一种评价纳米材料封堵效果的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钻井液评价方法技术领域，尤其涉及一种评价纳米材料封堵效果的方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，对于钻井液的评价方法已经初步形成行业统一标准。但是对钻井液封堵性 能的评价，尤其是对纳米钻井液的封堵性能评价还没有直接有效的方法。近年来，对微裂缝 的封堵效果的评价方法主要有3种。第一种是API静失水方法，第二种是高温高压静/动滤失 评价实验。这两种方法都是通过测定钻井液滤失量得到钻井液的封堵效果。此方法过程中 利用滤纸和后期压滤过程中逐渐形成的泥饼模拟地层裂缝，不能很好反映地层微裂缝和微 孔隙情况，得到的是间接的封堵结果。第三种是利用低渗人造岩心模拟泥页岩，这种方法成 本高，并且对仪器质量要求高，实验重复性差。因此，利用泥饼模拟泥页岩对钻井液的封堵 性能进行评价，不仅能够直观的反映出钻井液的封堵效果，同时成本低，实验重复性强。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够解决传统的无法 直接评价纳米钻井液的封堵性能或是直接评价成本太高的问题的方法。
[0004] -种评价纳米材料封堵效果的方法，在不同的物理、化学条件下制备与泥页岩物 理性质相似的泥饼，利用制得的泥饼模拟泥页岩，对纳米钻井液的封堵性能进行评价。
[0005] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，所述泥饼的制备条件为：
[0006] 步骤一：称取一定量的自来水，在一定的搅拌速度和温度下，加入一定量的膨润 土，然后加入膨润土质量百分比为4%的碳酸钠，搅拌一定时间，将制作好的基桨养护24小 时；
[0007]步骤二:将制作好的基桨进行API静滤失实验，压滤得到滤饼。
[0008] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，所述膨润土的加量为自来 水质量的4 %-8 %。
[0009] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，所述膨润土加量为自来水 质量的8%。
[0010]进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，搅拌时间为10_50min。
[0011 ]进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，搅拌时间为50min。
[0012] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，搅拌速度为500r/min-10000r/min。
[0013] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，当搅拌速度为500r/min时， 膨润土加量为自来水量的8%时，在20°C搅拌30min制备的泥饼物理性质接近泥页岩物理性 质；当搅拌速度为l〇〇〇〇r/min时，膨润土加量为自来水量的4%时，在60°C下搅拌50min制备 的泥饼物理性质接近泥页岩的物理性质。
[0014] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，在所述步骤一中，除了加入 膨润土和碳酸钠外，再添加一定量的钻井液添加剂，所述钻井液添加剂为SMP-3和/或HV-CMC;所述SMP-3的添加量为自来水质量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量为自来水质量 的 0.6%-18%〇
[0015] 进一步地，如上所述的评价纳米材料封堵效果的方法，所述钻井液添加剂为3 % SMP-3和3 % HV-CMC混合加入。
[0016] 本发明提供的评价纳米材料封堵效果的方法，与现有纳米钻井液封堵性能评价方 式相比具有以下优势。
[0017] 1、用泥饼模拟泥页岩测定纳米钻井液的封堵性能结果具有直接性。而API静失水 评价实验和高温高压静/动滤失评价实验测定的是间接的封堵效果，只能在纳米钻井液之 间对比，不能代表在泥页岩中的实际封堵性能。
[0018] 2、用泥饼模拟泥页岩与直接使用泥页岩相比，具有较低的成本，操作简单，且对试 验仪器的要求不高的优势。泥饼可以大规模的制备，试验重复性强。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例1
[0021 ] 1、称取600mL20°C 的自来水，分别在500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量 的膨润土，膨润土加量为自来水质量的4%-8% (其中，自来水质量4%的膨润土其质量为 24g、自来水质量6%的膨润土其质量为36g、自来水质量8%的膨润土其质量为48g)，膨润土 量4%的碳酸钠，搅拌lOmin，测定得到泥饼的渗透率。
[00221
[0023]由试验数据可知，在温度为20°C时，搅拌速度应该低于500r/min，同时膨润土加量 为8%，配桨压滤得到的泥饼渗透率是最低的。
[0024] 实施例2
[0025] 称取600mL60°C的自来水，分别在500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量的 膨润土，膨润土量4 %的碳酸钠，搅拌50min，测定得到泥饼的渗透率。
