[发明专利]一种测试钻井液封堵性的定量评价方法

说明书

本申请公开了一种测试钻井液封堵性的定量评价方法，包括提供岩心柱、对比溶液和待测钻井液；将岩心柱放入岩心夹持器中；将岩心柱加热至所钻地层温度且加压至所钻地层位置的钻井液液柱压力与地层压强差值大小；从进口将对比溶液驱替进入岩心夹持器并开始回流，从岩心夹持器的出口收集流过岩心柱的对比溶液，计算第一渗透率；从进口将待测钻井液驱替进入岩心夹持器并开始回流，从岩心夹持器的出口收集流过岩心柱的待测钻井液，计算第二渗透率；将第一渗透率和第二渗透率的差值除以第一渗透率，得到待测钻井液的封堵系数。该方法能够模拟钻井液对地层的封堵行为，以定量结果反映钻井液在地层上的封堵行为，能分析钻井液对地层井壁稳定的影响。

技术领域

本发明属于天然气勘探开发钻井技术领域，特别是涉及一种测试钻井液封堵性的定量评价方法。

背景技术

在石油天然气勘探开发领域中，钻井是从地面向地下钻掘一个洞(井筒)，以从洞中开采出来储存在地下的石油和天然气。随着勘探开发技术的发展，目前的钻掘深度能够达到九千米，由于钻井过程裸露出来的井筒壁面岩石在长时间的钻井液浸泡后，会出现松软垮塌的现象，成块的岩石可能掉落在井壁与钻头之间，将钻头卡死在井底，导致钻头无法取出，这就会造成严重的钻井事故，每年因井壁失稳导致卡钻的事故很多，造成了巨大的损失，尤其是钻掘很深的话，事故更多，损失更大。处理这类问题的关键是提高钻井液的封堵性，在井壁岩石上形成一种封堵层，从而隔绝钻井与井壁岩石，需要说明的是，钻井液对地层岩石封堵作用的大小就被定义为钻井液的封堵性。

现有的评价方法中，滤失介质采用地层岩心或露头岩心制作成的薄片砂盘，这与地层岩石是一致的，而且滤失仪器采用的是钻井液从下进上出通过滤失的介质，防止因颗粒堆积而影响评价结果。

然而，上述评价方法存在如下问题：一是由于采用地层岩石制造的薄片砂盘太薄，厚度在1厘米以内，因此不能模拟地层漏失和封堵过程以及钻井液在井壁岩石的渗滤过程；二是评价结果得出的是滤失量大小，不能评价钻井液封堵性大小，无法根据参数的值与地层井壁稳定性定量联系，只能进行横向对比。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种测试钻井液封堵性的定量评价方法，有反应地层岩石孔渗的因素影响，能够模拟钻井液对地层的封堵行为，能以定量结果客观反映钻井液在地层上的封堵行为，且能分析钻井液对地层井壁稳定的影响。

本发明提供的一种测试钻井液封堵性的定量评价方法包括：

提供岩心柱、对比溶液和待测钻井液；

将所述岩心柱放入岩心夹持器中；

将所述岩心柱加热至所钻地层温度且加压至所钻地层位置的钻井液液柱压力与地层压强差值大小；

从进口将所述对比溶液驱替进入所述岩心夹持器并开始回流，从所述岩心夹持器的出口收集流过所述岩心柱的对比溶液，根据得到的第一驱替时间和流过所述岩心柱的对比溶液的第一体积计算第一渗透率；

从进口将所述待测钻井液驱替进入所述岩心夹持器并开始回流，从所述岩心夹持器的出口收集流过所述岩心柱的待测钻井液，根据得到的第二驱替时间和流过所述岩心柱的待测钻井液的第二体积计算第二渗透率；

将所述第一渗透率和所述第二渗透率的差值除以所述第一渗透率，得到所述待测钻井液的封堵系数。

优选的，在上述测试钻井液封堵性的定量评价方法中，所述对比溶液为地层水或标准盐水且所述待测钻井液为未加封堵剂的钻井液。

优选的，在上述测试钻井液封堵性的定量评价方法中，所述对比溶液为未加封堵剂的钻井液且所述待测钻井液为加封堵剂的钻井液。

优选的，在上述测试钻井液封堵性的定量评价方法中，所述对比溶液为加第一种封堵剂的钻井液且所述待测钻井液为加第二种封堵剂的钻井液。