CN111485851B - 一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法 - Google Patents

一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,该方法通过测试出不同吸油倍率堵漏颗粒材料的不同浓度分散液的裂缝最高封堵压力,归纳出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的标定使用浓度。根据上述标定使用浓度确定了不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的组合方式;之后通过确定不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料浓度与裂缝最高封堵压力之间关系,完成不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料浓度的选择,进而完成不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配优选。本发明的方法克服了以往堵漏剂浓度选择的盲目性,为堵漏剂的充分利用和提高堵漏效果给予技术支撑,并为致密油、致密气和页岩油、页岩气地层堵漏时堵漏剂的浓度的选择提供理论支持。

Description

一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优 选方法
技术领域
本发明涉及一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,属于钻井液堵漏领域。
背景技术
井漏是钻井过程中常见的井下复杂情况之一,堵漏技术是国内外研究学者长期研究的重要方向之一。近年来,页岩气开发在我国发展十分迅速,相比水基钻井液,油基钻井液几乎不与水敏性地层矿物发生反应,具有抑制性强,润滑性好等优点,是钻探各类页岩、泥岩等复杂地层的重要手段。由于页岩地层的不稳定性以及页岩地层孔隙、微裂缝发育普遍,易发生油基钻井液漏失,此外油基钻井液成本高,漏失将造成很大的材料浪费,产生巨大的经济损失,并延误钻井周期。在处理微裂缝漏失问题时,传统的堵漏材料有其自身的缺点,堵漏材料与漏失通道的匹配度较差,大颗粒易堆积,小颗粒易流失,难以对漏失通道形成有效封堵,井漏问题依然没有很好的解决。在油基钻井液漏失过程中,吸油膨胀堵漏颗粒可吸油膨胀,形成具有一定弹性和韧性的柔性堵漏颗粒,在压差作用下具有良好变形性,颗粒之间相互挤压堆积形成致密堆积层,从而有效封堵钻井液漏失通道。
但目前在封堵微裂缝性漏失时,不同吸油倍率的堵漏颗粒的质量浓度的选择存在盲目性,根据施工过程来看,过于依赖现场操作人员的个人经验,堵漏颗粒与微裂缝的匹配能力较差,没有建立裂缝和堵漏剂的吸油倍率的匹配关系,导致不同吸油倍率的堵漏颗粒质量浓度选择存在盲目性,堵漏材料浓度和吸油倍率没有很好的与裂缝内部尺寸相匹配,造成堵漏效果不佳及钻井液成本增加。
因此,针对裂缝性漏失,急需一种油基钻井液用不同吸油倍率的堵漏剂的浓度的优选方法,为堵漏剂的充分利用以及堵漏效果的提高给予技指导,并为复杂裂缝漏失地层堵漏时不同吸油倍率的吸油膨胀材料浓度的选择提供理论支持。为此,提出本发明。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法。本发明选取不同吸油倍率的堵漏颗粒,确定每一种吸油倍率的堵漏颗粒的浓度与裂缝最高封堵压力的关系,从而对不同吸油倍率的堵漏颗粒的质量浓度配比进行量化评估。本发明的方法克服以往颗粒质量浓度级配的盲目性,为堵漏剂的充分利用和提高堵漏效果给予技术支撑,并为致密油、致密气和页岩油、页岩气地层堵漏时不同吸油倍率的堵漏剂的质量浓度配比提供理论支持。
术语说明:
吸油倍率的定义:吸油堵漏颗粒材料吸油饱和后的质量与吸油前原始质量之差与原始质量的比值。
Figure BDA0002456182110000021
上述公式中,w为吸油倍率,g/g;m1为吸油堵漏颗粒材料吸油前的质量,g;m2为吸油堵漏颗粒材料吸油饱和后的质量,g。
吸油倍率的测定方法:称取一定质量的吸油堵漏颗粒材料,记为原始质量m1,将其完全浸入油相中后在设定实验温度下滚动老化;每间隔一定时间取出,过滤,吸油纸擦干颗粒表面油渍,称重,而后继续放置于设定实验温度下滚动老化,直至吸油堵漏颗粒材料的质量不再变化,吸油膨胀结束,记为饱和质量m2;利用上述公式计算得到吸油倍率;达到饱和质量时的老化时间即是吸油饱和时间,也就是吸油膨胀时间。
本发明的技术方案如下:
一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,包括以下步骤:
(1)确定钢制裂缝岩心模型;
(2)选择堵漏颗粒材料A,将其分散在油基钻井液中,分别配制不同质量浓度的堵漏颗粒材料A分散液,待堵漏颗粒材料A吸油膨胀结束后,分别测试堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力;以堵漏颗粒材料A分散液质量浓度为横坐标,所对应的裂缝最高封堵压力为纵坐标,绘制关系曲线,拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式,从而得到堵漏颗粒材料A的标定使用浓度CA
(3)依次选择不同吸油倍率的堵漏颗粒材料B、C、…,重复步骤(2),得到堵漏颗粒材料B、C、…的标定使用浓度CB、CC、…;
