本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種水基鉆井液封堵性的評價方法。

背景技術(shù)：

目前，鉆井液的封堵效果主要采用低壓和高壓可視砂床濾失儀、42型或71型高溫高壓濾失量測定儀，測定鉆井液的砂床侵入深度、濾失量和高溫高壓濾失量、滲透失水來評價。采用可視砂床的侵入深度或濾失量、高溫高壓濾失量和高溫高壓透失水的大小來表示鉆井液封堵效果。

作者為張勇，2013年在《西南石油大學》的博士畢業(yè)論文中公開了“水基鉆井液封堵理論與技術(shù)研究”的文獻，該論文的主要內(nèi)容是：

水進入近井壁泥頁巖地層和進入含泥頁巖地層是井壁失穩(wěn)的主要原因,致密封堵有效阻水進入地層并隔斷井筒壓力向地層傳遞是穩(wěn)定井壁的重要技術(shù)方法,但致密封堵要求封堵材料的大小和形狀與目標地層孔隙或微裂隙相匹配,而現(xiàn)有的封堵劑或因軟化點低、或因熒光性強、或因?qū)︺@井液其他性能有不利影響而難以滿足現(xiàn)場要求。本文通過對防塌封堵的過程分析,提出了將納米二氧化硅改性熱塑性高分子復合材料作為鉆井液新型封堵材料的新思路,并從防塌封堵評價方法、新型封堵劑研究、封堵作用效果及封堵機理分析幾方面研究了水基鉆井液防塌封堵理論與技術(shù)。本文在對現(xiàn)有鉆井液封堵評價方法缺陷分析的基礎(chǔ)上,以原理模擬為指導,研制出了高溫高壓鉆井液防塌封堵測試儀,并據(jù)此建立起了鉆井液封堵能力的評價方法,該方法以鉆井液實驗常用的高溫高壓失水儀模擬井下高溫高壓條件,以失水儀的攪拌模擬鉆井液流動,以間歇可調(diào)的金屬縫板模擬微裂縫(20-100μm),以鉆井液濾紙模擬微孔隙,以一定時間范圍內(nèi)失水量的大小評價封堵性能的好壞。實驗表明該封堵評價方法具有良好的可行性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。本文以原位聚合法合成出了無機/有機復合材料封堵劑NAZ-1,探討了NCO/OH比值、IPDI、PPG和DMPA加料方式、納米二氧化硅的用量等因素對NAZ-1封堵性能的影響,優(yōu)選了最佳合成條件。用環(huán)境掃描電鏡、熒光分光光度計、軟化點測試儀和激光粒度儀對復合材料的形貌、粒度分布、軟化點和熒光強度進行了分析與表征。評價了NAZ-1作為單一處理劑在鉆井液基漿中性能,實驗研究結(jié)果表明：復合材料NAZ-1的配伍性能好,高溫封堵效果顯著,優(yōu)于常用的磺化瀝青和乳化瀝青。本文以復合材料NAZ-1作為主劑,采用正交實驗方法研究出了具有良好高溫封堵性能的水基防塌封堵鉆井液4%膨潤土+4%NZA-1+3%QCX-2+3%SMC+ 3%SMP-2+1%SPNH+0.1%CMC。實驗表明：封堵鉆井液體系的鉆屑滾動回收率為63%,具有較好的抑制性；150℃下的40微米微裂縫封堵失水量為15m1,具有良好的高溫封堵性能；具有良好的抗鉆屑污染能力的潤滑性能。本文應用壓力傳遞結(jié)合微觀實驗分析了NAZ-1防塌體系的封堵機理在于：在一定溫度壓力下變軟變形進入近井壁地層,并吸附、滯留、堆積在地層空隙,并將空隙表面由強親水性改變?yōu)槿跤H水性,從而阻止水進入地層并阻斷水力和化學勢傳遞,從而達到穩(wěn)定井壁的目的。

但是，當前評價方法仍然存在以下缺點：

①可視砂床無法模擬井下高溫狀態(tài)；

②現(xiàn)有高溫高壓濾失測定儀忽略了高溫可能帶來的鉆井液失穩(wěn)引發(fā)重晶石等加重劑沉淀而導致的數(shù)據(jù)假象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種水基鉆井液封堵性的評價方法，本評價方法模擬了井下高溫高壓狀態(tài)，排除了高溫可能導致鉆井液失穩(wěn)而帶來的封堵性評價干擾因素。

