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【摘要】无渗透无侵害钻井液是一种塑性流体,它的滤液在一定程度上来说渗不到地层内,可以有效的避免储层渗透率变低,也帮助我们实现了无损伤的钻井。它是一种新式的工艺技术,对其渗透性能的评价也要有别于传统的评价方法,我们借鉴国外的一些评价方法,然后对其进行分析研究。
【关键词】钻井液 无渗透无侵害 地层损害 评价
无渗透无侵害钻井液是一种近几年才提出的无损害钻井的技术。它通过对钻井液以及降虑失剂的研究,又研制了新的降滤失剂加入到其中,然后获得了新式的钻井液。并且,国外也采用了砂床取代滤纸对这种新式的钻井液进行滤失性能进行评价,这种评价方法比传统的滤纸评价更加真实。当前,我们国家也在不断的完善无渗透钻井液的评价方法,由于起步比较晚,评价方法还不是很完善,我们就对无渗透的钻井液评价进行简单的分析。
1 无渗透无侵害钻井液
无渗透无侵害钻井液的体系及机理。这种钻井液几乎不会对地层产生滤液渗透以及固相侵害。钻井液的滤液渗不到地层内也就不会对储层造成伤害,而且测量的滤失量几乎为零,这就是无渗透。当这个体系内固相颗粒不会侵害地层,极大的降低了储层的渗透率,无伤害的实施钻井作业,这就是无侵害。
无渗透无侵害钻井液是在常规钻井液内通过掺加处理剂转化的,这种新式钻井液的成分为:膨润土浆+护胶剂+流型调节剂+无渗透钻井液处理剂。通过掺加无渗透钻井液处理剂,使得这种体系的滤液滤失量变得非常低。并且,这种钻井液的处理剂采用的是水溶性以及油溶性的聚合物、阳离子胶体构成,它的工作机理是化学原理的封堵,而不是传统的固相封堵,这种钻井液体系中的聚合物可以形成胶团或者是胶束,当滤液开始侵入渗透性地层时,它们可以及时的形成一个低渗透屏蔽薄膜,薄膜的组成是有滤液中的聚合物形成的,也有固相构成,能非常有效的阻止流体侵入以及固相侵害,最终能够稳定井壁,避免了储层收到损害。
2 无渗透钻井液体系的特点
根据钻井现场的实际应用,我们能够发现这种钻井液具有这么几个特点:
(1)它是在常规钻井液内掺加处理剂混合而成的,具有无损害的作用;
(2)能更加准确的评价其渗滤性能以及泥饼,具有实际指导的意义;
(3)能够稳定岩层,提高了地层承压力,稳定井眼;
(4)能够润滑并且及时的冷却钻头;
(5)阻止地层中油气的流动,减少储层的伤害;
(6)施工简单,并且施工成本低而且使用的周期长。
3 无渗透钻井液渗滤性能评价方法
3.1 API滤失仪砂床测试法。采用砂岩作为渗滤介质能够很真实的模拟出井下的情况
它的评价试验步骤是这样的:
(1)组装压滤装置;
(2)在压滤装置内装入一定量的砂粒,且粒径大小符合要求;
(3)将压滤装置内的砂粒摇动到砂面平整;
(4)倒入待测流体;
(5)盖紧压滤装置杯盖并放置在支架上;
(6)将带有刻度的量筒放置在压滤装置下;
(7)打开气阀给流体施加0.69MPa的压力;
(8)流体在砂层中滤失30min;
(9)关闭气源卸掉压力;
(10)讀出并记录量筒中滤液的体系;如果30min内有气体渗出,记下开始渗出的时间并停止试验,这种情况即为30min以内全滤失。
我们采用滤纸作为介质进行渗滤性能评价试验,通过试验我们能够发现,同样的流体当采用不同的试验方法进行评价时,试验的结果大不相同。
试验中还发现,当砂粒的粒径以及质量不同时,对试验的结果影响也比较大。通过多组砂粒作为介质的对比试验,我们能够得出,当砂粒的粒径小,质量大,其试验的滤失量就比较小。对砂粒的质量以及粒径需要我们通过大量的试验才能够最终确定其参数。但是API滤失仪砂床测试法也具有一定的局限性,当其处理剂为聚磺以及聚硅氟时,试验获得的滤失量都为零。
3.2 FA型无渗透钻井液滤失仪测试法
这是我们国家研制的一种测试仪器。它采用可透视的有机玻璃筒作为钻井液杯,能够清晰的观察实验过程中的渗透情况。这种评价试验的步骤同API滤失仪砂床测试法相类似,区别在于FA型试验方法有专门的滤失仪以及试验需要的管线,砂粒也要装至规定的刻度范围内的试管内。
3.3 注射器测试法
