2种评价随钻承压增强剂的试验方法

2013-08-11苗海龙

长江大学学报(自科版) 2013年10期

张伟，苗海龙

邓义成，薛凯华（中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，河北燕郊 065201）

井漏是钻井过程中常见的井下复杂情况之一，它不仅会耗费钻井时间，损失钻井液，而且有可能引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失［1］。地层的漏失压力主要取决于地层特性，但可以通过人为的办法来封堵近井筒的漏失通道，增大泥浆进入漏失层的阻力来提高地层承压能力，达到防止井漏的目的［2］。随钻承压增强剂的好坏是能否防漏的重要条件之一，因此，随钻承压增强剂评价方法的科学性、可操作性是非常重要的。目前，常用的评价方法是可视砂床评价方法，但由于其试验温度及试验压力有限，因此不能模拟地层情况，具有一定的局限性。下面，笔者介绍了高温高压砂床试验、高温高压砂盘渗漏封堵试验，这2种评价方法能在高温高压情况下进行试验评价，能较好的模拟地层情况。为了分析评价它们的可操作性和科学性，笔者还用这2种方法对2种随钻承压增强剂分别进行了评价。

1 试验方法

1）高温高压砂床试验将失水筒下端（出气口）安装好，取消滤纸，倒入200g砂子，接着倒入300ml钻井液，安装好上端（进气口）。然后将失水筒放入加热套内，待温度达到指定温度后开始试验，试验方法与高温高压失水试验相同。试验结束后，把浆用吸管吸出，用玻璃棒引流倒入清水300ml，重新装好仪器，加压试验，记录清水漏失量，从而评价泥饼质量［3］。

2）高温高压砂盘渗漏封堵试验在失水筒内放入活塞，从失水筒进气端倒入液压油，盖好带筛网盖（进气口），装上并拧紧阀杆，然后将失水筒倒立并倒入大约320ml测试液体，顶部放入砂盘，盖好带划线盖，装上并拧紧阀杆。将失水筒放入到加热套中，待温度达到指定温度后开始试验。试验结束后，把浆用吸管吸出，用玻璃棒引流倒入清水300ml，重新装好仪器，加压试验，记录清水漏失量，从而评价泥饼质量。

2 平行性评价

1）高温高压砂床试验为证实高温高压砂床试验的可重复性，对高温高压砂床进行平行性评价，试验用砂为20～40目砂子200g，利用相同泥浆体系同时做平行性试验5组（试验压力为3.5MPa，试验时间为30min，甲的砂床漏失量分别为95、95、100、100、103ml，乙的砂床漏失量分别为93、95、98、100、105ml），甲的平均漏失量为98.6ml，乙的平均漏失量为98.2ml，甲乙平均漏失量相差不大，说明该方法具有较好的重复性。

2）高温高压砂盘渗漏封堵试验为证实高温高压砂盘渗漏封堵试验的可重复性，对高温高压砂盘进行平行性评价，试验用砂盘渗透率为5×10-3μm2，利用相同泥浆体系同时做平行性试验5组（试验压力为5MPa，试验时间为30min，甲的砂床漏失量分别为79、80、84、86、87ml，乙的砂床漏失量分别为78、80、83、86、88ml），甲的平均漏失量为83.2ml，乙的平均漏失量为83.0ml，甲乙平均漏失量相差不大，说明该方法也具有较好的重复性。

3 2种试验方法对产品的评价

1）高温高压砂床试验分别在PEM、PEC泥浆体系中，120℃情况下利用高温高压砂床失水评价国外成熟随钻承压增强剂1＃与国内随钻承压增强剂2＃，对比试验结果如表1所示。由表1可以看出，在2种体系中，利用20～40目砂床、40～60目砂床评价，评价结果显示2种产品都能大幅降低滤液与清水漏失量，说明此评价方法不仅能评价产品的封堵效果，也能很好的评价泥饼质量的提高，1＃与2＃产品效果相当。

表1 高温高压砂床封堵试验结果

2）高温高压砂盘渗漏封堵试验分别在PEM、PEC泥浆体系中，120℃情况下利用砂盘渗漏封堵评价方法评价国外成熟随钻承压增强剂1＃与国内成熟随钻承压增强剂2＃，对比试验结果如表2所示。由表2可以看出，在2种体系中，利用渗透率为10×10-3μm2、5×10-3μm2砂盘评价，评价结果显示2种产品都能大幅降低滤液与清水漏失量，说明该评价方法不仅能评价产品的封堵效果，也能很好的评价泥饼质量的提高。且在较粗的10×10-3μm2砂盘中2＃产品要比1＃产品好，在较细的5×10-3μm2砂盘中1＃产品与2＃产品效果相当。