一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法。本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置包括加压装置(1)，加热装置(5)，破胶测试桶(4)，其可拆装地布置在所述加热装置(5)内，所述破胶测试桶(4)内设置有滤失介质(7)，所述破胶测试桶(4)具有进液端(2)和出液端(9)，所述进液端(2)连接于所述加压装置(1)；计量系统(10)，其设置在所述出液端(9)的下方；以及采集系统(11)，其连接于所述计量系统(10)。本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置结构简单，稳定性好且可操作性强，测量效率及精度高，填补了传统无法评价滤饼破胶效果的不足，为准确评价形成破胶剂对滤饼的破胶性能提供了良好的技术参数，为现场作业提供有力的技术支持和理论依据。
【专利说明】一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法。
【背景技术】
[0002]钻完井的过程中，为了减少固液相对储层的伤害，往往需要在近井地带形成性能优良的滤饼，而在储层开发前，需要将滤饼清除，恢复储层渗流通道，获得储层生产能力。清除滤饼的主要方式是通过加入破胶剂进行化学解堵作业。
[0003]目前，室内模拟破胶剂对近井地带滤饼清除的实验仪器很少，而传统的做法是结合以下两种方式:(I)通过测定破胶剂对钻完井液的粘度降低率，计算泥饼的破胶时间；
(2)采用在破胶剂中浸泡泥饼的方式，观察泥饼的清除状况。两种方式均存在弊端，且无法准确模拟现场条件下:(I)破胶剂在地层压力状况下对泥饼的清除；(2)破胶过程中滤失速率的连续变化；(3)破胶后模拟储层的破胶效果。
[0004]因此，存在对在模拟地层条件下准确测定破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置和测试方法存在需求。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置。
[0006]本发明的另一个目的是提供一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试方法。
[0007]在本发明中，术语“破胶剂对滤饼的破胶性能”包括但不限于下述参数:滤失量、破胶时间和破胶效率。
[0008]本发明所述的破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置包括:
[0009]加压装置(I)，
[0010]加热装置(5)，
[0011]破胶测试桶(4)，其可拆装地布置在所述加热装置(5)内，所述破胶测试桶⑷内设置有滤失介质(7)，所述破胶测试桶(4)具有进液端(2)和出液端(9)，所述进液端(2)连接于所述加压装置(I);
[0012]计量系统(10)，其设置在所述出液端(9)的下方；以及
[0013]采集系统(11)，其连接于所述计量系统(10)。
[0014]本发明中采用的破胶测试桶可以为本领域常用的破胶测试桶，如高温高压滤失桶。
[0015]本发明中采用的滤失介质被设置成允许待测试的钻井液通过并同时制得滤饼，包括但不限于具有不同渗透率的多孔砂盘、不同目数的滤纸或石英砂。
[0016]本发明中采用的加压装置可以是本领域常用的加压装置，如高压气源。
[0017]本发明中采用的加热装置可以是本领域常用的加热装置，如高温加热套、烘箱。
[0018]本发明中的计量系统用于测定破胶测试桶中的待测钻井液的滤失量和破胶剂的滤失量，其可以采用本领域常用的计量系统。[0019]本发明的采集系统用于实时采集滤失量数据，其可以采用本领域常用的采集系统。
[0020]本发明的所述破胶剂对滤饼的破胶性能的测试方法，包括下述步骤:
[0021]向破胶测试桶(4)内加入模拟液，所述模拟液穿过滤失介质(7)后排出所述破胶测试桶(4)，测得预设温度和压力下破胶前的模拟液滤失速率V1 ；
[0022]所述模拟液排出所述破胶测试桶(4)后，加入钻井液，所述钻井液穿过所述滤失介质(7)，在所述滤失介质(7)上形成滤饼，测得预设温度和压力下钻井液的滤失量；