(4)将不同吸油倍率的堵漏颗粒材料A、B、C、…按质量比CA:CB:CC:…的比例混合后分散在油基钻井液中,配制总质量浓度不同的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液;待所有堵漏颗粒材料吸油膨胀结束后,分别测试所制备的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的裂缝最高封堵压力,以不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的总质量浓度为横坐标,所对应的裂缝最高封堵压力为纵坐标,绘制关系曲线,拟合得到不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式;
(5)根据油基钻井液实际堵漏施工中承压堵漏要求,确定需要达到的承压堵漏强度,代入步骤(4)中的关系式,即可算出可达到此堵漏强度的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度,根据质量比计算出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的各个使用浓度,进而完成不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的质量浓度级配优选。
根据本发明优选的,步骤(1)中根据现场实际测井的岩心数据,结合邻井测井资料和数值模拟结果,判断地层裂缝宽度,确定钢制裂缝岩心模型;所述钢制裂缝岩心模型可通过市购或自制得到。
根据本发明优选的,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液的质量浓度的选择范围为1-8%,堵漏颗粒材料分散液的质量浓度在上述范围内均匀取值。
根据本发明优选的,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法包括步骤:利用高温高压动态堵漏评价装置,设置温度为50-150℃,模拟地层温度;将堵漏颗粒材料A吸油膨胀结束后所得分散液注入模拟钢制裂缝岩心模型中,直至堵漏颗粒充填满裂缝,裂缝出口无液体流出;注入完毕后,向模拟钢制裂缝岩心模型中注入钻井液,测试钻井液漏失时所对应的最大压力即为堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力。
根据本发明优选的,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与所对应的裂缝最高封堵压力之间的关系曲线的绘制及关系式的拟合步骤为:绘制堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力关系的散点图;散点图上快速上升段的第一个点定义为第一拐点Ⅰ点,将快速上升后趋于平稳的第一个点定义为第二拐点Ⅱ点,对该上升段散点进行直线线性拟合,以最小的拟合度值R2(R2≥0.95)为标准,若散点拟合度值R2<0.95时,则Ⅰ点右移,重新与Ⅱ点之间的散点进行直线线性拟合,直到R2≥0.95为止,选取右移之后的点为第一拐点,将第一拐点与第二拐点之间的散点进行直线线性拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式;若散点拟合度值R2≥0.95时,则Ⅰ点左移,重新与Ⅱ点之间的散点进行直线线性拟合,直到R2<0.95为止,选取R2≥0.95时最左侧的点为第一拐点,将第一拐点与第二拐点之间的散点进行直线线性拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式;
进一步优选的,拟合所得直线与横坐标(质量浓度)的交点为堵漏颗粒材料A的标定使用浓度CA
进一步优选的,所述拟合方法为最小二乘法。
根据本发明优选的,步骤(3)中,堵漏颗粒材料B、C、…分散液的质量浓度选择范围与步骤(2)相同。
根据本发明优选的,步骤(2)和步骤(3)中所用的堵漏颗粒材料为吸油树脂颗粒、吸油凝胶颗粒、吸油橡胶颗粒或吸油塑料颗粒;堵漏颗粒材料A、B、C、…可以为同一种堵漏材料也可以不同。
根据本发明,所涉及的堵漏颗粒材料具有吸油膨胀性质,分散到油基钻井液中后可吸油膨胀,形成具有一定弹性和韧性的柔性堵漏颗粒,在压差作用下具有良好变形性,颗粒之间相互挤压堆积形成致密堆积层,从而有效封堵钻井液漏失通道。所述油基钻井液为本领域常用油基钻井液。
根据本发明,步骤(4)中,总质量为各不同吸油倍率的堵漏颗粒材料质量之和,不同吸油倍率堵漏颗粒材料的质量比为定值,通过调节不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量,配置成不同总质量浓度的分散液。
根据本发明优选的,步骤(4)中,不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法与步骤(2)相同。
根据本发明优选的,步骤(4)中,不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的质量浓度选择范围与步骤(2)相同。
根据本发明优选的,步骤(4)中所述拟合方法为最小二乘法。
本发明设定使用的不同吸油倍率的堵漏颗粒材料A、B、C…的原始粒径相同,吸油倍率不同,吸油膨胀后的粒径与裂缝缝宽相比均满足“1/3”架桥原理,膨胀后的堵漏颗粒材料的粒径应介于1/3至1个岩心裂缝宽度,膨胀后的堵漏颗粒材料的粒径在1/3至1个岩心裂缝宽度范围内均匀取值。
