一種鉆井液抑制性評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油勘探中鉆井液性能評價方法，具體涉及一種鉆井液抑制性評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泥頁巖微裂縫是引起井壁坍塌的重要原因之一。當(dāng)泥頁巖遇水后，由于毛細(xì)管作用，水沿微裂縫侵入巖石，產(chǎn)生水化作用，使泥頁巖發(fā)生分散，從而引起井壁的失穩(wěn)。因此，在泥頁巖地層鉆井時，有必要加強(qiáng)鉆井液的封堵能力，提高微裂縫封堵效果。
[0003]在室內(nèi)對鉆井液的封堵能力進(jìn)行評價，可提高現(xiàn)場應(yīng)用的針對性和使用效果。目前，國內(nèi)評價鉆井液抑制性的方法有很多種。如使用較為廣泛的FA型無滲透鉆井液濾失儀，該實驗儀在使用有機(jī)透明玻璃作為實驗筒，通過氮氣加壓直觀測量泥漿濾液侵入模擬巖床深度。實驗條件為常溫、中壓0.69MPa。人工測量泥漿濾液侵入巖床深度，實驗直觀、簡單，功能單一?！队吞锘瘜W(xué)》1999年第4期“破碎性地層鉆井液防塌劑評價方法及應(yīng)用”中提出使用一種高溫高壓動態(tài)失水儀，使用一定孔喉的人造巖芯，通過測濾失量來確定泥餅的封堵能力，實驗用巖芯不能重復(fù)使用。又如徐同臺等在《鉆井液用封堵劑的評價方法及影響因素》中提出采用高溫高壓濾失量測定儀，測定鉆井液HTHP濾失量、HTHP滲透失水、HTHP砂床濾失量和HTHP砂床失水四個指標(biāo)來評價鉆井液的封堵效果(見《鉆井液與完井液》，2009，26 (2))。岳前升等在《油基鉆井液的封堵性能研究與應(yīng)用》中提出使用低滲人造巖心封堵實驗，計算封堵率來評價封堵效果(見《鉆井液與完井液》，2006，23 (5))。公開號101109739的專利公開了一種高溫高壓泥餅封堵承壓強(qiáng)度實驗儀。公開號103048090A的專利公開了一種使用巖心滲透率儀器來評價封堵率的評價方法。
[0004]這些技術(shù)的缺點或不足是:①多數(shù)為較復(fù)雜的較大型儀器，實驗操作比較繁瑣，實驗時間長，適于室內(nèi)研究，不能在鉆井現(xiàn)場進(jìn)行實驗評價；②多數(shù)針對裂縫封堵效果的評價儀器，沒有專門研究微裂縫(裂縫寬度在100微米或150微米以下的裂縫)封堵效果，評價效果有一定的局限性。③鉆井液HTHP濾失量、HTHP滲透失水等指標(biāo)都不能真實的模擬鉆井液的封堵情況，評價效果受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)的不足，提供一種既能針對一般性的鉆井液抑制性進(jìn)行評價(如巖石裂縫封堵、孔隙封堵)，又能針對泥頁巖地層微裂縫封堵效果進(jìn)行評價，提高評價方法的適用性和簡便性的鉆井液抑制性評價方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種鉆井液抑制性評價方法，其特征在于利用聲波測速儀測定鉆井液浸泡后的巖心切片的聲波傳遞速率，從而考察鉆井液的封堵性能。
[0007]依據(jù)上述方案的具體實施步驟包括:
①對同一巖心進(jìn)行切片、編號，測量巖心高度和長度，排空巖心的空氣。
[0008]②將處理好的巖心放入盛有鉆井液的高溫高壓濾失量測定儀的濾液器中，升溫至150°C、加壓至 4.1MPa 下，靜止 6_10h。
[0009]③取出巖心后，清洗巖心表面沉積物，然后聲波測速儀上測量聲波傳遞速率；
④通過幾種不同鉆井液的聲波傳遞速率結(jié)果，比較出鉆井液對巖心封堵效果的高低。
[0010]上述方案還包括:
步驟(I)把巖心放在水溶液中抽空以除去巖樣中的空氣；步驟(2)濾液器中盛有的鉆井液的量必須能包覆住巖心，形成鉆井液浸泡。
[0011]所述高溫高壓濾失量測定儀為42型高溫高壓濾失量測定儀；所述聲波測速儀為CWT-200聲波測速儀。
[0012]步驟(2)中按標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5621-93的要求升溫、加壓。
[0013]該方法的機(jī)理如下:通過巖心切片在高溫高壓條件下鉆井液中的浸泡，來模擬鉆井液對地層巖石的封堵情況，然后利用CWT-200聲波測速儀測定巖心切片的相對巖石強(qiáng)度，從而反映出鉆井液的封堵性能。
[0014]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
①本發(fā)明實驗周期短，可操作性強(qiáng)，實驗過程簡單，裝置方便攜帶，可以室內(nèi)用于實驗研究，也可在鉆井現(xiàn)場用于評價鉆井液性能，適用性強(qiáng)。
[0015]②本發(fā)明能較好的模擬鉆井液對地層巖石的封堵情況，評價效果更加真實，對鉆井施工的指導(dǎo)性更強(qiáng)。
[0016]③本發(fā)明綜合考慮了巖石微裂縫、較大裂縫及孔隙的封堵情況，使用范圍更廣。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]綜合實施例1
一種鉆井液抑制性評價方法主要是利用CWT-200聲波測速儀測定鉆井液浸泡后的巖心切片的聲波傳遞速率，從而考察鉆井液的封堵性能。
[0019]該方法的實施步驟如下:
①對同一巖心進(jìn)行切片、編號，測量巖心高度和長度，把巖心放在地層水溶液中抽空以除去巖樣中的空氣。
