無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液滲濾性能的評(píng)價(jià)方法初探

張永（中海油服油田化學(xué)事業(yè)部 河北 石家莊 050000）

無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液是對(duì)傳統(tǒng)鉆井液體系的一種創(chuàng)新，在原有的鉆井液基礎(chǔ)上，結(jié)合降濾失劑的普遍應(yīng)用，又加入了新型的降濾失劑，使得傳統(tǒng)的鉆井液在技術(shù)上有了顯著的提升，轉(zhuǎn)化為一種無(wú)滲透鉆井液，并且具有無(wú)損害的特點(diǎn)。該種鉆井液技術(shù)最初是由外國(guó)的研究者提出并加以實(shí)施的，為了進(jìn)一步判斷這種鉆井液的使用效果和性能水平，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還使用砂床輔助完成濾失實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的濾失量趨近于零，也更進(jìn)一步增強(qiáng)了井下模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液的使用可以最大限度滿足現(xiàn)代鉆井工程中對(duì)塑性流體程度的需求,濾液幾乎不滲入地層中，固相顆粒也不會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生任何影響,可以有效防止儲(chǔ)層滲透率的減小，從而確保無(wú)損害鉆井過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。

一、無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液的體系特點(diǎn)

目前，我國(guó)的無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液也已經(jīng)用于鉆井的施工中，通過(guò)鉆井液現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，得到了無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液的幾個(gè)明顯的特征[1]:

（1）它的配置是利用傳統(tǒng)的鉆井液，結(jié)合新型的無(wú)滲透鉆井液轉(zhuǎn)化而來(lái)，可以最大限度實(shí)現(xiàn)無(wú)侵害的鉆井過(guò)程；（2）經(jīng)過(guò)用砂床檢測(cè)后，能夠非常準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)它的滲濾性能效果，并判斷出鉆井液的性質(zhì)和泥餅狀況，同時(shí)可以及時(shí)了解鉆井底部的工程作業(yè)情況；（3）無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液對(duì)地層的濾液滲透幾乎可以忽略不計(jì)，針對(duì)固相沒(méi)有任何的侵害。通過(guò)這點(diǎn)可以說(shuō)明該體系在使用中不僅只是作用于泥頁(yè)巖的水化分散，而且能夠進(jìn)一步的使砂巖、頁(yè)巖穩(wěn)定，同時(shí)還能夠提高地層承受的壓力值，對(duì)井眼的穩(wěn)定有很大的作用；（4）無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液針對(duì)自身?yè)碛袧?rùn)滑性和抑制性，它能夠使鉆頭得到很好的潤(rùn)滑；（5）無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液在使用的過(guò)程中，可以有效防止地層中存在的油氣任意流動(dòng)，提高作業(yè)環(huán)境的安全性，而且能夠?qū)?chǔ)層損害降到最低，并且能夠一定程度的酸化堵塞物質(zhì)，滲透率的恢復(fù)值較高；（6）無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液屬于一種流體物質(zhì)，在使用中具有抗鹽、抗溫的特點(diǎn)，并且體系的組分與結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，施工過(guò)程非常方便，工程維護(hù)與管理十分便捷，總體使用周期較長(zhǎng)，工程造價(jià)比較經(jīng)濟(jì)合理。

二、無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液性能評(píng)價(jià)的方法

目前評(píng)價(jià)無(wú)滲透鉆井液滲濾性能的方法主要有4種,即API濾失儀測(cè)試法,砂床測(cè)試法,注射器測(cè)試法及試管測(cè)試法[2-3]。

1.API濾失儀測(cè)試法

20世紀(jì)30年代初期出現(xiàn)了API濾失試驗(yàn)，它最初是用于評(píng)價(jià)泥餅的質(zhì)量，后來(lái)才用于評(píng)價(jià)懷俄明膨潤(rùn)土質(zhì)量,經(jīng)過(guò)一定的實(shí)踐和研究最后才擴(kuò)展為評(píng)價(jià)0.69Mpa壓力下特定流體在30 min內(nèi)的濾失特性，目前，這一評(píng)價(jià)方法已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