本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種水基鉆井液封堵性的評價方法，其特征在于步驟如下：使用滲透率封堵性測試儀對鉆井液封堵性能測試，采用鉆井液通過陶瓷濾片的高溫高壓濾失量進行封堵效果評價。

具體步驟為：Fann-389 PPA滲透率封堵性測試儀組裝好后，將配制好的鉆井液倒入中測試漿杯中，裝上陶瓷濾片進行高溫高壓濾失量測定，記錄每分鐘的累積濾失量數(shù)值，測試時長為30min,然后對測試時間和累積濾失量進行作圖，得到高溫高壓濾失量曲線圖，對鉆井液的封堵效果進行評價。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果如下：

1、本發(fā)明模擬了井下的高溫高壓狀態(tài)，濾液從測試杯上方排出，消除了高溫可能導致鉆井液失穩(wěn)而帶來的封堵性評價干擾因素；

2、本發(fā)明使用陶瓷濾片替換現(xiàn)有濾紙，高溫狀態(tài)下不易損壞，數(shù)據(jù)重復性強。

附圖說明

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明，其中：

圖1為鉆井液封堵性能測試示意圖。

具體實施方式

參照說明書附圖，本發(fā)明的最佳實施方式是，其使用滲透率封堵性測試儀對鉆井液封堵性能測試，采用鉆井液通過陶瓷濾片的高溫高壓濾失量進行封堵效果評價。具體步驟為：Fann-389 PPA滲透率封堵性測試儀組裝好后，將配制好的鉆井液倒入中測試漿杯中，裝上陶瓷濾片進行高溫高壓濾失量測定，記錄每分鐘的累積濾失量數(shù)值，測試時長為30min,然后對測試時間和累積濾失量進行作圖，得到高溫高壓濾失量曲線圖，對鉆井液的封堵效果進行評價。

該儀器濾液出口在上方，可以消除高溫可能帶來的鉆井液失穩(wěn)引發(fā)重晶石等加重劑沉淀而導致的數(shù)據(jù)假象。

使用陶瓷濾片替換現(xiàn)有濾紙，高溫狀態(tài)下不易損壞，數(shù)據(jù)重復性強。

從圖1表明：高溫高壓濾失量3min后濾失量大幅下降并逐步減少至15min后濾失量為零，封堵效果好。

本例中，水基鉆井液可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任一種，或者采用以下方案：

水基鉆井液由清水、抑制劑、降濾失劑、封堵劑、pH調(diào)節(jié)劑、加重劑按重量份數(shù)比制備而成，清水:抑制劑:降濾失劑:封堵劑:pH調(diào)節(jié)劑:加重劑=100:20～25:15～20:1～2：0.5～1:35～200。

所述的抑制劑是由0.2～1重量份的聚丙烯酸鉀KPAM、0.5～2重量份的聚陰離子纖維素PAC-LV、0.3～2重量份的高固相鉆井液用抑制劑有機硅鋁QLA、10～20重量份的甲酸鉀、3～8重量份的氯化鉀混合而成。

所述的降濾失劑是由2～4重量份的磺化酚醛樹脂SMP、1～2重量份的抗高溫抗鹽降濾失劑RSTF混合而成。

所述的封堵劑為頁巖抑制劑SOLTEX； pH調(diào)節(jié)劑為生石灰；加重劑為重晶石。

所述的高固相鉆井液用抑制劑有機硅鋁QLA是四川泰銳石油化工有限公司依據(jù)企業(yè)標準生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標準號為Q/08332190-9.01-2016，企業(yè)標準名稱為《鉆井液用有機硅鋁基抑制劑（QLA）》。

所述的抗高溫抗鹽降濾失劑RSTF是重慶市天澤鉆井材料有限責任公司依據(jù)企業(yè)標準生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標準號為Q/TZC1-2016，企業(yè)標準名稱為《鉆井液用高溫抗鹽降濾失劑 腐植酸丙磺酸酰胺多元共聚物（RSTF）》。