动态滤失性评价装置与方法研究.pdf

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1、石油仪器·5O·PETRoLEUMINSTRUMENIS2014年4月·方法研究·钻井液静态／动态滤失性评价装置与方法研究张洁刘宁陈刚(西安石油大学化学化工学院陕西西安)摘要：文章针对现有钻井液滤失性能评价装置大多只能在静态条件下工作的特点，设计并制作了一套动态砂床滤失仪。通过对几种水基钻井液降滤失剂API滤失量及砂床滤失量的评价，分析了砂床滤失量与API滤失量之间的差别，并研究了砂砾粒径的选择对砂床滤失量的影响。利用自行设计的动态砂床滤失仪对基浆的动态砂床滤失量进行了评价。实验结果表明，砂砾的粒径对于砂床

2、滤失量的影响很大；砂床滤失量与砂粒的粒径成正比关系，即砂粒粒径越小，滤失量越小；动态砂床试验的试验方法能够更加真实地反映钻井液在井下的滤失情况。关键词：降滤失剂；滤失量；砂床滤失量；动态中图法分类号：TE254．1文献标识码：B文章编号：1004—9134(2014)02—0050—051．1API滤失仪(滤纸)测试法0引言API滤失实验最早是用于评价滤饼质量的，随后随着钻井工作的不断深入发展，钻井工程对钻也被用于检测膨润土的质量。它通过收集30min、100井液工艺提出了更高的要求，促使钻井液技术的不ps

3、i压差下的滤液体积来衡量钻井液的滤失性能。滤断进步。降滤失剂作为钻井液的重要处理剂之一，纸是API滤失实验的滤失介质。这一评价方法早已实对保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，现标准化。以及稳定井壁、保证井径规则起着非常关键的作用。1．2API滤失仪(砂床)测试法加入降滤失剂的目的就是要通过在井壁上形成低渗API滤失仪(滤纸)试验用滤纸作为渗滤介质，透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液而滤纸不能完全代表井壁表面及地层情况。国外采用的滤失量。钻井液的滤失量是衡量钻井液性能的重砂床侵入试验对无渗透

4、钻井液阻止流体侵入的能力进要指标，能否快速、准确地评价降滤失剂的滤失量行了评价，取350mL一定目数的砂砾洗净烘干，装直接影响钻井质量的好坏。然而，常用的钻井液滤入仪器，倒入钻井液至500mL，加压至0．69MPa，30失性能评价方法使用的是孔隙均匀的滤纸作为隔离min后观察钻井液侵人深度l4]。介质，而地层孔隙是非均质的，因此，不能准确反映地层的实际情况。采用非均质孔隙砂床法来测定1．3FA型砂床滤失仪法钻井液的滤失量能够更加真实地反映钻井液在井下API(砂床)滤失试验不能直观地看出滤液的侵的滤失情况l1

5、』。同时，现有的钻井液滤失量评价装人情况，如果滤液侵入量很少，没有流体流出，就无置大多只能在静态条件下工作，不能够满足现场需法测定侵入深度，也就无法进一步评价钻井液体系的要。因此，迫切需要建立一套能够模拟现场实际的渗滤性能。为此，通过借鉴国外同类产品的设计，我钻井液动态滤失量测定装置。国研制出了FA型可视砂床滤失仪。这种仪器采用有机玻璃筒作为可透视的钻井液杯，可以在试验过程中1钻井液滤失性能评价装置与方法清晰地观察到滤液的渗滤情况。目前评价钻井液滤失性能的方法主要有API滤失试验步骤为：①安装好FA型砂床滤

6、失仪支架及仪测试法、注射器测试法、试管测试法、岩心滤失仪试验管线；②根据实验要求，将一定量、不同粒径的法、砂床滤失仪法。主要介绍砂床滤失仪法。砂砾(0．66mm～0．90mm、0．45mm～0．66mm、基金项目：国家自然科学基金项目‘‘环保型聚糖一木质素钻井液体系的应用基础研究”(50874092)、陕西省21世纪初高等教育教学改革工程项目(0202001)和西安石油大学教改重点项目。第一作者简介：张洁，女，1963年生，博士，教授，1998年毕业于南京林业大学林产化学加工专业，获博士学位，现在西安石油大

7、学化学化工学院从事油气田化学教学与科研工作。邮编：710065石油仪器·52·PETRoLEUMINSTRUMENIS2014年4月表1不同降滤失剂、不同加量的各项性能模拟钻井液的滤失性能，为钻井液配方调试提供评价依据。2．3．2窄粒度范围砂床滤失实验首先，选择粒度为20目～40目的砂砾进行实验，结果见表2。由表2可以看出，所得的砂床滤失量均为全滤失。通过与表1中API滤失量对比发现，砂床法测量的钻井液的滤失量与API测量的滤失量之间存在很大的差异，几乎没有相关性，对于部分钻井液降滤失剂(例如6≠}、7撑)

8、，API滤失量很小，但砂床滤失量却很大。表2砂砾粒度为20—40目的砂床滤失量编号滤失量，ml砂床滤失量／m11拌全滤失全滤失2拌全滤失全滤失全滤失全滤失0。2全滤失全滤失全滤失全滤失一一B5HO3¨52¨2OO』3555&27全滤失全滤失汪：表中温度均为室温。l#为基浆；2#为基浆+KD‘【)3；3#为基浆+全滤失SJ—O；4#为基浆+CMC；5为基浆+木质素磺酸钠；6#为基浆+改性淀粉；7#为基浆+褐煤树脂；