钻井液体系抑制性能评价方法改进研究-孙强

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1、2013NO.26ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报研究报告①②钻井液体系抑制性能评价方法改进研究孙强胡进军冀腾薛凯华夏小春项涛（中海油田服务股份有限公司油化研究院河北燕郊101149）摘要：推荐页岩滚动回收率试验基准物质HOLEPLUG天然岩屑，引入水分校正系数Φ和可溶性盐校正系数�对页岩滚动回收率试验和计算方法进行修正。结果表明推荐的页岩滚动回收率试验及计算方法，对不同的钻井液体系抑制效果差异化明显，试验方法重复性大于95%。关键词：钻井液抑制性能评价方法滚动回收率HOLEPLUG中图分类号：TE254文献标识码：A文

2、章编号：1674-098X(2013)09(b)-0005-041概述滚动回收率实验用岩屑。HOLEPLUG粘土（如KCl、KCOOH等）作为钻井液体系抑抑制能力是钻井液体系及材料性能的矿物相对含量如表1所示。从表1可以看出制剂或使用盐类（如NaCOOH、KCOOH）重要评价指标。目前国内石油行业对钻井HOLEPLUG成份完全为蒙皂石，非常均一，作为体系加重剂的钻井液体系滚动回收率液及处理剂的抑制性能评价方法很多，较具有非常强的膨胀性，适合作为岩屑回收率评价，忽略可溶性盐的影响将使评价结果为通用的检测方法包括页岩滚动回收率实实验的岩屑。HOLEPLUG外观见图1。产生偏差

3、。验、页岩线性膨胀率实验、页岩体积膨胀率2.2页岩滚动回收率试验及计算方法规范本文引入了μ因子对可溶性盐进行校[1]实验、抑制膨润土造浆实验等。但各基准除了基准物质外，目前业内采用的滚动正。μ因子即为待测溶液或钻井液体系滤实验物质的同一性和方法规范性存在较大回收率实验操作方法和计算方法也存在两液中所含有可溶性盐的质量百分数。差异，造成实验结果的可重复性和可对比点显著不足。例如：含有20%可溶性盐的钻井液体性较差。该文对页岩岩屑选择和页岩滚动(1)目前所采用的实验方法和计算方系，如称取25g岩屑，滚动回收得到钻屑回收率的实验方法改进进行了详细说明。法，大多没有考虑岩屑块中水

4、分的存在。湿重26g，钻屑干重20g，在不考虑可溶长期放置的页岩岩屑块通常会有大于性岩的前提下，滚动回收率为Ro：2页岩滚动回收率试验方法改进10%的水分存在，而在计算过程中，这10%m201Ro100%100%80%2.1页岩滚动回收率试验基准物——泥页的水分被当做分散掉的岩屑处理，使得得m250岩岩块规范到的滚动回收率数值相对于真值偏低。如果把20%的可溶性盐μ考虑其中，滚页岩滚动回收率试验中的岩屑除少部在本文中引入水分校正因子予以校动回收率R为：n分来自于露头岩心外，大部分来自于钻进正，消除了岩屑自身所含水分对实验结果的M(MM)dwdRn1

5、00%过程中的振动筛筛除钻屑。取自不同层位影响。m0的岩屑块，其水化膨胀性能存在很大差异；如称取25g岩屑，滚动回收得到20g20(2620)0.2另外在国内水基钻井液体系占主导的情况钻屑，在不考虑岩屑水分的前提下：100%75.2%25下，多数的岩屑块，都已经经历了钻井施回收率Ro为：其中存在由体系中可溶性盐引起的偏工过程中水基钻井液体系的污染，这两点m20差：1Ro100%100%80%使得页岩滚动回收率试验有一定的不足。m250RnRo75.2%80%4.8%1997年颁布实施的行业标准《钻井液用页如果把10%的水分Φ考虑其中，滚动回

6、由上可见，引入岩屑水分校正因子Φ和岩抑制剂评价方法SY/T6335》中，对弥收率Rn则为：体系可溶性盐校正因子μ必要而有效。补这一不足进行了一定的努力。通过使用二m201Ro100%100%80%2.3推荐的页岩滚动回收率试验及计算方级膨润土人工压制粘土片的方法对滚动回m250收率试验方法进行规范。以特制的模具在其中存在由钻屑水分引起的误差：法滚动回收率实验操作及计算方法详述15MPa压力下压制成直径为5mm、高为RnRo89%80%9%5mm的二级膨润土模拟岩屑。但由于二如果在试验前对钻屑进行烘干处理，如下：级膨润土自身存在的差异以及低效的岩屑往往会使

7、岩屑块失水、干裂变脆，造成结构(1)将待测溶液或钻井液倒入老化罐制作方式，使得该方法的应用推广受到限上的破坏，对滚动回收率的评价结果势必350ml刻度线处。制。会造成影响。(2)用电子天平称取两份（25±0.05)g该文对页岩滚动回收率试验的基准物(2)目前业内采用的实验方法和计算方完整的HOLEPLUG钻屑，第一份记录其质质标准岩屑进行了规范，推荐使用市场商法，没有把浸入岩屑中的液体所携带的可量为m0，第二份记录其质量为m1。品化标准泥页岩岩屑块作为滚动回收率溶性盐考虑在内。(3)老化前将称取的第一份HOLEPLUG岩屑。试