应用数值模拟软件探究动滤失影响因素

利用数值模拟软件,模拟地层条件下钻井过程中的钻井液动滤失情况,研究了滤失时间、滤液黏度、压差、内泥饼渗透率、外泥饼渗透率对滤失量的影响。模拟结果表明,当地层渗透率为100 mD,外泥饼渗透率小于0.01 mD时,90%以上的压力被外泥饼消耗,外泥饼是控制滤失量的主要因素;当外泥饼渗透率大于0.1 mD时,外泥饼消耗的压力低于总压差的55%,内泥饼及原始地层的渗透率对钻井液的动滤失也有较大的影响。在模拟条件下,压力很快会传递到地层边界,随着时间的变化,地层中相同位置的地层压力逐渐增加,但增加的幅度很小,滤失速率基本为一定值。从模拟结果可以看出,滤失量与滤失时间、压差成正比,与钻井液滤液黏度成反比,同时,滤失量随着外泥饼渗透率的增加而增加,但2者不呈线性关系。

煤岩压裂液动滤失实验研究

煤岩压裂液滤失实验目前尚无标准方案,常规油气储层的压裂液滤失实验方法对煤储层不适用,需改进实验方案并提出适用于煤储层的标准方案。基于油气行业标准和煤储层特性,提出了新的煤岩压裂液动滤失实验方法,通过测取清洁压裂液、3%KCl溶液、活性水通过岩心时的滤失情况进行了探索研究,得出了煤岩压裂液滤失的特征:煤岩压裂液滤失量偏大、滤失实验曲线没有明显的分段、初始滤失量有负值的情况。实验结果表明不同类型的压裂液都会对煤储层渗透率造成伤害,相对而言清洁压裂液伤害率较高,在百分之四十左右。

裂缝性灰岩储层酸液动滤失实验规律研究

碳酸盐岩储层天然裂缝比较发育,有天然裂缝存在时,酸液沿天然裂缝流动,进入到油藏深处,同时通过扩散和对流的方式运动到裂缝表面与岩石反应,增加裂缝宽度,反过来增加滤失到天然裂缝里的酸量。因此,为了获得更好的裂缝性碳酸盐岩储层的酸压效果,必须分析酸液滤失的各影响因素。本文建立了一套完整的滤失实验装置及实验方法,通过室内实验,得出了裂缝导流能力、酸液滤失速率和酸岩反应速率直接的关系,对研究酸液在裂缝中的滤失过程具有重要的指导意义。

数字化钻井液动滤失模拟系统设计

钻井液动滤失模拟系统用于在实验室的环境下 ,模拟实验钻井液与完井液对油气层的综合损害过程 ,以达到评选优质钻井液和完井液的目的。介绍了数字化钻井液动滤失模拟系统的硬件结构和软件功能。该系统以PC机为基础 ,采用VB编写应用软件 ,其硬件核心为EPP总线多功能测量控制板 ;数字化钻井液动滤失模拟系统集成了模拟量输入 /输出、开关量输入 /输出 ,以及脉冲信号输入功能 ,实现了温度、转速等物理量的测量与控制、以及钻井液动滤失量的实时计量功能。实际测试表明 ,数字化钻井液动滤失模拟系统不仅具有简明的用户操作界面 ,而且还具有较高的软件稳定性 ,以及完善的数据管理能力 ;具有测量控制精度高、操作方便、运行稳定的特点 。

钻井液动滤失的实验研究

用自制的高温高压钻井液动滤失模拟装置对胜利油田渤深四井井浆进行了动滤失实验研究。实验发现,钻井液的动滤失与静滤失不同,静态下滤失形成的滤饼厚而虚,渗透率大;动态下滤失形成的滤饼薄而韧,渗透率小。剪切速率增加,井浆的平衡动滤失速率增大,其原因主要是高剪速下形成的滤饼明显变薄。压差增大,井浆的初滤失量增大,但平衡动滤失速率却基本不变,这是因为随压差增大,所形成滤饼的渗透率与厚度的比值相应减小。温度升高,井浆的平衡动滤失速率增加,在20～150℃范围内两者呈良好的指数关系。

压裂液动态滤失及滤饼溶解剂FCS的研究

用动态滤失实验研究了压裂液的滤失行为,滤饼的性质,滤饼对岩心渗透率的伤害及其解除方法。动态滤失及其伤害数据能够最大程度地模拟实际情况。实际的动态滤失行为、滤饼性质和渗透率伤害受到聚合物加量、液体类型与组成、温度及剪切速率、滤失压差和岩心物性等多方面因素的影响,其它因素的影响效果都与岩心物性密切相关。滤饼溶解剂FCS可用在压裂的预前置液或后处理液中,有效恢复由于聚合物在地层浓缩形成滤饼等造成的渗透率伤害。