[0020]②將處理好的巖心放入盛有鉆井液的高溫高壓濾失量測定儀濾液器中，按標(biāo)準(zhǔn)程序升溫、加壓，在150°C、4.1MPa下靜止8h。
[0021]③取出巖心后，清洗巖心表面沉積物，然后在CWT-200聲波測速儀上測量聲波傳遞速率。
[0022]④通過幾種不同鉆井液的聲波傳遞速率結(jié)果，可以比較出鉆井液對巖心封堵效果的聞低。
[0023]具體實施例2:
①對同一巖心進(jìn)行切片、編號，測量巖心高度和長度，把巖心放在地層水溶液中抽空以除去巖樣中的空氣。
[0024]②將處理好的巖心分別放入盛有鉆井液A及鉆井液B的42型高溫高壓濾失量測定儀濾液器中，按標(biāo)準(zhǔn)程序升溫、加壓(見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5621-93)，在150°C、4.1MPa下靜止8h (實驗期間，測定儀下閥桿一直關(guān)閉)。
[0025]③取出巖心后，清洗巖心表面沉積物，然后在CWT-200聲波測速儀上測量聲波傳遞速率。
[0026]實驗結(jié)果如下:
鉆井液A的聲波傳遞速率為15389m/s，鉆井液B的聲波傳遞速率為13406m/s。從結(jié)果可以看出，鉆井液B對巖石的封堵性要比鉆井液A的強(qiáng)。
[0027]具體實施例3:
①對同一巖心進(jìn)行切片、編號，測量巖心高度和長度，把巖心放在地層水溶液中抽空以除去巖樣中的空氣。
[0028]②將處理好的巖心分別放入盛有鉆井液C及鉆井液D的42型高溫高壓濾失量測定儀濾液器中，按標(biāo)準(zhǔn)程序升溫、加壓(見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5621-93)，150°C、4.1MPa下靜止8h(實驗期間，測定儀下閥桿一直關(guān)閉)。
[0029]③取出巖心后，清洗巖心表面沉積物，然后在CWT-200聲波測速儀上測量聲波傳遞速率。
[0030]實驗結(jié)果如下:
鉆井液C的聲波傳遞速率為9030m/s，鉆井液D的聲波傳遞速率為12627m/s。從結(jié)果可以看出，鉆井液C對巖石的封堵性要比鉆井液D的強(qiáng)。
[0031]其中，CWT-200聲波測速儀器主要由主機(jī)和巖心夾持器、計算機(jī)組成，是運用連續(xù)波技術(shù)來對小型樣本進(jìn)行超聲波速測量的儀器，可根據(jù)測得的速度，評估鉆井巖屑的力學(xué)特性。將巖心樣本平整放置于巖心夾持器中，通過超聲傳感器部件傳送壓縮波或偏振剪切波，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理計算出聲波傳遞速率。
【主權(quán)項】
1.一種鉆井液抑制性評價方法，其特征在于利用聲波測速儀測定鉆井液浸泡后的巖心切片的聲波傳遞速率，從而考察鉆井液的封堵性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液抑制性評價方法，其特征在于包括: ①對同一巖心進(jìn)行切片、編號，測量巖心高度和長度，排空巖心的空氣； ②將處理好的巖心放入盛有鉆井液的高溫高壓濾失量測定儀的濾液器中，升溫至150°C、加壓至 4.1MPa 下，靜止 6-10h ； ③取出巖心后，清洗巖心表面沉積物，然后聲波測速儀上測量聲波傳遞速率； ④通過幾種不同鉆井液的聲波傳遞速率結(jié)果，比較出鉆井液對巖心封堵效果的高低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液抑制性評價方法，其特征在于，步驟(I)把巖心放在水溶液中抽空以除去巖樣中的空氣；步驟(2)濾液器中盛有的鉆井液的量必須能包覆住巖心，形成鉆井液浸泡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆井液抑制性評價方法，其特征在于，所述高溫高壓濾失量測定儀為42型高溫高壓濾失量測定儀；所述聲波測速儀為CWT-200聲波測速儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3、4所述的鉆井液抑制性評價方法，其特征在于，步驟(2)中按標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5621-93的要求升溫、加壓。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉆井液抑制性評價方法，通過巖心切片在高溫高壓條件下鉆井液中的浸泡，來模擬鉆井液對地層巖石的封堵情況，然后利用CWT-200聲波測速儀測定巖心切片的相對巖石強(qiáng)度，從而反映出鉆井液的封堵性能。本發(fā)明實驗周期短，可操作性強(qiáng)，實驗過程簡單，裝置方便攜帶，可以室內(nèi)用于實驗研究，也可在鉆井現(xiàn)場用于評價鉆井液性能；本發(fā)明能較好的模擬鉆井液對地層巖石的封堵情況，評價效果更加真實，對鉆井施工的指導(dǎo)性更強(qiáng)。
【IPC分類】G01N29-024
【公開號】CN104569149
【申請?zhí)枴緾N201310510865
【發(fā)明人】劉振東, 李公讓, 喬軍, 周守菊, 侯業(yè)貴, 高楊, 孫怡
【申請人】中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月27日