可降解钻井液渗透率恢复试验方法

1、图1 ZNP型膨胀量测定仪图2 JHLS岩心流动试验仪5、渗透率恢复实验方法一、实验目的模拟钻井实际环境，检验生物酶对聚合物的解堵效果。二、实验内容岩心的制作；使用岩心流动实验仪评价生物酶对聚合物的解堵效果。三、实验用仪器及药品JHP型岩心压制机；4070目石英砂；模数3、波美度4045水玻璃适量；质量百分数50%的Cacl2溶液适量；各种可降解聚合物（以魔芋为例）；上述聚合物降解效果对应最好生物酶（胍尔胶酶）；精度0.0lg天平一台；1000ml玻璃杯、玻璃棒、滴管、搅拌器等；JHLS岩心流动实验仪（图1）；50ml 量筒；500ml 量筒；秒表、氮气瓶等。四、实验准备工作及操作说明1）操作

2、说明岩心压制仪使用较简单，此处不再说明。JHLS岩心流动实验仪是荆州市现代石油科技发展有限公司生产的用于评价钻井液、完 井液等入井流体与储层岩心接触的工程试验，它包括岩心静态敏感性试验、流体接触程序评 价，钻井、完井液损害深度和程度的评价。其主要组成部分及工作原理如图2：1、平流泵；2、中间容器；3、快速接头；4、精密压力表（25Mpa）； 5、岩心夹持器;6、环压泵；7、阀门；8环压表；9、量筒。本试验使用压力氮气瓶代替平流泵（1）。2）准备工作测量实验岩心的长度（L），实验统一使用直径25mm岩心；将岩心进行抽空饱和；按实验图连接试验流程。五、实验步骤1）岩心制作其基本步骤如下：1、称取同

3、等质量的水和无水氯化钙，将氯化钙溶于水中形成质量百分数50%的CaCl2 溶液备用。2、准备适量的水玻璃（波美度3845 ；模数3）备用。3、称取40g石英砂（40-70目），将其与3mlCaCl2溶液混合均匀；稍后加入3ml水玻 璃搅拌均匀。4、将混合好的石英砂装入圆筒形模具，合上后盖，用岩心压制机逐渐增压至25MPa，保持压力30min （此间要求压力20Mpa）后取出岩心。5、检验岩心的质量，如出现大的裂痕、或因搅拌不均匀等原因引起的岩心松散易碎则 放入废弃桶；如没有质量问题，则晾干备用。2）岩心流动试验仪操作步骤1、关闭中间容器下部的出口阀，把实验液体装入中间容器，连好顶部快速接头。2

4、、将夹持器右端的旋转接头装好，旋转90度；将夹持器左端挂钩取下，取出调节接头， 装入实验岩心，再装上调节接头并用夹持钩拧紧；装上夹持器两端的快速接头。3、打开中间容器的进出口阀，打开气瓶，加微量压力排出压力容器与岩心夹持器之间 的空气，直到岩心夹持器进出口两端都有少量液体排出。4、按动环压泵手柄给岩心夹持器加压，环压应大于流动压力2Mpa左右。5、重新打开气瓶（同时开始计时），以一定压力（本试验采用2Mpa流动压力）作驱替 试验；在面板前使用量筒计量驱替流量随时间的变化。3）使用岩心流动试验仪评价生物酶对聚合物的解堵效果（以魔芋为例）1、预先配置清水1000ml，2%o魔芋溶液1000ml。2

5、、清水作实验液体按照2）中步骤操作，观察15分钟内流量随时间的变化。3、在事先配制好的魔芋溶液中加入6滴胍尔胶酶，搅拌均匀并及时重复2）中步骤（换 液体时停止计时），观察15分钟，记录流量随时间的变化。4、换用清水重复2）步骤，继续计时观察并记录流量随时间的变化数据，一般35小 时内即出现解堵现象（渗透率增加）。六、实验数据处理及分析1）计算各时间段的岩心渗透率由达西定律：K _ 4000V p L-D 2APT式中V一在一定时间内流体的流量（ml）；L一岩心长度（cm）；D一岩心直径（mm）；P一岩心两端的压力（atm）；T流出Vml液体所需时间（s）；四一液体粘度（mpas），与液体种类和

6、温度有关。记录实验数据如表1所示：表1渗透率恢复实验数据表配方：2%。魔芋+6滴瓜尔胶酶实验室温度：15C实验时间：2011年3月18日间-流量 实验项目、5min(ml)10min(ml)15min(ml)20min(ml)25min(ml)30min(ml)50min(ml)55min(ml)60min(ml)80min(ml)滤失量（ml）69120172182185188188198210210渗透率（mdl）66549150128.928.996.3115.6备注：前十五分钟测试水在岩心中的流动情况，之后换用加酶魔芋溶液堵塞十五分钟，之后使用清水测试岩心堵塞后的渗流状况，并每隔20分

7、钟测一次数据，每次观测510分钟，直 到出现解堵现象。2）实验数据分析A、根据1）中数据作出滤失量随时间变化的关系曲线：B、根据1）中各时间点对应的渗透率数据，作出渗透率随时间变化的关系曲线:C、分析趋势及误差原因：由A、B图可知岩心渗透率随时间有恢复趋势，这种趋势受到 岩心内部石英颗粒不稳定等因素影响，岩心空隙被堵，反映到渗透率和滤失量上表现为数据 局部暂时性上下震荡。但随着生物酶对聚合物的降解程度增加，岩心被堵塞空隙恢复，渗透 率随时间增大的总体趋势没有因此淹没。D、实验结论：为了统一评价各种加酶聚合物对岩心渗透率的影响，考虑到节约实验时间，本实验采用 3小时时刻岩心渗透率与1015分钟岩心渗透率的百分比作为渗透率恢复的统一评价指标 （解堵率）。考虑到可能有聚合物解堵较快的情况，同时结合3小时内最大渗透率恢复的百 分比。评价生物酶对聚合物的解堵效果。1）瓜尔胶酶（生物酶）对魔芋（聚合物）的降解