本發(fā)明涉及石油與天然氣開發(fā)過程中鉆井液，具體涉及一種模擬鉆井液對篩管堵塞評價方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在各大油田有相當(dāng)數(shù)量油井已經(jīng)進(jìn)入了采油的中后期，出油量在逐年的減少，為了發(fā)掘老井的潛力，各石油行業(yè)都在想辦法研究解決出油量越來越少的問題。為提高疏松砂巖油藏在開發(fā)過程中單井產(chǎn)量，大多數(shù)采取的是水平井，在完井時使用篩管。篩管過流面積大，有利于液體流動。但由于鉆井過程中為保證鉆井液封堵性能，提高井壁穩(wěn)定，使用不同的處理劑導(dǎo)致鉆井液中固相顆粒不同，固相顆粒和篩管孔徑不匹配，造成部分篩管堵塞，減少過流面積，使產(chǎn)量下降。

2、目前國內(nèi)外對于堵塞篩管封堵評價方法主要采用防砂篩管抗堵性能評價，模擬不同篩管類型完井方式，通過改變泵排量來模擬不同驅(qū)替壓差下井底平面徑向流流速，從而進(jìn)行鉆井液對篩管堵塞物理模擬實驗。

3、中國發(fā)明專利cn107271344?a公開一種疏松砂泥巖互層防砂篩管堵塞評價實驗裝置和方法，該方法包括：模擬井筒系統(tǒng)、供液系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；模擬井筒系統(tǒng)包括縱向可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在支撐裝置上的高壓釜體，高壓釜體側(cè)壁上設(shè)置有用于與支撐裝置、供液系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連的內(nèi)螺紋孔；兩釜體封頭與高壓釜體緊密配合形成密閉高壓釜體；兩釜體封頭內(nèi)各插設(shè)一篩管封堵接口，兩篩管封堵接口之間夾設(shè)防砂篩管和篩管外罩；防砂篩管空腔與兩篩管封堵接口的通孔連通，兩篩管封堵接口另一端為出液口；篩管外罩外壁與密閉高壓釜體內(nèi)壁構(gòu)成封閉空間；可拆卸模擬徑向流動壁罩設(shè)置在高壓釜體內(nèi)下部，其工藝復(fù)雜，成本高，實驗時間長，主要應(yīng)用疏松砂泥巖互層防砂篩管堵塞評價中。

4、中國發(fā)明專利cn?107860569?b公開一種天然氣水合物開采過程中防砂篩管堵塞特性的評價實驗裝置及方法，該裝置包括實驗裝置本體、支撐座、供液系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和流體導(dǎo)出采集系統(tǒng)，該發(fā)明能夠通過實驗?zāi)M不同地層條件和開采條件下的防砂篩管堵塞情況以及出砂過程中地層因素對篩管堵塞的影響，可通過分析粒度分布特征和篩管擋砂介質(zhì)單元壓力、流量以及滲透率變化來分析水合物開采過程中出砂造成的篩管堵塞特性變化，但該工藝十分復(fù)雜，投入高，現(xiàn)場可推廣性差。

5、基于此，現(xiàn)有技術(shù)仍然有待改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對目前鉆井液對篩管堵塞評價方法工藝復(fù)雜，投入大，成本高的問題，提供了一種快速、便捷的評價方法，對篩管完井鉆井液提出建議，并指導(dǎo)鉆井液的選擇及優(yōu)化，提高篩管過流面積，減少堵塞風(fēng)險，最終實現(xiàn)單井產(chǎn)量提升的目的。

