大位移井動態損害評價儀和試驗方法研究

張耀元,張群,馬雙政，王冠翔,周廣巍

(中海油能源發展股份有限公司工程技術公司，廣東 湛江 524000)

大位移井動態損害評價儀和試驗方法研究

張耀元,張群,馬雙政，王冠翔,周廣巍

(中海油能源發展股份有限公司工程技術公司，廣東 湛江 524000)

國內關于鉆(完)井液儲層保護能力的評價方法仍以直井為主，現有的試驗設備和評價方法不能達到真實模擬儲層條件的要求。筆者利用CQDP-1高溫高壓動態損害評價儀模擬X盆地高溫高壓氣藏鉆(完)井過程，通過將高溫高壓鉆(完)井液與儲層巖心相互作用來評價鉆(完)井液儲層保護性能。該試驗設備能夠更真實地模擬儲層情況，滿足現場需求，從而為勘探開發的決策提供一種更科學、更準確、更全面的依據。

儲層損害；動態損害評價儀；試驗條件；大位移井

在直井中，儲層內油氣向井眼內滲流屬于徑向滲流，其滲流能力的大小主要取決于生產壓力梯度和水平平面上的滲透率。當儲層被鉆(完)井液損害后，會引起滲透率降低而影響其滲流能力。在實驗室內通常采用巖心受鉆(完)井液污染前后徑向滲透率的變化來評價鉆(完)井液對儲層的損害程度，但該方法不能模擬大位移井在儲層鉆進中的真實過程(如儲層的各向異性、濾餅的破壞與重構、鉆(完)井液的攜砂等)。筆者利用CQDP-1全自動高溫高壓動態損害評價儀同時測定在直井段、水平段、斜井段的鉆(完)井液對儲層污染前后滲透率的變化，以評價不同井段處儲層損害程度。

1 試驗儀器

1.1 高溫高壓損害評價儀結構

對于大位移井來說，儲層中的油氣向井眼內滲流具有三維滲流特點，因而受到儲層滲透率在各方向上的非均一性，即所謂各向異性的影響。當鉆(完)井液損害水平井儲層時，鉆(完)井液向儲層內部的滲透也呈三維滲透，從而導致儲層滲透率在各方向的損害程度互不相同。

CQDP-1全自動高溫高壓動態損害評價儀，中間為工作液循環系統，主要由驅替模塊、儲液模塊、工作液循環模塊、圍壓加載模塊、回壓加載模塊、溫度環境模擬模塊等組成(圖1)。具有自動采集、控制和處理等功能，可以同時實現多種試驗裝置的功能，更加有效地評價儲層損害。

其主要工作原理：由3個中間容器組成，且有3個巖心夾持器。當關閉鉆(完)井液泵及相關閥門時，由精密ISCO驅替，可進行巖心損害前后滲透率的測試；而當打開鉆(完)井液泵、流動管路及相關閥門時，可對液體罐中的鉆(完)井液在實際儲層條件下進行循環，從而對儲層巖心進行動態污染損害。3個夾持器成T字形排列(圖2)，能同時模式水平井段上下及側面井壁情況，確保試驗數據與現場一致。該設備能夠在0～90°任何角度旋轉，保證準確對斜井段、水平井段、直井段的巖心3種不同端面的受損害評價。

1.2 高溫高壓損害評價儀技術指標

①工作溫度：室溫～200℃，控溫精度±1℃；②系統耐壓：75MPa；③驅替壓力：10000psi(1psi=6894.757Pa)；流速：0.00001～107mL/min；④模擬鉆(完)井液流量：0～1.5m3/min；⑤回壓閥耐壓：0～75MPa；⑥巖心夾持器：?25mm×150mm；⑦適用巖心規格：?25mm×(30～100)mm；⑧電子天平的量程為2100mg，精度為10mg。

圖1 CQDP-1全自動高溫高壓動態損害工藝流程

圖2 夾持器成T字形排列

2 在儲層損害評價中的應用

利用CQDP-1全自動高溫高壓動態損害評價儀測定巖心損害情況。試驗選取X盆地高溫高壓儲層的3塊巖心，分別固定在巖心夾持器的3個方向。設備在0～90°旋轉，充分保證斜井、水平井、直井的巖心3種不同端面受損害評價，評價結果見表1。該設備充分結合現場實際情況，采用閉路循環方式，真實地模擬地層溫度、壓力及環空鉆(完)井液返速的條件下,在巖心端面形成剪切速率對地層巖心進行動態污染，采用烘箱和加熱套同時加熱，大大縮短了加溫時間和恒溫時間，減少污染試驗時間。該儀器操作靈活方便,自動化程度高,實用性強。

表1 巖心損害評價結果

3 結論

1)CQDP-1全自動高溫高壓動態損害評價儀能夠模擬大位移井在儲層鉆進中巖心受損的真實過程，同時測定在直井段、水平段、斜井段的鉆(完)井液對儲層污染前后滲透率的變化。

2)CQDP-1全自動高溫高壓動態損害評價儀能夠模擬高溫高壓地層條件，為高溫高壓油氣藏保護區域儲層優選合適的鉆井液體系，該儀器操作靈活方便,自動化程度高,實用性強。

[1]樊世忠.水平井鉆井完井保護油層技術[J].鉆井液與完并液,1992,9(3)：11～18.

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[3]余維初，何權.JHMD-I新型智能高溫高壓動態損害失水儀的研制[J].鉆井液與完井液，2005,22(6)：49～50.

[編輯] 帥群

2016-11-02

張耀元(1982-)，女，碩士，工程師，現主要從事鉆井液及儲層保護評價工作，zhangyy1@cnooc.com.cn。

TE258

A

1673-1409(2017)3-0081-02

[引著格式]張耀元,張群,馬雙政,等.大位移井動態損害評價儀和試驗方法研究[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(3):81～82.