一种多参数的压裂液滤失模型

通过引入与时间相关的滤失系数的概念,建立了基于动滤失实验的多参数的滤失计算新模型。该模型不仅考虑了影响滤失的多种实验参数,而且在假设滤液为牛顿液的条件下,全面考虑了滤失的3个区域对滤失速度的影响。通过求解由3个区域组成的滤失方程,得到了压裂液在3个滤失区域的压力随时间变化的关系,并对滤失速度和滤失量进行了预测,最终得到随时间变化的综合滤失系数。该模型充分利用了实验数据,在引入与时间相关的滤失系数后,能够反应非线性滤失的影响和实际滤失偏离线性滤失的程度。

一种改进的压裂液滤失计算模型

该文在室内动滤失实验的数据处理上，不采用常用的静态处理方法，而使用Penny和Ford提出的动滤失模型来处理实验数据，由此引出与时间相关的滤失系数的概念，从而建立了基于动滤失实验的多参数的滤失计算模型。该模型不仅考虑了影响滤失的多种实验参数，而且在假设滤液为牛顿液的条件下全面考虑了滤失的三个区域对滤失速度的影响，通过求解由三个区域组成的滤失方程，清楚的得到了压裂液在三个滤失区域的压力随时间变化的关系。对滤失速度和滤失量进行了预测，最终得到随时间变化的综合滤失系数。该模型充分的利用了实验数据，在引入与时间相关的滤失系数后，能够反应非线性滤失的影响和实际滤失偏离线性滤失的程度。

低渗地层动态泥饼形成的研究

用淡水泥浆、分散性泥浆和絮凝泥浆在动滤失装置上研究了不同流速下动态泥饼形成的条件。通过分析作用在粘土颗粒上的流体动力学作用力,建立了与泥浆性能和渗透率有关的数学模型,可预测动态泥饼形成的最低压力和岩心的最小渗透率。文中指出,低于临界渗透率时,动态泥饼就不能形成。而临界渗透率又与泥浆液柱压力有关,液柱压力越高,临界渗透率就越小。文中室内试验的结果可以直接用到现场中。

泥饼抗剪强度研究

介绍了利用动滤失装置测定泥饼抗剪强度的实验原理,该装置主要由过滤介质、泥浆挡板、转速控制系统和数据采集系统几个部分组成。在0.69MPa压力下,9min内,依次做剪切速率为400s^(-1)、100s^(-1)和400s^(-1)的三步实验,测定不同配方泥浆的抗剪强度。分析了基浆、降粘剂、降滤失剂、pH值、压差及实验重复性对泥讲强度的影响。结果表明,抗剪强度s值的范围为0～1,除了加入分散性较强的处理剂的泥浆以外,泥饼的抗剪切性一般都是很好的,而且不同的泥饼抗剪强度差别很大,泥浆的滤失量与泥饼的抗剪強度之间没有必然的联系。

泡沫压裂液在志丹地区延长组长6油田适用性研究

针对志丹地区延长组长6油田油层岩心,配制了泡沫压裂液。通过室内评价试验,探讨了泡沫压裂液静滤失、动滤失对志丹地区延长组长6油层岩心渗透率的影响,及其破胶液对裂缝导流能力的伤害程度。结果表明,泡沫压裂液静滤失对岩心渗透率损害率达44.7%,对地层具有一定的伤害,但该压裂液动滤失对岩心渗透率几乎没有伤害;在地层条件下破胶液对裂缝导流能力伤害率为4.35%,影响较小。该泡沫压裂液对该地区的油气田增产开发有很大的适用性。

新型压裂液对阜东斜坡区头屯河地层伤害研究

针对阜东斜坡区头屯河地层利用胍胶压裂液进行施工时出现压裂液返排困难,压裂后不出油的问题,通过室内流动实验评价了一种在酸性条件下交联的疏水缔合聚合物压裂液。研究表明:该新型压裂液残渣含量为70 mg/L,返排效果较好,在水测渗透率为1 387×10-3μm2的填砂管中注入该压裂液的破胶液,渗透率下降13.8%;该压裂液滤液对阜东斜坡区头屯河地层岩心伤害率为3.58%,表现出较好的防膨性能;该压裂液只能在该地层特低渗和超低渗储层进行施工。现场施工5口井,地层渗透率均小于3.14×10-3μm2,施工成功率为100%,取得了较好的应用效果。

浅谈井内钻井液的滤失性能

在采油过程中,钻井液起到重要的作用,但钻井液的滤失性能是钻井液的主要性能,对稳固井壁起到重要的作用,本文主要从静滤失、动滤失、瞬时滤失等三个方面综述了井内钻井液的滤失性能。