利用压力传递实验技术评价硅酸盐钻井液井壁稳定性能

何恕

（南京大学化学化上学院江苏南京）

摘要大庆油田在托垣东部深层油气田勘探开发过程中逼到了严重的井眼币稳足问惠。如何控制泥页岩压力传递和流体侵凡是解决混且岩井壁失稳的根本问题。石油大学（华东）研制的井壁稳定物化力学祸台模拟实验装置（ＳＨＭ仪），攻克了皇杂高温高压釜体机械结构设汁、三轴液压稳压系统设汁、加温控制系统设计、试液循环系统设训阱及计算机教据采集与处理系统设计等技术难题，可自动连冀记录压力、苦压、应力及直变等信号，主要功能和技术指标遣到国外Ｓｈｅｌｌ研究中心同娄仪器的水平。利用该仪器，采用泥页岩压力传递和化学位差谤导的渗透压力传递实验技术，通过定量划定用钻井液处理后的极低混页岩渗透率和泥页岩半透膜系数，对硅馥盐钻井液进行了性能评价。史验结果表明，硅酸盐钻井瘦具有很强的降低泥岩渗透率、改善膜系赦．稳定井壁的能力，“封固”能力随佧用叫问的延民而加强。

关键词：硅酸盐钻井液井眼稳定压力传递实验技术膜系数渗透率

近年来大庆油出在长垣东部深层油气田勘探开发过程中遇到ｒ十分严重的井眼不稳定问题－造成卡钻、划眼、难以钻进或油气井报废，严重阻碍了该地区油气资源的勘探开发。因此，迫切需要在搞清该地区深部地层井眼失稳机理的基础上，探讨钻井液防塌对策。利用石油大学（华东）研制的井壁稳定物化力学耦合模拟实验装置（ＳＨＭ仪），采用泥页岩压力传递实验技术，主要评价了针对大庆长垣东部深井井眼稳定问题研制的硅酸盐钻井液。探讨了长垣东部深层钻井液防塌技术，

泥页岩井壁稳定研究

的ＰＴ和０Ｔ实验技术

】．ＳＨＭ仪功能简介

ＳＨＭ仪是新一代井壁稳定性研究模拟寅验装置。该仪器攻克了复杂高温高压釜休机械结构设计、鼍轴液压稳压系统设汁、加温控制系统殴计、斌液循环系统设计及计算机数据采集与处理系统设计技术．１０．钻井液与完井液?２００ｉ年第１８卷第６期

郑涛敬增秀刘平德

（大庆石油管理局钻井研究所黑龙江大庆）

难题，可自动连续记录压力、差压、廊力及应变信号，主要功能和技术指标均达到国外Ｓｈｅｌｌ研究中心同类仪器的水平。目前主要用于开展泥页岩压力传递（ＰｒｅｓｓｕｒｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称ＰＴ）和化学位差诱导的渗透ｆ＿｜三力传递（ＯｓｍｏｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｕ，简称０，Ｉ、）实验新技术研究，定量洲定极低泥页岩渗透率和混页岩半透膜系数，研究钻井液与泥页岩渗流（透）机理和规律以及评价钻井液添加剖防塌作用机殚．２．ＳＨＭ仪的组成

（１）高温高压釜体丰要由压力宦、三轴岩样夹持器组成．釜体是ｓＨＭ仪的核心部分，要求耐压、耐温和保压精度高。

（２）液压稳压系统主要由电源、油压泵、磁助电接点压力表和压力控制台组成。

（３）试液循环系统主要由电源、磁力驱动泵、耐腐蚀压力表组成。

（４）温度控制系统主要由高级微机控温仪和高压釜体加热套组成。

（ｊ）数据采集‘ｊ处理系统主要由ＳＨＭ数据采集与处理微机、ＵＰＳ、佧力与差压传感器、应力应变仪、ＳＨＭ数据采集｝ｉ处理软件和操作平台组成。

ＳＨＭ仪整体采用台架式结构，抹力室安装存台架上。台架上方有抬升机构以便于安装岩样．压力室由压力室体和底座组成，液压缸设在底座上，能盟著简化结构，试液分别由２台低压泵向二轴室提供，低压泵选用磁力驱动泵（具有设计合理、工艺先进、全密封、无泄露、强耐腐蚀等特点）。加温系统由加温管对压力室直接加温，它由微机温榨仪及显示系统组成。选用ＰＴｌ００高精度铂热电阻作感温元件．≠Ｆｏ～１５０ｃ内线性好、精度高．适于低温高精度控温系统。微机控温仪主电路采用单相相控电路，该电路具有无触点、无噪声、控温灵敏、可靠性高等特点。

３．ＳＨＭ仪主要技术指标

轴慷为ｏ～５０ＭＰａ；围压为０～５０ＭＰａ；试液压力为０～３５ＭＰａ；压力传感器检测范围为ｎ～１０

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