这是一种非常直观的试验过程,其渗滤介质为砂岩,这种试验是在注射器内完成的。它需要在注射器内提前装入试验规定体积的砂子,并且砂子的粒径也要符合试验要求,然后将试验液注入其中,试验人员推进活塞至推不动活塞或者是碰到砂层,然后观察注射器的钻井液渗滤情况。如果滤液侵入量很少,就没有流体从注射器流出并且可以测定侵入深度,这种测试方法非常方便,并且能在比较短的时间就能获得试验结果。虽然,这种试验方法非常的简单易行,但是它也具有一定的局限性,只能进行定性评价。并且,在试验中我们也发现,选用的注射器的型号大小以及使用砂量的多少、砂样尺寸对试验的结果都有着一定的影响,我们也需要长期的积累经验。3.4 试管测试法
同注射器测试法类似,这种试验方法也是非常的直观,它的渗滤介质也是砂岩。这种试验方法是在试管内装入砂子,同样砂子的体积以及砂子的粒径都要符合试验的要求,然后在将试验液注入其中,紧接着,观察液体的渗滤情况及形成屏蔽层的情况。
4 结语
(1)API滤失仪砂床测试法与采用滤纸作为介质获得的试验结果不同,他们之间没有关系,即使是同样的试验体系,当采用不同评价方法时,我们测得的数据是不相同的。
(2)API滤失以及FA砂床测试法可以很好的测试评价无渗透钻井液体系的渗滤性。
(3)我们需要经过长期的试验,然后总结经验,建立一个比较合理的试验方法,并且还要制定出完善的评价标准。
(4)我们需要根据实际情况,不同的钻井液我们要采用不同的测试方法,选取最合理的测试方法以及合理的评价标准。
参考文献
[1] 李浩,陈礼仪,陈尔志,吴 林,谢 兵,申太云.新型水基钻井液成膜处理剂的研制与应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2010,(4)
[2] 马诚,李 鹏,蒋官澄,孔 瑛. 成膜性聚合物钻井液降滤失剂的研制及评价[J]. 钻井液与完井液,2011,(3)
[3] 王永恒,康毅力,兰 林,徐兴华. 集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的新型钻井完井液[J]. 钻井液与完井液,2008,(6)
[4] 王永恒,康毅力,兰 林,徐兴华. 一种非渗透钻井完井液对裂缝性储层保护能力实验评价[J]. 钻采工艺,2007,(1)
[5] 齐从丽. 新型钻井液——非渗透钻井液的研究与应用[J]. 断块油气田,2007,(3)
作者简介
杨金宝,助理工程师,现在新疆贝肯能源工程股份有限公司从事石油信息管理工作。
【关键词】钻井液 无渗透无侵害 地层损害 评价
无渗透无侵害钻井液是一种近几年才提出的无损害钻井的技术。它通过对钻井液以及降虑失剂的研究,又研制了新的降滤失剂加入到其中,然后获得了新式的钻井液。并且,国外也采用了砂床取代滤纸对这种新式的钻井液进行滤失性能进行评价,这种评价方法比传统的滤纸评价更加真实。当前,我们国家也在不断的完善无渗透钻井液的评价方法,由于起步比较晚,评价方法还不是很完善,我们就对无渗透的钻井液评价进行简单的分析。
1 无渗透无侵害钻井液
无渗透无侵害钻井液的体系及机理。这种钻井液几乎不会对地层产生滤液渗透以及固相侵害。钻井液的滤液渗不到地层内也就不会对储层造成伤害,而且测量的滤失量几乎为零,这就是无渗透。当这个体系内固相颗粒不会侵害地层,极大的降低了储层的渗透率,无伤害的实施钻井作业,这就是无侵害。
无渗透无侵害钻井液是在常规钻井液内通过掺加处理剂转化的,这种新式钻井液的成分为:膨润土浆+护胶剂+流型调节剂+无渗透钻井液处理剂。通过掺加无渗透钻井液处理剂,使得这种体系的滤液滤失量变得非常低。并且,这种钻井液的处理剂采用的是水溶性以及油溶性的聚合物、阳离子胶体构成,它的工作机理是化学原理的封堵,而不是传统的固相封堵,这种钻井液体系中的聚合物可以形成胶团或者是胶束,当滤液开始侵入渗透性地层时,它们可以及时的形成一个低渗透屏蔽薄膜,薄膜的组成是有滤液中的聚合物形成的,也有固相构成,能非常有效的阻止流体侵入以及固相侵害,最终能够稳定井壁,避免了储层收到损害。
2 无渗透钻井液体系的特点
根据钻井现场的实际应用,我们能够发现这种钻井液具有这么几个特点:
(1)它是在常规钻井液内掺加处理剂混合而成的,具有无损害的作用;
(2)能更加准确的评价其渗滤性能以及泥饼,具有实际指导的意义;
(3)能够稳定岩层,提高了地层承压力,稳定井眼;
(4)能够润滑并且及时的冷却钻头;