[0023]所述钻井液排出所述破胶测试桶(4)后，加入破胶剂，所述破胶剂穿过所述滤失介质(7)，测得预设温度和压力下破胶剂的滤失量，记录滤失量突然增大时的时间，即为所述滤饼的破胶时间；
[0024]所述破胶剂排出所述破胶测试桶(4)后，再次加入所述模拟液，所述模拟液穿过所述滤失介质(7)，测得预设温度和压力下破胶后的模拟液滤失速率V2 ；
[0025]破胶后的模拟液滤失速率V2与破胶前的模拟液滤失速率V1的百分比即为破胶效率。
[0026]在本发明中，模拟液包括但不限于淡水、模拟地层水、煤油、精制油。
[0027]在本发明的测试过程中，滤失量开始时增长缓慢，当滤饼破胶后滤失量突然增大，将滤失量突然增大时的时间定义为滤饼的破胶时间；将滤失介质受到污染的破胶后模拟液的滤失速率与滤失介质未受污染的破胶前模拟液的滤失速率的百分比定义为破胶效率。
[0028]与现有技术相比，本发明有效解决了常规的破胶性能测试方法不能准确模拟现场地层条件下评价破胶剂对滤饼的破胶性能的难题。本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置可以准确高效地测得使用不同滤失介质时，滤饼的破胶时间和破胶效率，为准确评价滤饼的破胶性能提供了较高参考意义的技术参数。同时本发明还可以模拟地层条件下，测定工作液经过滤失介质的滤失量。
[0029]本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置结构简单，稳定性好且可操作性强，测量效率及精度高，填补了传统无法评价滤饼破胶效果的不足，为准确评价破胶剂对滤饼的破胶性能提供了良好的技术参数，为现场作业提供有力的技术支持和理论依据。
[0030]本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置在钻井液在滤失介质上滤失形成滤饼后，即可开始测定滤饼的破胶时间和破胶效率，因而能够现场作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
[0032]图1为根据本发明的一个实施方案的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置的示意图；
[0033]图2显示了由根据本发明的一个实施方案的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置测得的弱凝胶钻井液的滤失量随时间变化的图；
[0034]图3显示了由根据本发明的一个实施方案的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置测得的破胶液对于滤饼破胶过程中随时间变化的图。【具体实施方式】
[0035]下面以多孔砂盘作为滤失介质、以弱凝胶钻井液作为测试钻井液以及以淡水为模拟液来举例说明本发明的破胶剂对滤饼的破胶性能测试装置以及测试和使用方法。
[0036]如图1所示，测试时，首先检查破胶测试桶4，在破胶测试桶4内安装具有气测渗透率为400mD的多孔砂盘7 ;向破胶测试桶4内加入150ml淡水；将破胶测试桶4的进液端螺纹盖3拧紧并将破胶测试桶4置于加热装置5中，连接好管线和高压气源I ;打开破胶测试桶4的进液端阀杆2，对破胶测试桶4加压至0.5MPa。使用加热装置5将破胶测试桶4的温度控制并稳定在80°C后，打开出液端阀杆9，待淡水从破胶测试桶4全部流出时，测试结束。在淡水流出过程中，使用计量系统10和采集系统11测得流过多孔砂盘的淡水滤失速率 V1 为 24.34ml/min。
[0037]接着，关闭破胶测试桶4的出液端阀杆9，使破胶测试桶4降至室温后将其取出；拧开破胶测试桶4的进液端螺纹盖3，向破胶测试桶4内加入150mL的待测试弱凝胶钻井液(购自中海油服油田化学研究院的PRD钻井液)。重新将破胶测试桶4的进液端螺纹盖3拧紧并将破胶测试桶4置于加热装置5中，连接好管线和高压气源I。打开破胶测试桶4的进液端阀杆2，并对破胶测试桶4加压至3.5MPa。使用加热装置5将破胶测试桶4的温度控制并稳定在80°C后，打开出液端阀杆9，同时使用计量系统10和采集系统11测得30min内的滤失量，滤液通过砂盘滤除并在滤失过程中逐渐形成滤饼6，图2显示了弱凝胶钻井液的滤失量随时间的变化曲线图。
