多功能煤储层钻井液动态污染评价系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第4期钻井液与完并液、，o1．28NO．42011年7月DRILLINGFLUID＆C0MPLET10NFLUIDJuly201l文章编号：1001—5620(2011)04．0011-03多功能煤储层钻井液动态污染评价系统余维初，蒋光忠，汪伟英，胡三清，邹来方，田中兰，杨恒林(1．长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州；2．中国石油集团钻井工程技术研究院，北京)摘要多功能煤储层钻井液动态污染评价系统是一种模拟煤储层真三轴应力条件下的钻井液对煤储层的侵入、以及侵入储层的深度和程度，同时还可以进行各种真三轴应力条件下的煤储层各向异性特征研究的实

2、验仪器，属煤层气钻井液保护与伤害评价测试技术研究领域。该评价系统具有测量煤层煤心在各向异性应力条件下渗透率变化以及在真三维压力状态下煤储层钻井液动态污染前后的渗流变化规律的功能；能模拟正压差、1{i压差、平衡钻井过程中的钻井液动态污染过程，实现煤储层污染过程和渗流测试过程一体化，避免多次装夹煤样产生应力效应；适用于煤储层气液两相渗透率测试，解决了目前评价实验中常用的伪三轴夹持器不能在3个轴向上加载不同轴压的问题以及流体驱替实验、钻井液污染试验、气液两相驱替试验要单独进行的缺陷，具有流程清晰、操作方便、实验软件模块化、实验数据标准化等特点。关键词煤储层；真三轴应力；动态污染；实验研究中

3、图分类号：TE254．1文献标识码：A目前，中国只有用于油气层保护研究的、单一是在模拟地层温度、真三轴压力、流速的条件下对的模拟钻井的人井流体损害装置和测量煤心受入井煤心端面进行动态污染损害，动态污染采用端面循流体损害深度和程度的动态损害评价系统等。但是环剪切式的结构；该评价系统配置和流程适用于气煤储层的保护工作贯穿煤储层勘探开发的各个生产液两相流体渗透率的测试。因此该仪器的主体结构过程，是一项涉及多种学科的综合配套技术，上述应该包括温度控制系统、围三轴应力加压系统、真仪器装置并不能满足实际生产的需要。因此，对能三轴煤心夹持器系统、流体贮存及驱替系统、液体够模拟煤储层真三轴应力条件下

4、钻井液对储层的侵和气体计量系统、压力及温度数据采集和数据处理入、以及侵人储层的深度和程度，同时还可以进行系统等[6-7]储层的各种三轴应力方面的评价系统的试验研究意2评价系统的结构及工作原理义非常重大，用以满足煤储层保护工作实际生产的需要[1-5]2．1评价系统的结构多功能煤储层钻井液动态污染评价系统由气体1设计思路增压泵、气体储气罐、ISCO100DX泵、精密平流泵、根据设计的要求，该“评价系统”首先要设计加湿容器、油活塞容器、水活塞容器、三轴应力岩一台能够用于真三轴应力的煤心夹持器，能够模拟心夹持器、钻井液容器、计量轴压泵、回压缓冲器、地层上覆压力、最大水平应力和最小水平应力的加

5、气体质量流量计、油气水分离器、电子天平、计算载；要能够测量煤心的原始渗透率和受损害后的渗机采集板、烘箱等组成。该动态污染评价系统的结透率；该系统测量原始渗透率后不必取出煤心，而构如图1所示。基金项目：国家科技重大专项项目36课题1(2008zx05036—001)。第一作者简介：余维初，教授，1965年生，长期从事油田化学和油气储层保护研究领域的教学和科研工作。地址：荆州市开发区荆沙大道6号荆州市现代石油科技发展有限公司；邮政编码434000；电话(0716)8238861／13907216790；E—mail：yuweichu@126．CO1TI。学兔兔www.xuetutu.co

6、ml2钻井液与完井液2011年7月入x轴加压柱塞和x轴压盖，装入并顶紧右柱塞，连接Y轴和z轴的轴压管线和注人流m实验流程，x轴、Y轴、z轴轴压通过液压泵控制，■轴向爪力可以互不相同，装入配制的替液，打)于测试软件和口计量系统，启动驱替泵，即可进行真一轴应力条件F的流体渗透率测试实验。真_二轴煤心夹持器煤一0右端面设计有垂向的钻1．低凋；2．气体增泵；3．气体高压表；4．高压井液污染通道，当流动实验完成后，将梓塞邀⋯凋压保护阀；5．高压减压；6，回压加压阀；7．钻井液污染阀；8．低压凋压保护阀；9．高压加压阀；l0．低压减压：一定距离，扣‘开钻井液通道，同时_『1『以通过左端面11．低

7、乐加；12．六通阀门座；13．进口压力表；l4．轴煤心口收集钻井液滤失液，用于任真—t维乃加压阀；15．轴压压力表；16．三轴应力煤心夹持器；17．Hj状念下，模拟父平衡、IF差、平衡钻井过程r{I的口力表；18．汁量轴乐泵；19．回压压力表；20．同压缓冲；钻井液动念污染过程，储层污染过程和渗流测试过21．旧阀；22．气体质量流量计；23．油气水分离器；24．电程一体化[8-14]一子天平；25．计算机采集板；26．钻井液容器；27．低压力传感器；28．