本发明的堵漏颗粒材料的吸油膨胀时间为堵漏颗粒材料达到饱和质量的时间,按照吸油倍率的测试方法测定。
根据本发明,步骤(5)中所述的承压堵漏强度为不同吸油倍率的堵漏颗粒材料以所对应的标定浓度质量比组合后对裂缝封堵后的最高突破压力,与本发明所述的裂缝最高封堵压力一致。
本发明的技术特点及有益效果
(1)本发明的方法,通过模拟地层裂缝封堵实验,测试出不同吸油倍率堵漏颗粒材料的不同浓度分散液的裂缝最高封堵压力,分别绘制出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的质量浓度和裂缝最高封堵压力关系曲线,归纳出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的标定使用浓度。根据上述标定使用浓度确定了不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的组合方式;之后通过确定不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料浓度与裂缝最高封堵压力之间关系,完成不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料浓度的选择,进而完成不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配优选。
(2)本发明提供的不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配优选方法,操作步骤简单,测试成本低。根据堵漏颗粒材料的总质量浓度-裂缝最高封堵压力关系式,可计算某一堵漏强度下不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度,根据质量比计算出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的各个使用浓度,完成不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配优选;本发明的方法能够更准确建立不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系,提高堵漏材料在漏失通道的匹配能力,克服以往堵漏材料质量浓度级配的盲目性,提高堵漏材料的封堵效果;本发明为不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的质量浓度配比优选及提高堵漏效果提供方法指导,为后续地层堵漏时不同吸油倍率的颗粒堵漏剂的质量浓度配比提供理论支持。
附图说明
图1为堵漏颗粒材料A质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图1。
图2为堵漏颗粒材料A质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图2。
图3为堵漏颗粒材料B质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图1。
图4为堵漏颗粒材料B质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图2。
图5为堵漏颗粒材料C质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图1。
图6为堵漏颗粒材料C质量浓度与裂缝最高封堵压力拟合曲线图2。
图7为不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例中所用原料均为常规原料,可市购获得;所述方法,如无特殊说明均为常规方法、现有技术;所使用的装置为现有装置。
实施例中所选不同吸油倍率的堵漏颗粒材料A、B和C的原始粒径相同,其吸油倍率分别为4.5、6.0、7.2,吸油膨胀时间分别为2.5h、3h、4h。
实施例
一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,包括步骤:
(1)确定钢制裂缝岩心模型
根据实际地层岩心,结合邻井测井资料和数值模拟结果,判断地层裂缝平均宽度为2mm。因此,通过自制得到裂缝宽度为2mm、裂缝长度为200mm、裂缝高度为10mm的钢柱耐压裂缝岩心模型,裂缝体积约为2000mm3(2.0mL)。
(2)将堵漏颗粒材料A分别配制质量浓度为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%的堵漏颗粒材料A分散液,待堵漏颗粒材料A吸油膨胀后测试分散液的裂缝最高封堵压力。
采用模拟裂缝实验装置分别测试所制备的堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力,步骤如下:通过高温高压堵漏评价装置,打开高温高压堵漏评价仪的加热开关,在温控仪上设置温度到80℃,模拟地层温度;向装有钢制裂缝岩心模型的岩心夹持器中注入上述吸油膨胀后的堵漏颗粒材料A分散液,直至堵漏颗粒充填满裂缝,裂缝出口无液体流出。注入完毕后,开启恒流泵,缓慢向装有钢制裂缝岩心模型的岩心夹持器中注入钻井液,实时记录注入压力,直至钻井液漏失时所对应的最高压力即为堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力。
堵漏颗粒材料A分散液浓度与所对应的裂缝最高封堵压力的数据如下表1所示:
