一種評價納米材料封堵效果的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鉆井液評價方法技術領域，尤其涉及一種評價納米材料封堵效果的方 法。
【背景技術】
[0002] 目前，對于鉆井液的評價方法已經初步形成行業統一標準。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模擬地層裂縫，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，并且對儀器質量要求高，實驗重復性差。因此，利用泥餅模擬泥頁巖對鉆井液的封堵 性能進行評價，不僅能夠直觀的反映出鉆井液的封堵效果，同時成本低，實驗重復性強。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種能夠解決傳統的無法 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、化學條件下制備與泥頁巖物 理性質相似的泥餅，利用制得的泥餅模擬泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進行評價。
[0005] 進一步地，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，然后加入膨潤土質量百分比為4%的碳酸鈉，攪拌一定時間，將制作好的基槳養護24小 時；
[0007]步驟二:將制作好的基槳進行API靜濾失實驗，壓濾得到濾餅。
[0008] 進一步地，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 水質量的4 %-8 %。
[0009] 進一步地，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 質量的8%。
[0010]進一步地，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] 進一步地，如上所述的評價納米材料封堵效果的方法，當攪拌速度為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接近泥頁巖物理性 質；當攪拌速度為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 的泥餅物理性質接近泥頁巖的物理性質。
[0014] 進一步地，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量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量為自來水質量 的 0.6%-18%〇
[0015] 進一步地，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] 本發明提供的評價納米材料封堵效果的方法，與現有納米鉆井液封堵性能評價方 式相比具有以下優勢。
[0017] 1、用泥餅模擬泥頁巖測定納米鉆井液的封堵性能結果具有直接性。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、用泥餅模擬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勢。泥餅可以大規模的制備，試驗重復性強。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[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量的4%-8% (其中，自來水質量4%的膨潤土其質量為 24g、自來水質量6%的膨潤土其質量為36g、自來水質量8%的膨潤土其質量為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]由試驗數據可知，在溫度為20°C時，攪拌速度應該低于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]由試驗數據可知，在溫度為60°C時，攪拌速度應該高于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] 由試驗數據可知，膨潤土加量為8%，攪拌時間為30°C時，溫度低時鉆速應該設置 的偏小。溫度較高時，鉆速設置應該偏大。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] 由此組數據分析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]最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管 參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可 以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和 范圍。
【主權項】
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、化學條件下制備與 泥頁巖物理性質相似的泥餅，利用制得的泥餅模擬泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進行 評價。2. 根據權利要求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 后加入膨潤土質量百分比為4%的碳酸鈉，攪拌一定時間，將制作好的基槳養護24小時； 步驟二:將制作好的基槳進行API靜濾失實驗，壓濾得到濾餅。3. 根據權利要求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 量為自來水質量的4%%。4. 根據權利要求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 為自來水質量的8 %。5. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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接近 泥頁巖物理性質；當攪拌速度為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接近泥頁巖的物理性質。9. 根據權利要求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量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量為自 來水質量的0.6 %-18 %。10. 根據權利要求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、化學條件下制備與泥頁巖物理性質相似的泥餅，利用制得的泥餅模擬泥頁巖，對納米鉆井液的封堵性能進行評價。本發明用泥餅模擬泥頁巖測定納米鉆井液的封堵性能結果具有直接性；另外，用泥餅模擬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勢。泥餅可以大規模的制備，試驗重復性強。
【IPC分類】G01N33/00, E21B47/00
【公開號】CN105467085
【申請號】CN201511003487
【發明人】黃進軍, 陳辛未, 徐英, 黎然, 李春霞
【申請人】西南石油大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月28日