2、具體地，本發(fā)明提供一種模擬鉆井液對篩管堵塞評價方法，該方法基于濾失儀，該濾失儀包括鉆井液杯和加熱套，并且該方法包括以下步驟：a.將所述鉆井液杯的底部杯蓋上的過濾網(wǎng)去掉，并在所述鉆井液杯的底部放入過濾介質(zhì)，之后裝上去掉過濾網(wǎng)的所述底部杯蓋并關(guān)緊與所述底部杯蓋連接的底部閥桿；b.將預(yù)定體積的待測鉆井液倒入所述鉆井液杯中，裝上所述鉆井液杯的頂部杯蓋并關(guān)緊與所述頂部杯蓋連接的頂部閥桿，之后將所述鉆井液杯放入所述加熱套內(nèi)；c.將可調(diào)節(jié)的壓力源分別連接到所述頂部閥桿和所述鉆井液杯的底部的濾液接收器上并鎖定，再將所述加熱套升溫至目標(biāo)溫度；d.在保持所述頂部閥桿和所述底部閥桿都關(guān)閉的情況下，將頂部的壓力調(diào)節(jié)器調(diào)至預(yù)定壓力范圍內(nèi)的特定壓力值；e.打開所述頂部閥桿，待壓力穩(wěn)定為所述特定壓力值后，打開所述底部閥桿并同時開始計時，直到所述待測鉆井液的濾液伴隨氣體排出時計時結(jié)束，記錄為第一濾失時間；f.將所述鉆井液杯從所述加熱套內(nèi)取出，并打開所述頂部杯蓋，重復(fù)步驟b～步驟e預(yù)定次數(shù)，并記錄對應(yīng)的第二濾失時間、第三濾失時間……第n濾失時間；g.基于所述第一濾失時間計算第一測試濾失流速，并且基于所述第二濾失時間、第三濾失時間……第n濾失時間計算第二測試濾失流速；以及h.將所述第一測試濾失流速與所述第二測試濾失流速進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果評價所述待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)的堵塞情況，以模擬所述待測鉆井液對篩管的堵塞情況。

3、在本申請的一些實施例中，所述濾失儀包括高溫高壓濾失儀或常溫中壓濾失儀，所述過濾介質(zhì)為用于生產(chǎn)篩管的篩網(wǎng)片，并且所述篩網(wǎng)片的孔徑和篩網(wǎng)層數(shù)對應(yīng)于所述篩管所需的孔徑和篩網(wǎng)層數(shù)，所述高溫高壓濾失儀或所述常溫中壓濾失儀是基于所述待測鉆井液的目標(biāo)溫度和壓力而進(jìn)行選擇的。

4、在本申請的一些實施例中，步驟b中的預(yù)定體積為可倒入所述鉆井液杯內(nèi)的最大容量鉆井液體積。

5、在本申請的一些實施例中，步驟c中的所述目標(biāo)溫度取決于地層溫度，或者所述目標(biāo)溫度為常溫。

6、在本申請的一些實施例中，步驟d中的預(yù)定壓力范圍基于模擬井底壓差而得到，所述模擬井底壓差通過以下等式(1)計算：

7、△p＝p1-p2???????????????????????????????????????????等式(1)

8、其中，△p為模擬井底壓差，p1為井筒靜液柱壓力；p2為地層孔隙壓力。

9、在本申請的一些實施例中，步驟g中，分別通過以下等式(2)和等式(3)計算所述第一測試濾失流速與所述第二測試濾失流速：

10、

11、

12、其中，v為所述預(yù)定體積，q1為所述第一測試濾失流速，q2為所述第二測試濾失流速，t1、t2、t3……tn分別為所述第一濾失時間、第二濾失時間、第三濾失時間……第n濾失時間，并且所述第二測試濾失流速是基于所述第二濾失時間、第三濾失時間…第n濾失時間的平均流速。

13、在本申請的一些實施例中，步驟f中，預(yù)定次數(shù)為三次。

14、在本申請的一些實施例中，步驟h包括：設(shè)定預(yù)定百分比的所述第一測試濾失流速作為基準(zhǔn)濾失流速，并將所述第二測試濾失流速與所述基準(zhǔn)濾失流速進(jìn)行比較，當(dāng)所述第二測試濾失流速小于等于所述基準(zhǔn)濾失流速時，表明所述待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)存在堵塞現(xiàn)象；當(dāng)所述第二測試濾失流速大于所述基準(zhǔn)濾失流速時，表明所述待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)不存在堵塞現(xiàn)象。