表1堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力的数据表
质量浓度 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
裂缝最高封堵压力/MPa 0.42 0.55 0.70 1.26 2.18 4.33 4.86 5.33
根据上述实验测试结果,绘制堵漏颗粒材料A质量浓度与裂缝最高封堵压力关系的散点图,对散点图快速上升段第一拐点Ⅰ点(质量浓度为5%的点)与快速上升后趋于平稳的第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间散点进行直线线性拟合:如图1所示,R2=1>0.95;将Ⅰ点左移一个点至质量浓度为4%的点,与第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间的散点重新拟合,如图2所示,R2=0.9492<0.95。则堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式为:y=215x-8.57,R2=1,当y=0时,计算得到x为0.04,则堵漏颗粒材料A的标定使用浓度为4.0%。
(3)按照步骤(2)的方法测试堵漏颗粒材料B分散液的质量浓度与所对应的裂缝最高封堵压力,如下表2所示:
表2堵漏颗粒材料B分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力的数据表
质量浓度 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
裂缝最高封堵压力/MPa 0.53 0.65 1.11 1.45 3.43 4.57 5.12 5.43
根据上述实验测试结果,绘制堵漏颗粒材料B的质量浓度与最高封堵压力关系的散点图,对散点图快速上升段第一拐点Ⅰ点(质量浓度为4%的点)与快速上升后趋于平稳的第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间散点进行直线线性拟合:如图3所示,R2=0.9764>0.95;将Ⅰ点左移一个点至质量浓度为3%的点,与第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间散点重新拟合,如图4所示,R2=0.9423<0.95。堵漏颗粒材料B分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式为:y=156x-4.6500,R2=0.9764,经计算,堵漏颗粒材料B的标定使用浓度值为3.0%。
按照步骤(2)的方法测试堵漏颗粒材料C分散液的质量浓度与所对应的裂缝最高封堵压力,如下表3所示。
表3堵漏颗粒材料C分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力的数据表
质量浓度 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
裂缝最高封堵压力/MPa 0.62 0.73 1.67 2.01 3.76 5.01 5.23 5.58
根据上述实验测试结果,绘制堵漏颗粒材料C的质量浓度与最高封堵压力关系的散点图,对散点图快速上升段第一拐点Ⅰ点(质量浓度为4%的点)与快速上升后趋于平稳的第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间散点进行直线线性拟合:如图5所示,R2=0.9908>0.95;将Ⅰ点左移一个点至质量浓度为3%的点,与第二拐点Ⅱ点(质量浓度为6%的点)之间散点重新拟合,如图6所示,R2=0.9468<0.95;堵漏颗粒材料C分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式为:y=150x-3.9067,R2=0.9908,经计算,堵漏颗粒材料C的标定使用浓度为2.6%。
(4)将堵漏颗粒材料A、B、C按质量比4.0%:3.0%:2.6%的比例混合后分散在油基钻井液中,配制堵漏颗粒材料总质量浓度分别为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%的堵漏颗粒材料分散液,待所有堵漏颗粒材料吸油膨胀结束后,按照步骤(2)的方法测试所制备的分散液的裂缝最高封堵压力,其结果如表4所示。表4不同吸油倍率组合堵漏颗粒材料分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力的数据
总质量浓度 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
裂缝最高封堵压力/MPa 0.82 0.91 1.86 2.49 4.32 5.37 5.54 5.88
根据上述实验测试结果,将不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的总质量浓度与所对应的裂缝最高封堵压力进行多项式拟合,如图7所示,得到不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式为y=-142.26x2+97.244x-0.6145。
对比例
对比例中采用对不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的浓度不进行优选的方法,测试裂缝最大的承压封堵能力,与实施例中堵漏颗粒材料浓度优选进行对比。
