無滲透無侵害鉆井液滲濾性能的評價方法初探

張永（中海油服油田化學事業部 河北 石家莊 050000）

無滲透無侵害鉆井液是對傳統鉆井液體系的一種創新，在原有的鉆井液基礎上，結合降濾失劑的普遍應用，又加入了新型的降濾失劑，使得傳統的鉆井液在技術上有了顯著的提升，轉化為一種無滲透鉆井液，并且具有無損害的特點。該種鉆井液技術最初是由外國的研究者提出并加以實施的，為了進一步判斷這種鉆井液的使用效果和性能水平，在實驗過程中還使用砂床輔助完成濾失實驗，測得的濾失量趨近于零，也更進一步增強了井下模擬實驗的真實性。無滲透無侵害鉆井液的使用可以最大限度滿足現代鉆井工程中對塑性流體程度的需求,濾液幾乎不滲入地層中，固相顆粒也不會對地層產生任何影響,可以有效防止儲層滲透率的減小，從而確保無損害鉆井過程的實現。

一、無滲透無侵害鉆井液的體系特點

目前，我國的無滲透無侵害鉆井液也已經用于鉆井的施工中，通過鉆井液現場的實際應用，得到了無滲透無侵害鉆井液的幾個明顯的特征[1]:

（1）它的配置是利用傳統的鉆井液，結合新型的無滲透鉆井液轉化而來，可以最大限度實現無侵害的鉆井過程；（2）經過用砂床檢測后，能夠非常準確的評價它的滲濾性能效果，并判斷出鉆井液的性質和泥餅狀況，同時可以及時了解鉆井底部的工程作業情況；（3）無滲透無侵害鉆井液對地層的濾液滲透幾乎可以忽略不計，針對固相沒有任何的侵害。通過這點可以說明該體系在使用中不僅只是作用于泥頁巖的水化分散，而且能夠進一步的使砂巖、頁巖穩定，同時還能夠提高地層承受的壓力值，對井眼的穩定有很大的作用；（4）無滲透無侵害鉆井液針對自身擁有潤滑性和抑制性，它能夠使鉆頭得到很好的潤滑；（5）無滲透無侵害鉆井液在使用的過程中，可以有效防止地層中存在的油氣任意流動，提高作業環境的安全性，而且能夠將儲層損害降到最低，并且能夠一定程度的酸化堵塞物質，滲透率的恢復值較高；（6）無滲透無侵害鉆井液屬于一種流體物質，在使用中具有抗鹽、抗溫的特點，并且體系的組分與結構比較簡單，施工過程非常方便，工程維護與管理十分便捷，總體使用周期較長，工程造價比較經濟合理。

二、無滲透無侵害鉆井液性能評價的方法

目前評價無滲透鉆井液滲濾性能的方法主要有4種,即API濾失儀測試法,砂床測試法,注射器測試法及試管測試法[2-3]。

1.API濾失儀測試法

20世紀30年代初期出現了API濾失試驗，它最初是用于評價泥餅的質量，后來才用于評價懷俄明膨潤土質量,經過一定的實踐和研究最后才擴展為評價0.69Mpa壓力下特定流體在30 min內的濾失特性，目前，這一評價方法已實現標準化。

2.砂床測試法

在20世紀中期就有人在濾失試驗中使用砂巖作為實驗的主要對象，使用濾紙作為關鍵的滲濾介質。試驗的結果證明，該種濾紙濾失量為零的油基鉆井液，在變換介質之后，即使用松砂巖作為介質來進行相關的實驗，則濾失實驗中測量的濾失量存在顯著的不同。這就表示用不同的滲濾介質對同種鉆井液濾失性能的評價結果是完全不相同的。因此后來就有人提出用砂巖作為滲濾介質，由于鉆井液在井下接觸的很多的儲層都是砂巖，所以這樣能夠更好的模擬井下的真實情況。這個試驗是通過國外許多研究者的大量的試驗工作，最后才確定的一個相對接近于API濾失儀測試法的砂床濾失試驗評價方法。

3.注射器測試法

注射器測試法其實是在砂巖作為滲濾介質時能夠比較直觀的一種試驗方法。這個測試法就是在注射器中放入一定體積并且選擇具有一定粒徑的砂子，將這些砂子倒入到試驗液中，就可以讓試驗的人員來推動活塞去觸碰砂層，直到最后不能將活塞推動為止，這個時候再去觀察鉆井液的滲慮情況。這樣在試驗后就能直觀、快速的觀察到鉆井液的滲濾情況，如果濾液的侵入量很少的話，就沒有流體從注射器中流出，并且可以測定侵入的深度。這種測試方法相對有很大的局限性，方法非常的簡單，但是只能做定性的評價。因為針對不同的砂巖的大小就會對選用的注射器的型號和大小，還有砂量的使用量、砂樣的尺寸都需要進一步的摸索和探討。

4.試管測試法

試管測試法和注射器的測試法有一些相似之處，用試管測試法去做砂巖為滲濾介質的試驗也是一個非常直觀的試驗。它的試驗過程就是在試管中放入一定體積并具有一定粒徑的砂子，然后倒入試驗液體，觀察液體的滲濾情況及形成屏蔽層的情況。

總結

綜上所述，四種對無滲透無侵害鉆井液滲濾性能的評價方法中，試管測試法和注射器測試法是相對而言較為直觀的測試方法。而且，通過砂床的測試方法和濾紙采用的介質所得到的的結果是不同的，在同樣的試驗體系中，采用的評價方法不同，所測得的數據也存在很大的差異。目前可以確定砂床測試方法能夠很好測試評價無滲透無侵害鉆井液體系。鉆井液的滲濾性可以通過多種方法綜合評定,不同的鉆井液可以根據實際情況及現場使用效果選用不同的評價標準。

[1]蔣官澄,王樂,張朔,湯新國,郭海濤.低滲特低滲油藏鉆井液儲層保護技術[J].特種油氣藏,2014,01:113-116+156.

[2]蔡利山,于培志,劉貴傳.關于無滲透鉆井液技術合理性的思考[J].鉆井液與完井液,2009,04:56-61+94.

[3]袁萍,謝葵,馬巍,黃一漢,沈飛.復合緩釋型鉆井液濾餅清除劑的研究與應用[J].鉆井液與完井液.2011(04).