒需要达到的去除率的要求，可确定过滤器需要的βx，固体颗粒去除率与βx的关系可以用下面的公式表示：例如：如果储层损害的临界颗粒直径是2～5μm，选择的过滤器的绝对标定值应为2μm，要求过滤器清除2μm固体颗粒的效率达到99％，则选择过滤器的β2一100。表5-4-1是美国波尔油井服务公司生产的Stratatrol型滤筒过滤器的过滤标定参数，它的βx值数据是根据β值测试程序（OSUF-2，ISO4572，ANSIB.93.31-1973）作出的。现场作业中根据过滤精度的要求和过滤器的过滤参数选择相应的过滤芯子。二、过滤器的选用完井液的过滤必须通过过滤器来实现，目前使用的过滤器包括筒式过滤器，袋式过滤器，管式过滤器，多