(1)确定钢制裂缝岩心模型;
根据实际地层岩心,结合邻井测井资料和数值模拟结果,判断地层裂缝平均宽度为2mm。因此,通过自制得到裂缝宽度为2mm、裂缝长度为200mm、裂缝高度为10mm的钢柱耐压裂缝岩心模型,裂缝体积约为2000mm3(2.0mL)。
(2)将堵漏颗粒材料A、B和C按质量比为1:1:1分散在油基钻井液中,分别配制质量浓度为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%的堵漏颗粒材料组合分散液,待所有堵漏颗粒材料吸油膨胀结束后,测试分散液的裂缝最高封堵压力,其结果如表5所示。
表5堵漏颗粒材料组合分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力的数据表
质量浓度 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
裂缝最高封堵压力/MPa 0.74 0.86 1.72 2.27 3.96 5.12 5.34 5.62
由表中数据可以看出,没有经过优选的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的堵漏效果比按照本发明提供方法优选后的堵漏效果差。

Claims (10)

1.一种油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,包括以下步骤:
(1)确定钢制裂缝岩心模型;
(2)选择堵漏颗粒材料A,将其分散在油基钻井液中,分别配制不同质量浓度的堵漏颗粒材料A分散液,待堵漏颗粒材料A吸油膨胀结束后,分别测试堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力;以堵漏颗粒材料A分散液质量浓度为横坐标,所对应的裂缝最高封堵压力为纵坐标,绘制关系曲线,拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式,从而得到堵漏颗粒材料A的标定使用浓度CA
(3)依次选择不同吸油倍率的堵漏颗粒材料B、C、…,重复步骤(2),得到堵漏颗粒材料B、C、…的标定使用浓度CB、CC、…;
(4)将不同吸油倍率的堵漏颗粒材料A、B、C、…按质量比CA:CB:CC:…的比例混合后分散在油基钻井液中,配制总质量浓度不同的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液;待所有堵漏颗粒材料吸油膨胀结束后,分别测试所制备的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的裂缝最高封堵压力,以不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的总质量浓度为横坐标,所对应的裂缝最高封堵压力为纵坐标,绘制关系曲线,拟合得到不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式;
(5)根据油基钻井液实际堵漏施工中承压堵漏要求,确定需要达到的承压堵漏强度,代入步骤(4)中的关系式,即可算出可达到此堵漏强度的不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料的总质量浓度,根据质量比计算出不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的各个使用浓度,进而完成不同吸油倍率的堵漏颗粒材料的质量浓度级配优选。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(1)中根据现场实际测井的岩心数据,结合邻井测井资料和数值模拟结果,判断地层裂缝宽度,确定钢制裂缝岩心模型;所述钢制裂缝岩心模型可通过市购或自制得到。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液的质量浓度的选择范围为1-8%,堵漏颗粒材料分散液的质量浓度在上述范围内均匀取值。
4.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法包括步骤:利用高温高压动态堵漏评价装置,设置温度为50-150℃,模拟地层温度;将堵漏颗粒材料A吸油膨胀结束后所得分散液注入模拟钢制裂缝岩心模型中,直至堵漏颗粒充填满裂缝,裂缝出口无液体流出;注入完毕后,向模拟钢制裂缝岩心模型中注入钻井液,测试钻井液漏失时所对应的最大压力即为堵漏颗粒材料A分散液的裂缝最高封堵压力。
5.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(2)中,堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与所对应的裂缝最高封堵压力之间的关系曲线的绘制及关系式的拟合步骤为:绘制堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力关系的散点图;散点图上快速上升段的第一个点定义为第一拐点Ⅰ点,将快速上升后趋于平稳的第一个点定义为第二拐点Ⅱ点,对该上升段散点进行直线线性拟合,以最小的拟合度值R2为标准,若散点拟合度值R2<0.95时,则Ⅰ点右移,重新与Ⅱ点之间的散点进行直线线性拟合,直到R2≥0.95为止,选取右移之后的点为第一拐点,将第一拐点与第二拐点之间的散点进行直线线性拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式;若散点拟合度值R2≥0.95时,则Ⅰ点左移,重新与Ⅱ点之间的散点进行直线线性拟合,直到R2<0.95为止,选取R2≥0.95时最左侧的点为第一拐点,将第一拐点与第二拐点之间的散点进行直线线性拟合得到堵漏颗粒材料A分散液质量浓度与裂缝最高封堵压力之间的关系式。