15、在本申請的一些實施例中，所述預(yù)定百分比為80％。

16、在本申請的一些實施例中，方法進(jìn)一步包括以下步驟：i.基于步驟h的評價結(jié)果重新配置待測鉆井液，并利用重新配置的待測鉆井液重復(fù)步驟b～步驟h，以評價所述重新配置的待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)的堵塞情況，從而模擬所述待測鉆井液對篩管的堵塞情況。

17、本發(fā)明所述的評價方法，采用多次循環(huán)濾失流速的差異，直觀反映鉆井液對篩網(wǎng)封堵的效果，評價完井液對篩管的堵塞情況。解決了現(xiàn)場無法快速評價完井液對篩管堵塞的問題，為現(xiàn)場篩管完井的完井液選擇提供可靠依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種模擬鉆井液對篩管堵塞評價方法，其特征在于，所述方法基于濾失儀，所述濾失儀包括鉆井液杯和加熱套，并且所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾失儀包括高溫高壓濾失儀或常溫中壓濾失儀，所述過濾介質(zhì)為用于生產(chǎn)篩管的篩網(wǎng)片，并且所述篩網(wǎng)片的孔徑和篩網(wǎng)層數(shù)對應(yīng)于所述篩管所需的孔徑和篩網(wǎng)層數(shù)，所述高溫高壓濾失儀或所述常溫中壓濾失儀是基于所述待測鉆井液的目標(biāo)溫度和壓力而進(jìn)行選擇的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中的預(yù)定體積為可倒入所述鉆井液杯內(nèi)的最大容量鉆井液體積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c中的所述目標(biāo)溫度取決于地層溫度，或者所述目標(biāo)溫度為常溫。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d中的預(yù)定壓力范圍基于模擬井底壓差而得到，所述模擬井底壓差通過以下等式(1)計算：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟g中，分別通過以下等式(2)和等式(3)計算所述第一測試濾失流速與所述第二測試濾失流速：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟f中，預(yù)定次數(shù)為三次。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟h包括：設(shè)定預(yù)定百分比的所述第一測試濾失流速作為基準(zhǔn)濾失流速，并將所述第二測試濾失流速與所述基準(zhǔn)濾失流速進(jìn)行比較，當(dāng)所述第二測試濾失流速小于等于所述基準(zhǔn)濾失流速時，表明所述待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)存在堵塞現(xiàn)象；當(dāng)所述第二測試濾失流速大于所述基準(zhǔn)濾失流速時，表明所述待測鉆井液對所述過濾介質(zhì)不存在堵塞現(xiàn)象。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定百分比為80％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及模擬鉆井液對篩管堵塞評價方法，包括：a去掉鉆井液杯底部杯蓋上的過濾網(wǎng)，在鉆井液杯底部放入過濾介質(zhì)，裝上底部杯蓋并關(guān)緊底部閥桿；b將待測鉆井液倒入鉆井液杯中，裝上頂部杯蓋并關(guān)緊頂部閥桿，將鉆井液杯放入加熱套內(nèi)；c將加熱套升溫至目標(biāo)溫度；d將頂部壓力調(diào)節(jié)器調(diào)至特定壓力值；e打開頂部閥桿，待壓力穩(wěn)定后，打開底部閥桿并記錄第一濾失時間；f將鉆井液杯從加熱套內(nèi)取出，再打開頂部杯蓋，重復(fù)步驟b～e預(yù)定次數(shù)，記錄第二、第三……第n濾失時間；g基于第一濾失時間計算第一測試濾失流速，基于第二、第三……第n濾失時間計算第二測試濾失流速；h比較第一與第二測試濾失流速，以評價待測鉆井液對過濾介質(zhì)的堵塞情況。

技術(shù)研發(fā)人員：張毅,趙誠,王立輝,齊月魁,車飛,李艷芳,吳艷利,趙新,趙晨剛,馬士昌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17