本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，確切地說(shuō)涉及一種水基鉆井液封堵性的評(píng)價(jià)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(cè)定儀，測(cè)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(lái)評(píng)價(jià)。采用可視砂床的侵入深度或?yàn)V失量、高溫高壓濾失量和高溫高壓透失水的大小來(lái)表示鉆井液封堵效果。

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

水進(jìn)入近井壁泥頁(yè)巖地層和進(jìn)入含泥頁(yè)巖地層是井壁失穩(wěn)的主要原因,致密封堵有效阻水進(jìn)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(biāo)地層孔隙或微裂隙相匹配,而現(xiàn)有的封堵劑或因軟化點(diǎn)低、或因熒光性強(qiáng)、或因?qū)︺@井液其他性能有不利影響而難以滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。本文通過(guò)對(duì)防塌封堵的過(guò)程分析,提出了將納米二氧化硅改性熱塑性高分子復(fù)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(píng)價(jià)方法、新型封堵劑研究、封堵作用效果及封堵機(jī)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(duì)現(xiàn)有鉆井液封堵評(píng)價(jià)方法缺陷分析的基礎(chǔ)上,以原理模擬為指導(dǎo),研制出了高溫高壓鉆井液防塌封堵測(cè)試儀,并據(jù)此建立起了鉆井液封堵能力的評(píng)價(jià)方法,該方法以鉆井液實(shí)驗(yàn)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(dòng),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(shí)間范圍內(nèi)失水量的大小評(píng)價(jià)封堵性能的好壞。實(shí)驗(yàn)表明該封堵評(píng)價(jià)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(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)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(duì)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(jì)、軟化點(diǎn)測(cè)試儀和激光粒度儀對(duì)復(fù)合材料的形貌、粒度分布、軟化點(diǎn)和熒光強(qiáng)度進(jìn)行了分析與表征。評(píng)價(jià)了NAZ-1作為單一處理劑在鉆井液基漿中性能,實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：復(fù)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(fù)合材料NAZ-1作為主劑,采用正交實(shí)驗(yàn)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(rùn)土+4%NZA-1+3%QCX-2+3%SMC+ 3%SMP-2+1%SPNH+0.1%CMC。實(shí)驗(yàn)表明：封堵鉆井液體系的鉆屑滾動(dòng)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(rùn)滑性能。本文應(yīng)用壓力傳遞結(jié)合微觀實(shí)驗(yàn)分析了NAZ-1防塌體系的封堵機(jī)理在于：在一定溫度壓力下變軟變形進(jìn)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(qiáng)親水性改變?yōu)槿跤H水性,從而阻止水進(jìn)入地層并阻斷水力和化學(xué)勢(shì)傳遞,從而達(dá)到穩(wěn)定井壁的目的。

但是，當(dāng)前評(píng)價(jià)方法仍然存在以下缺點(diǎn)：

①可視砂床無(wú)法模擬井下高溫狀態(tài)；

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對(duì)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(píng)價(jià)方法，本評(píng)價(jià)方法模擬了井下高溫高壓狀態(tài)，排除了高溫可能導(dǎo)致鉆井液失穩(wěn)而帶來(lái)的封堵性評(píng)價(jià)干擾因素。

本發(fā)明是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種水基鉆井液封堵性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于步驟如下：使用滲透率封堵性測(cè)試儀對(duì)鉆井液封堵性能測(cè)試，采用鉆井液通過(guò)陶瓷濾片的高溫高壓濾失量進(jìn)行封堵效果評(píng)價(jià)。

具體步驟為：Fann-389 PPA滲透率封堵性測(cè)試儀組裝好后，將配制好的鉆井液倒入中測(cè)試漿杯中，裝上陶瓷濾片進(jìn)行高溫高壓濾失量測(cè)定，記錄每分鐘的累積濾失量數(shù)值，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為30min,然后對(duì)測(cè)試時(shí)間和累積濾失量進(jìn)行作圖，得到高溫高壓濾失量曲線圖，對(duì)鉆井液的封堵效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)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(cè)試杯上方排出，消除了高溫可能導(dǎo)致鉆井液失穩(wěn)而帶來(lái)的封堵性評(píng)價(jià)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(fù)性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1為鉆井液封堵性能測(cè)試示意圖。

具體實(shí)施方式

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

該儀器濾液出口在上方，可以消除高溫可能帶來(lái)的鉆井液失穩(wěn)引發(fā)重晶石等加重劑沉淀而導(dǎo)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(fù)性強(qiáng)。

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(jī)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(shù)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(yè)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(jī)硅鋁QLA是四川泰銳石油化工有限公司依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為Q/08332190-9.01-2016，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱為《鉆井液用有機(jī)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(zé)任公司依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為Q/TZC1-2016，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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）》。