一種評價納米材料封堵效果的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鉆井液評價方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種評價納米材料封堵效果的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對于鉆井液的評價方法已經(jīng)初步形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。但是對鉆井液封堵性 能的評價，尤其是對納米鉆井液的封堵性能評價還沒有直接有效的方法。近年來，對微裂縫 的封堵效果的評價方法主要有3種。第一種是API靜失水方法，第二種是高溫高壓靜/動濾失 評價實驗。這兩種方法都是通過測定鉆井液濾失量得到鉆井液的封堵效果。此方法過程中 利用濾紙和后期壓濾過程中逐漸形成的泥餅?zāi)M地層裂縫，不能很好反映地層微裂縫和微 孔隙情況，得到的是間接的封堵結(jié)果。第三種是利用低滲人造巖心模擬泥頁巖，這種方法成 本高，并且對儀器質(zhì)量要求高，實驗重復(fù)性差。因此，利用泥餅?zāi)M泥頁巖對鉆井液的封堵 性能進(jìn)行評價，不僅能夠直觀的反映出鉆井液的封堵效果，同時成本低，實驗重復(fù)性強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠解決傳統(tǒng)的無法 直接評價納米鉆井液的封堵性能或是直接評價成本太高的問題的方法。
[0004] -種評價納米材料封堵效果的方法，在不同的物理、化學(xué)條件下制備與泥頁巖物 理性質(zhì)相似的泥餅，利用制得的泥餅?zāi)M泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進(jìn)行評價。
[0005] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，所述泥餅的制備條件為：
[0006] 步驟一：稱取一定量的自來水，在一定的攪拌速度和溫度下，加入一定量的膨潤 土，然后加入膨潤土質(zhì)量百分比為4%的碳酸鈉，攪拌一定時間，將制作好的基槳養(yǎng)護(hù)24小 時；
[0007]步驟二:將制作好的基槳進(jìn)行API靜濾失實驗，壓濾得到濾餅。
[0008] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，所述膨潤土的加量為自來 水質(zhì)量的4 %-8 %。
[0009] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，所述膨潤土加量為自來水 質(zhì)量的8%。
[0010]進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，攪拌時間為10_50min。
[0011 ]進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，攪拌時間為50min。
[0012] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，攪拌速度為500r/min-10000r/min。
[0013] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，當(dāng)攪拌速度為500r/min時， 膨潤土加量為自來水量的8%時，在20°C攪拌30min制備的泥餅物理性質(zhì)接近泥頁巖物理性 質(zhì)；當(dāng)攪拌速度為l〇〇〇〇r/min時，膨潤土加量為自來水量的4%時，在60°C下攪拌50min制備 的泥餅物理性質(zhì)接近泥頁巖的物理性質(zhì)。
[0014] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，在所述步驟一中，除了加入 膨潤土和碳酸鈉外，再添加一定量的鉆井液添加劑，所述鉆井液添加劑為SMP-3和/或HV-CMC;所述SMP-3的添加量為自來水質(zhì)量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量為自來水質(zhì)量 的 0.6%-18%〇
[0015] 進(jìn)一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，所述鉆井液添加劑為3 % SMP-3和3 % HV-CMC混合加入。
[0016] 本發(fā)明提供的評價納米材料封堵效果的方法，與現(xiàn)有納米鉆井液封堵性能評價方 式相比具有以下優(yōu)勢。
[0017] 1、用泥餅?zāi)M泥頁巖測定納米鉆井液的封堵性能結(jié)果具有直接性。而API靜失水 評價實驗和高溫高壓靜/動濾失評價實驗測定的是間接的封堵效果，只能在納米鉆井液之 間對比，不能代表在泥頁巖中的實際封堵性能。
[0018] 2、用泥餅?zāi)M泥頁巖與直接使用泥頁巖相比，具有較低的成本，操作簡單，且對試 驗儀器的要求不高的優(yōu)勢。泥餅可以大規(guī)模的制備，試驗重復(fù)性強(qiáng)。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 實施例1
[0021 ] 1、稱取600mL20°C 的自來水，分別在500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量 的膨潤土，膨潤土加量為自來水質(zhì)量的4%-8% (其中，自來水質(zhì)量4%的膨潤土其質(zhì)量為 24g、自來水質(zhì)量6%的膨潤土其質(zhì)量為36g、自來水質(zhì)量8%的膨潤土其質(zhì)量為48g)，膨潤土 量4%的碳酸鈉，攪拌lOmin，測定得到泥餅的滲透率。
[00221
[0023]由試驗數(shù)據(jù)可知，在溫度為20°C時，攪拌速度應(yīng)該低于500r/min，同時膨潤土加量 為8%，配槳壓濾得到的泥餅滲透率是最低的。
[0024] 實施例2
[0025] 稱取600mL60°C的自來水，分別在500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量的 膨潤土，膨潤土量4 %的碳酸鈉，攪拌50min，測定得到泥餅的滲透率。