6.根据权利要求5所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,拟合所得直线与横坐标的交点为堵漏颗粒材料A的标定使用浓度CA;所述拟合方法为最小二乘法。
7.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(3)中,堵漏颗粒材料B、C、…分散液的质量浓度选择范围与步骤(2)相同。
8.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(2)和步骤(3)中所用的堵漏颗粒材料为吸油树脂颗粒、吸油凝胶颗粒、吸油橡胶颗粒或吸油塑料颗粒。
9.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(4)中,不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的裂缝最高封堵压力的测试方法与步骤(2)相同。
10.根据权利要求1所述的油基钻井液用不同吸油倍率堵漏颗粒质量浓度级配的优选方法,其特征在于,步骤(4)中,不同吸油倍率组合的堵漏颗粒材料分散液的质量浓度选择范围与步骤(2)相同;所述拟合方法为最小二乘法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115680559B (zh) * 2022-11-08 2023-08-08 西南石油大学 一种基于承压分散的裂缝性储层堵漏配方优选和设计方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105349125A (zh) * 2015-10-26 2016-02-24 中国石油天然气集团公司 一种承压堵漏剂
CN105482784A (zh) * 2015-12-01 2016-04-13 长江大学 油基钻井液堵漏剂
CN105505337A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种可变形油基钻井液用堵漏剂及其制备方法
CN108948312A (zh) * 2018-08-06 2018-12-07 山东非金属材料研究所 一种苯乙烯-丙烯酸酯吸油溶胀弹性体
CN110295030A (zh) * 2019-06-05 2019-10-01 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种油基钻井液封堵剂及其制备方法
CN110954451A (zh) * 2019-12-06 2020-04-03 中国石油天然气股份有限公司 一种柔性凝胶颗粒堵漏剂的应用浓度和应用粒径的优选方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11459885B2 (en) * 2018-07-02 2022-10-04 Halliburton Energy Services, Inc. Workflow for predictive model to select formation damage treatment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105505337A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种可变形油基钻井液用堵漏剂及其制备方法
CN105349125A (zh) * 2015-10-26 2016-02-24 中国石油天然气集团公司 一种承压堵漏剂
CN105482784A (zh) * 2015-12-01 2016-04-13 长江大学 油基钻井液堵漏剂
CN108948312A (zh) * 2018-08-06 2018-12-07 山东非金属材料研究所 一种苯乙烯-丙烯酸酯吸油溶胀弹性体
CN110295030A (zh) * 2019-06-05 2019-10-01 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种油基钻井液封堵剂及其制备方法
CN110954451A (zh) * 2019-12-06 2020-04-03 中国石油天然气股份有限公司 一种柔性凝胶颗粒堵漏剂的应用浓度和应用粒径的优选方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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遇油膨胀橡胶制备及应用的研究;王强等;《第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集中国仪器仪表学会仪表材料分会会议论文集》;19981013;第1-3页 *

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