(5)阻止地层中油气的流动,减少储层的伤害;
(6)施工简单,并且施工成本低而且使用的周期长。
3 无渗透钻井液渗滤性能评价方法
3.1 API滤失仪砂床测试法。采用砂岩作为渗滤介质能够很真实的模拟出井下的情况
它的评价试验步骤是这样的:
(1)组装压滤装置;
(2)在压滤装置内装入一定量的砂粒,且粒径大小符合要求;
(3)将压滤装置内的砂粒摇动到砂面平整;
(4)倒入待测流体;
(5)盖紧压滤装置杯盖并放置在支架上;
(6)将带有刻度的量筒放置在压滤装置下;
(7)打开气阀给流体施加0.69MPa的压力;
(8)流体在砂层中滤失30min;
(9)关闭气源卸掉压力;
(10)讀出并记录量筒中滤液的体系;如果30min内有气体渗出,记下开始渗出的时间并停止试验,这种情况即为30min以内全滤失。
我们采用滤纸作为介质进行渗滤性能评价试验,通过试验我们能够发现,同样的流体当采用不同的试验方法进行评价时,试验的结果大不相同。
试验中还发现,当砂粒的粒径以及质量不同时,对试验的结果影响也比较大。通过多组砂粒作为介质的对比试验,我们能够得出,当砂粒的粒径小,质量大,其试验的滤失量就比较小。对砂粒的质量以及粒径需要我们通过大量的试验才能够最终确定其参数。但是API滤失仪砂床测试法也具有一定的局限性,当其处理剂为聚磺以及聚硅氟时,试验获得的滤失量都为零。
3.2 FA型无渗透钻井液滤失仪测试法
这是我们国家研制的一种测试仪器。它采用可透视的有机玻璃筒作为钻井液杯,能够清晰的观察实验过程中的渗透情况。这种评价试验的步骤同API滤失仪砂床测试法相类似,区别在于FA型试验方法有专门的滤失仪以及试验需要的管线,砂粒也要装至规定的刻度范围内的试管内。
3.3 注射器测试法
这是一种非常直观的试验过程,其渗滤介质为砂岩,这种试验是在注射器内完成的。它需要在注射器内提前装入试验规定体积的砂子,并且砂子的粒径也要符合试验要求,然后将试验液注入其中,试验人员推进活塞至推不动活塞或者是碰到砂层,然后观察注射器的钻井液渗滤情况。如果滤液侵入量很少,就没有流体从注射器流出并且可以测定侵入深度,这种测试方法非常方便,并且能在比较短的时间就能获得试验结果。虽然,这种试验方法非常的简单易行,但是它也具有一定的局限性,只能进行定性评价。并且,在试验中我们也发现,选用的注射器的型号大小以及使用砂量的多少、砂样尺寸对试验的结果都有着一定的影响,我们也需要长期的积累经验。3.4 试管测试法
同注射器测试法类似,这种试验方法也是非常的直观,它的渗滤介质也是砂岩。这种试验方法是在试管内装入砂子,同样砂子的体积以及砂子的粒径都要符合试验的要求,然后在将试验液注入其中,紧接着,观察液体的渗滤情况及形成屏蔽层的情况。
4 结语
(1)API滤失仪砂床测试法与采用滤纸作为介质获得的试验结果不同,他们之间没有关系,即使是同样的试验体系,当采用不同评价方法时,我们测得的数据是不相同的。
(2)API滤失以及FA砂床测试法可以很好的测试评价无渗透钻井液体系的渗滤性。
(3)我们需要经过长期的试验,然后总结经验,建立一个比较合理的试验方法,并且还要制定出完善的评价标准。
(4)我们需要根据实际情况,不同的钻井液我们要采用不同的测试方法,选取最合理的测试方法以及合理的评价标准。
参考文献
[1] 李浩,陈礼仪,陈尔志,吴 林,谢 兵,申太云.新型水基钻井液成膜处理剂的研制与应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2010,(4)
[2] 马诚,李 鹏,蒋官澄,孔 瑛. 成膜性聚合物钻井液降滤失剂的研制及评价[J]. 钻井液与完井液,2011,(3)
[3] 王永恒,康毅力,兰 林,徐兴华. 集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的新型钻井完井液[J]. 钻井液与完井液,2008,(6)
[4] 王永恒,康毅力,兰 林,徐兴华. 一种非渗透钻井完井液对裂缝性储层保护能力实验评价[J]. 钻采工艺,2007,(1)
[5] 齐从丽. 新型钻井液——非渗透钻井液的研究与应用[J]. 断块油气田,2007,(3)
作者简介
杨金宝,助理工程师,现在新疆贝肯能源工程股份有限公司从事石油信息管理工作。