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1、石油儀器·5O·PETRoLEUMINSTRUMENIS2014年4月·方法研究·鉆井液靜態(tài)／動(dòng)態(tài)濾失性評(píng)價(jià)裝置與方法研究張潔劉寧陳剛(西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院陜西西安)摘要：文章針對(duì)現(xiàn)有鉆井液濾失性能評(píng)價(jià)裝置大多只能在靜態(tài)條件下工作的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作了一套動(dòng)態(tài)砂床濾失儀。通過對(duì)幾種水基鉆井液降濾失劑API濾失量及砂床濾失量的評(píng)價(jià)，分析了砂床濾失量與API濾失量之間的差別，并研究了砂礫粒徑的選擇對(duì)砂床濾失量的影響。利用自行設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)砂床濾失儀對(duì)基漿的動(dòng)態(tài)砂床濾失量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，砂礫的粒徑對(duì)于砂床
2、濾失量的影響很大；砂床濾失量與砂粒的粒徑成正比關(guān)系，即砂粒粒徑越小，濾失量越??；動(dòng)態(tài)砂床試驗(yàn)的試驗(yàn)方法能夠更加真實(shí)地反映鉆井液在井下的濾失情況。關(guān)鍵詞：降濾失劑；濾失量；砂床濾失量；動(dòng)態(tài)中圖法分類號(hào)：TE254．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004—9134(2014)02—0050—051．1API濾失儀(濾紙)測(cè)試法0引言API濾失實(shí)驗(yàn)最早是用于評(píng)價(jià)濾餅質(zhì)量的，隨后隨著鉆井工作的不斷深入發(fā)展，鉆井工程對(duì)鉆也被用于檢測(cè)膨潤土的質(zhì)量。它通過收集30min、100井液工藝提出了更高的要求，促使鉆井液技術(shù)的不ps
3、i壓差下的濾液體積來衡量鉆井液的濾失性能。濾斷進(jìn)步。降濾失劑作為鉆井液的重要處理劑之一，紙是API濾失實(shí)驗(yàn)的濾失介質(zhì)。這一評(píng)價(jià)方法早已實(shí)對(duì)保證鉆井液性能穩(wěn)定，減少有害液體向地層濾失，現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。以及穩(wěn)定井壁、保證井徑規(guī)則起著非常關(guān)鍵的作用。1．2API濾失儀(砂床)測(cè)試法加入降濾失劑的目的就是要通過在井壁上形成低滲API濾失儀(濾紙)試驗(yàn)用濾紙作為滲濾介質(zhì)，透率、柔韌、薄而致密的濾餅，盡可能降低鉆井液而濾紙不能完全代表井壁表面及地層情況。國外采用的濾失量。鉆井液的濾失量是衡量鉆井液性能的重砂床侵入試驗(yàn)對(duì)無滲透
4、鉆井液阻止流體侵入的能力進(jìn)要指標(biāo)，能否快速、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)降濾失劑的濾失量行了評(píng)價(jià)，取350mL一定目數(shù)的砂礫洗凈烘干，裝直接影響鉆井質(zhì)量的好壞。然而，常用的鉆井液濾入儀器，倒入鉆井液至500mL，加壓至0．69MPa，30失性能評(píng)價(jià)方法使用的是孔隙均勻的濾紙作為隔離min后觀察鉆井液侵人深度l4]。介質(zhì)，而地層孔隙是非均質(zhì)的，因此，不能準(zhǔn)確反映地層的實(shí)際情況。采用非均質(zhì)孔隙砂床法來測(cè)定1．3FA型砂床濾失儀法鉆井液的濾失量能夠更加真實(shí)地反映鉆井液在井下API(砂床)濾失試驗(yàn)不能直觀地看出濾液的侵的濾失情況l1
5、』。同時(shí)，現(xiàn)有的鉆井液濾失量評(píng)價(jià)裝人情況，如果濾液侵入量很少，沒有流體流出，就無置大多只能在靜態(tài)條件下工作，不能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)需法測(cè)定侵入深度，也就無法進(jìn)一步評(píng)價(jià)鉆井液體系的要。因此，迫切需要建立一套能夠模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的滲濾性能。為此，通過借鑒國外同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，我鉆井液動(dòng)態(tài)濾失量測(cè)定裝置。國研制出了FA型可視砂床濾失儀。這種儀器采用有機(jī)玻璃筒作為可透視的鉆井液杯，可以在試驗(yàn)過程中1鉆井液濾失性能評(píng)價(jià)裝置與方法清晰地觀察到濾液的滲濾情況。目前評(píng)價(jià)鉆井液濾失性能的方法主要有API濾失試驗(yàn)步驟為：①安裝好FA型砂床濾
6、失儀支架及儀測(cè)試法、注射器測(cè)試法、試管測(cè)試法、巖心濾失儀試驗(yàn)管線；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將一定量、不同粒徑的法、砂床濾失儀法。主要介紹砂床濾失儀法。砂礫(0．66mm～0．90mm、0．45mm～0．66mm、基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目‘‘環(huán)保型聚糖一木質(zhì)素鉆井液體系的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”(50874092)、陜西省21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(0202001)和西安石油大學(xué)教改重點(diǎn)項(xiàng)目。第一作者簡(jiǎn)介：張潔，女，1963年生，博士，教授，1998年畢業(yè)于南京林業(yè)大學(xué)林產(chǎn)化學(xué)加工專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)在西安石油大
7、學(xué)化學(xué)化工學(xué)院從事油氣田化學(xué)教學(xué)與科研工作。郵編：710065石油儀器·52·PETRoLEUMINSTRUMENIS2014年4月表1不同降濾失劑、不同加量的各項(xiàng)性能模擬鉆井液的濾失性能，為鉆井液配方調(diào)試提供評(píng)價(jià)依據(jù)。2．3．2窄粒度范圍砂床濾失實(shí)驗(yàn)首先，選擇粒度為20目～40目的砂礫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。由表2可以看出，所得的砂床濾失量均為全濾失。通過與表1中API濾失量對(duì)比發(fā)現(xiàn)，砂床法測(cè)量的鉆井液的濾失量與API測(cè)量的濾失量之間存在很大的差異，幾乎沒有相關(guān)性，對(duì)于部分鉆井液降濾失劑(例如6≠}、7撐)
8、，API濾失量很小，但砂床濾失量卻很大。表2砂礫粒度為20—40目的砂床濾失量編號(hào)濾失量，ml砂床濾失量／m11拌全濾失全濾失2拌全濾失全濾失全濾失全濾失0。2全濾失全濾失全濾失全濾失一一B5HO3¨52¨2OO』3555&27全濾失全濾失汪：表中溫度均為室溫。l#為基漿；2#為基漿+KD‘【)3；3#為基漿+全濾失SJ—O；4#為基漿+CMC；5為基漿+木質(zhì)素磺酸鈉；6#為基漿+改性淀粉；7#為基漿+褐煤樹脂；