[0026]
[0027]由試驗數(shù)據(jù)可知，在溫度為60°C時，攪拌速度應(yīng)該高于10000r/min，同時膨潤土加 量為8%，配槳壓濾得到的泥餅滲透率最低。
[0028] 實施例3
[0029] 稱取600mL不同溫度的自來水，加入8%的膨潤土，膨潤土量4%的碳酸鈉，分別在 500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量的膨潤土，攪拌30min，測定得到泥餅的滲透 率。
[0030]
[0031] 由試驗數(shù)據(jù)可知，膨潤土加量為8%，攪拌時間為30°C時，溫度低時鉆速應(yīng)該設(shè)置 的偏小。溫度較高時，鉆速設(shè)置應(yīng)該偏大。這樣制作出的泥餅滲透率會比較低。
[0032] 實施例4
[0033] 稱取600mL60°C的自來水，加入8 %的膨潤土，膨潤土量4%的碳酸鈉，在lOOOOr/ min，攪拌分別攪拌lOmin，30min，，50min測定得到泥餅的滲透率。
[0034]
[0035] 實施例5
[0036] 稱取600mL60°C的自來水，加入8 %的膨潤土，膨潤土量4%的碳酸鈉，在lOOOOr/ min，攪拌分別攪拌lOmin，30min，，50min測定得到泥餅的滲透率。
[0037]
[0038] 實施例6:
[0039] 稱取600mL40°C的自來水，加入8 %的膨潤土，膨潤土量4 %的碳酸鈉，攪拌速度為 10000r/min加入不同量的鉆井液添加劑，攪拌lOmin，測定得到泥餅的滲透率。
[0040]
[0041]
[0042] 由此組數(shù)據(jù)分析η」知，通]3：鈷開淞添加刑的小斷添加，泥餅滲透率在不斷地減小， 其中第14組泥餅的滲透率已與頁巖儲層巖石滲透率接近。但是，考慮到成本問題，本實施最 佳的選擇為:3 % SMP-3和3 % HV-CMC混合加入。
[0043]最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管 參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可 以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，在不同的物理、化學(xué)條件下制備與 泥頁巖物理性質(zhì)相似的泥餅，利用制得的泥餅?zāi)M泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進(jìn)行 評價。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述泥餅的制備 條件為： 步驟一:稱取一定量的自來水，在一定的攪拌速度和溫度下，加入一定量的膨潤土，然 后加入膨潤土質(zhì)量百分比為4%的碳酸鈉，攪拌一定時間，將制作好的基槳養(yǎng)護(hù)24小時； 步驟二:將制作好的基槳進(jìn)行API靜濾失實驗，壓濾得到濾餅。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述膨潤土的加 量為自來水質(zhì)量的4%%。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述膨潤土加量 為自來水質(zhì)量的8 %。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，攪拌時間為10-50min〇6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，攪拌時間為 50min〇7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，攪拌速度為 500r/min-10000r/min。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，當(dāng)攪拌速度為 500r/min時，膨潤土加量為自來水量的8%時，在20°C攪拌30min制備的泥餅物理性質(zhì)接近 泥頁巖物理性質(zhì)；當(dāng)攪拌速度為l〇〇〇〇r/min時，膨潤土加量為自來水量的4%時，在60°C下 攪拌50min制備的泥餅物理性質(zhì)接近泥頁巖的物理性質(zhì)。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，在所述步驟一 中，除了加入膨潤土和碳酸鈉外，再添加一定量的鉆井液添加劑，所述鉆井液添加劑為SMP-3和/或HV-CMC;所述SMP-3的添加量為自來水質(zhì)量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量為自 來水質(zhì)量的0.6 %-18 %。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的評價納米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述鉆井液添 加劑為3 %SMP-3和3 %HV-CMC混合加入。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種評價納米材料封堵效果的方法，在不同的物理、化學(xué)條件下制備與泥頁巖物理性質(zhì)相似的泥餅，利用制得的泥餅?zāi)M泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進(jìn)行評價。本發(fā)明用泥餅?zāi)M泥頁巖測定納米鉆井液的封堵性能結(jié)果具有直接性；另外，用泥餅?zāi)M泥頁巖與直接使用泥頁巖相比，具有較低的成本，操作簡單，且對試驗儀器的要求不高的優(yōu)勢。泥餅可以大規(guī)模的制備，試驗重復(fù)性強(qiáng)。
【IPC分類】G01N33/00, E21B47/00
【公開號】CN105467085
【申請?zhí)枴緾N201511003487
【發(fā)明人】黃進(jìn)軍, 陳辛未, 徐英, 黎然, 李春霞
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月28日