2.砂床測(cè)試法

在20世紀(jì)中期就有人在濾失試驗(yàn)中使用砂巖作為實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象，使用濾紙作為關(guān)鍵的滲濾介質(zhì)。試驗(yàn)的結(jié)果證明，該種濾紙濾失量為零的油基鉆井液，在變換介質(zhì)之后，即使用松砂巖作為介質(zhì)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，則濾失實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的濾失量存在顯著的不同。這就表示用不同的滲濾介質(zhì)對(duì)同種鉆井液濾失性能的評(píng)價(jià)結(jié)果是完全不相同的。因此后來(lái)就有人提出用砂巖作為滲濾介質(zhì)，由于鉆井液在井下接觸的很多的儲(chǔ)層都是砂巖，所以這樣能夠更好的模擬井下的真實(shí)情況。這個(gè)試驗(yàn)是通過(guò)國(guó)外許多研究者的大量的試驗(yàn)工作，最后才確定的一個(gè)相對(duì)接近于API濾失儀測(cè)試法的砂床濾失試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法。

3.注射器測(cè)試法

注射器測(cè)試法其實(shí)是在砂巖作為滲濾介質(zhì)時(shí)能夠比較直觀的一種試驗(yàn)方法。這個(gè)測(cè)試法就是在注射器中放入一定體積并且選擇具有一定粒徑的砂子，將這些砂子倒入到試驗(yàn)液中，就可以讓試驗(yàn)的人員來(lái)推動(dòng)活塞去觸碰砂層，直到最后不能將活塞推動(dòng)為止，這個(gè)時(shí)候再去觀察鉆井液的滲慮情況。這樣在試驗(yàn)后就能直觀、快速的觀察到鉆井液的滲濾情況，如果濾液的侵入量很少的話，就沒(méi)有流體從注射器中流出，并且可以測(cè)定侵入的深度。這種測(cè)試方法相對(duì)有很大的局限性，方法非常的簡(jiǎn)單，但是只能做定性的評(píng)價(jià)。因?yàn)獒槍?duì)不同的砂巖的大小就會(huì)對(duì)選用的注射器的型號(hào)和大小，還有砂量的使用量、砂樣的尺寸都需要進(jìn)一步的摸索和探討。

4.試管測(cè)試法

試管測(cè)試法和注射器的測(cè)試法有一些相似之處，用試管測(cè)試法去做砂巖為滲濾介質(zhì)的試驗(yàn)也是一個(gè)非常直觀的試驗(yàn)。它的試驗(yàn)過(guò)程就是在試管中放入一定體積并具有一定粒徑的砂子，然后倒入試驗(yàn)液體，觀察液體的滲濾情況及形成屏蔽層的情況。

總結(jié)

綜上所述，四種對(duì)無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液滲濾性能的評(píng)價(jià)方法中，試管測(cè)試法和注射器測(cè)試法是相對(duì)而言較為直觀的測(cè)試方法。而且，通過(guò)砂床的測(cè)試方法和濾紙采用的介質(zhì)所得到的的結(jié)果是不同的，在同樣的試驗(yàn)體系中，采用的評(píng)價(jià)方法不同，所測(cè)得的數(shù)據(jù)也存在很大的差異。目前可以確定砂床測(cè)試方法能夠很好測(cè)試評(píng)價(jià)無(wú)滲透無(wú)侵害鉆井液體系。鉆井液的滲濾性可以通過(guò)多種方法綜合評(píng)定,不同的鉆井液可以根據(jù)實(shí)際情況及現(xiàn)場(chǎng)使用效果選用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

[1]蔣官澄,王樂(lè),張朔,湯新國(guó),郭海濤.低滲特低滲油藏鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)[J].特種油氣藏,2014,01:113-116+156.

[2]蔡利山,于培志,劉貴傳.關(guān)于無(wú)滲透鉆井液技術(shù)合理性的思考[J].鉆井液與完井液,2009,04:56-61+94.

[3]袁萍,謝葵,馬巍,黃一漢,沈飛.復(fù)合緩釋型鉆井液濾餅清除劑的研究與應(yīng)用[J].鉆井液與完井液.2011(04).