[0038]接着，关闭破胶测试桶4的出液端阀杆9，使破胶测试桶4降至室温后将其取出；拧开破胶测试桶4的进液端螺纹盖3，倒出弱凝胶钻井液，然后加入150ml浓度为3%的过硫酸铵溶液(破胶剂)；重新将破胶测试桶4的进液端螺纹盖3拧紧并将破胶测试桶4置于加热装置5中，连接好管线和高压气源I。打开破胶测试桶4的进液端阀杆2，并对破胶测试桶4加压至50PSI。使用加热装置5将破胶测试桶4的温度控制并稳定在80°C后，打开出液端阀杆9，同时使用计量系统10和采集系统11测定破胶剂对滤饼6的破胶过程中的滤失量，如图3所示，在71.3min时，滤失量突然增大，说明滤饼的破胶时间为71.3min,待破胶剂全部从破胶测试桶4中流出后，破胶实验结束。
[0039]待破胶实验结束后，关闭破胶测试桶4的出液端阀杆9，使破胶测试桶4降至室温后将其取出；拧开破胶测试桶4的进液端螺纹盖3，倒出破胶剂后加入150ml淡水；重新将破胶测试桶4的进液端螺纹盖3拧紧并将破胶测试桶4置于加热装置5中，连接好管线和高压气源I。打开破胶测试桶4的进液端阀杆2，并对破胶测试桶4加压至0.5MPa。使用加热装置5将破胶测试桶4的温度控制并稳定在80°C后，打开出液端阀杆9，同时使用计量系统10和采集系统11测定多孔砂盘滤饼破胶后淡水的平均滤失率V2为21.95ml/min，破胶后多孔砂盘的淡水滤失速率V2与破胶前多孔砂盘的淡水滤失速率V1的百分比即为破胶效率，V2A1 = 21.95/24.34 = 90.18，即破胶效率为 90.18% 0
[0040]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所属领域的技术人员，在不脱离本发明的由权利要求书界定的范围和精神的前提下，可以在实施形式及细节上进行任何的修改与变化。
【权利要求】
1.一种破胶剂对滤饼的破胶性能的测试装置，其包括: 加压装置(I)， 加热装置(5)， 破胶测试桶(4)，其可拆装地布置在所述加热装置(5)内，所述破胶测试桶(4)内设置有滤失介质(7)，所述破胶测试桶(4)具有进液端(2)和出液端(9)，所述进液端(2)连接于所述加压装置(I); 计量系统(10)，其设置在所述出液端(9)的下方；以及 采集系统(11)，其连接于所述计量系统(10)。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其中所述滤失介质(7)包括多孔砂盘、滤纸或石英砂。
3.一种使用如权利要求1所述的测试装置测试破胶剂对滤饼的破胶性能的方法，其包括下述步骤: 向破胶测试桶(4)内加入模拟液，所述模拟液穿过滤失介质(7)后排出所述破胶测试桶(4)，测得预设温度和压力下破胶前的模拟液滤失速率V1 ； 所述模拟液排出所述破胶测试桶(4)后，加入钻井液，所述钻井液穿过所述滤失介质(7)，在所述滤失介质(7)上形成滤饼，测得预设温度和压力下钻井液的滤失量； 所述钻井液排出所述破胶测试桶(4)后，加入破胶剂，所述破胶剂穿过所述滤失介质(7)，测得预设温度和压力下破胶剂的滤失量，记录滤失量突然增大时的时间，即为所述滤饼的破胶时间； 所述破胶剂排出所述破胶测试桶(4)后，再次加入所述模拟液，所述模拟液穿过所述滤失介质(7)，测得预设温度和压力下破胶后的模拟液滤失速率V2 ； 破胶后的模拟液滤失速率V2与破胶前的模拟液滤失速率V1的百分比即为破胶效率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述模拟液包括淡水、模拟地层水、煤油、精制油。
【文档编号】G01N33/00GK103940963SQ201410165651
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】陈缘博, 吕维军, 项涛, 苗海龙, 王宝林, 李松, 耿铁, 段连超, 陈俊生, 王冲敏 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司