[0026]
[0027]由试验数据可知，在温度为60°C时，搅拌速度应该高于10000r/min，同时膨润土加 量为8%，配桨压滤得到的泥饼渗透率最低。
[0028] 实施例3
[0029] 称取600mL不同温度的自来水，加入8%的膨润土，膨润土量4%的碳酸钠，分别在 500r/min，5000r/min，10000r/min加入不同量的膨润土，搅拌30min，测定得到泥饼的渗透 率。
[0030]
[0031] 由试验数据可知，膨润土加量为8%，搅拌时间为30°C时，温度低时钻速应该设置 的偏小。温度较高时，钻速设置应该偏大。这样制作出的泥饼渗透率会比较低。
[0032] 实施例4
[0033] 称取600mL60°C的自来水，加入8 %的膨润土，膨润土量4%的碳酸钠，在lOOOOr/ min，搅拌分别搅拌lOmin，30min，，50min测定得到泥饼的渗透率。
[0034]
[0035] 实施例5
[0036] 称取600mL60°C的自来水，加入8 %的膨润土，膨润土量4%的碳酸钠，在lOOOOr/ min，搅拌分别搅拌lOmin，30min，，50min测定得到泥饼的渗透率。
[0037]
[0038] 实施例6:
[0039] 称取600mL40°C的自来水，加入8 %的膨润土，膨润土量4 %的碳酸钠，搅拌速度为 10000r/min加入不同量的钻井液添加剂，搅拌lOmin，测定得到泥饼的渗透率。
[0040]
[0041]
[0042] 由此组数据分析η」知，通]3：钴开淞添加刑的小断添加，泥饼渗透率在不断地减小， 其中第14组泥饼的渗透率已与页岩储层岩石渗透率接近。但是，考虑到成本问题，本实施最 佳的选择为:3 % SMP-3和3 % HV-CMC混合加入。
[0043]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
【主权项】
1. 一种评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，在不同的物理、化学条件下制备与 泥页岩物理性质相似的泥饼，利用制得的泥饼模拟泥页岩，对纳米钻井液的封堵性能进行 评价。2. 根据权利要求1所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述泥饼的制备 条件为： 步骤一:称取一定量的自来水，在一定的搅拌速度和温度下，加入一定量的膨润土，然 后加入膨润土质量百分比为4%的碳酸钠，搅拌一定时间，将制作好的基桨养护24小时； 步骤二:将制作好的基桨进行API静滤失实验，压滤得到滤饼。3. 根据权利要求2所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述膨润土的加 量为自来水质量的4%%。4. 根据权利要求3所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述膨润土加量 为自来水质量的8 %。5. 根据权利要求4所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，搅拌时间为10-50min〇6. 根据权利要求5所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，搅拌时间为 50min〇7. 根据权利要求4所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，搅拌速度为 500r/min-10000r/min。8. 根据权利要求7所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，当搅拌速度为 500r/min时，膨润土加量为自来水量的8%时，在20°C搅拌30min制备的泥饼物理性质接近 泥页岩物理性质；当搅拌速度为l〇〇〇〇r/min时，膨润土加量为自来水量的4%时，在60°C下 搅拌50min制备的泥饼物理性质接近泥页岩的物理性质。9. 根据权利要求2所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，在所述步骤一 中，除了加入膨润土和碳酸钠外，再添加一定量的钻井液添加剂，所述钻井液添加剂为SMP-3和/或HV-CMC;所述SMP-3的添加量为自来水质量的0.6%-18% ;所述HV-CMC的添加量为自 来水质量的0.6 %-18 %。10. 根据权利要求9所述的评价纳米材料封堵效果的方法，其特征在于，所述钻井液添 加剂为3 %SMP-3和3 %HV-CMC混合加入。
【专利摘要】本发明提供一种评价纳米材料封堵效果的方法，在不同的物理、化学条件下制备与泥页岩物理性质相似的泥饼，利用制得的泥饼模拟泥页岩，对纳米钻井液的封堵性能进行评价。本发明用泥饼模拟泥页岩测定纳米钻井液的封堵性能结果具有直接性；另外，用泥饼模拟泥页岩与直接使用泥页岩相比，具有较低的成本，操作简单，且对试验仪器的要求不高的优势。泥饼可以大规模的制备，试验重复性强。
【IPC分类】G01N33/00, E21B47/00
【公开号】CN105467085
【申请号】CN201511003487
【发明人】黄进军, 陈辛未, 徐英, 黎然, 李春霞
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月28日