一种裂缝中刚性颗粒堵漏剂优选粒径级配的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114626279A(43)申请公布日2022.06.14(21)申请号202011472368.X(51)Int.Cl.(22)申请日2020.12.14G06F30/25(2020.01)G06F30/28(2020.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司C09K8/42(2006.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街G06F113/08(2020.01)22号G06F119/14(2020.01)申请人中国石油化工股份有限公司西北油田分公司(72)发明人易浩翟科军罗发强高伟李双贵贾晓斌刘晓民张俊耿云鹏于洋范胜李银婷齐彪方静沈青云(74)专利代理机构北京精金石知识产权代理有限公司11470专利代理师张黎权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种裂缝中刚性颗粒堵漏剂优选粒径级配的方法(57)摘要本发明公开了一种裂缝中刚性颗粒堵漏剂优选粒径级配的方法，涉及钻井液堵漏技术领域。通过测试裂缝中不同颗粒级配下刚性堵漏颗粒的最大流动压力，绘制刚性堵漏颗粒与裂缝中所对应最大流动压力之间的关系曲线，最终确定刚性堵漏颗粒不同粒径组合下与裂缝内最大流动压力之间的总关系式，从而根据上述关系式对刚性颗粒粒径组合进行优选。本发明中提供的粒径优选方法，操作步骤简单，测试成本低，能够准确建立刚性堵漏颗粒粒径组合与地层裂缝的关系，提高刚性堵漏剂在漏失通道的匹配能力，克服以往粒径选择的盲目性，提高堵漏剂的封堵效果。CN114626279ACN114626279A权利要求书1/2页1.一种刚性颗粒堵漏剂优选粒径级配的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备与实际岩心具有相同地层裂缝宽度的裂缝岩心模型；(2)将相同粒径组合的刚性颗粒堵漏剂分散于钻井液中，与最大粒径刚性颗粒堵漏剂配制不同级配浓度的刚性堵漏颗粒分散液，分别测试所制备的刚性堵漏颗粒分散液在岩心模型裂缝中的最大流动压力，推导得出刚性堵漏颗粒分散液级配浓度与裂缝中最大流动压力之间的关系式；(3)变化步骤(2)中刚性颗粒堵漏剂的粒径大小，重复步骤(2)，得到不同粒径下，刚性颗粒分散液级配浓度与裂缝中最大流动压力之间的关系式，进而确定固定粒径组合下刚性颗粒分散液级配浓度与裂缝中最大流动压力之间的总关系式，从而进行刚性颗粒堵漏剂级配浓度的优选；(4)将不同粒径的刚性颗粒分别分散于钻井液中配制相同级配浓度的刚性颗粒分散液，分别测试所制备的刚性颗粒分散液在岩心模型裂缝中的最大流动压力，推导得出固定级配浓度下刚性颗粒粒径与裂缝中最大流动压力之间的关系式；(5)变化步骤(4)中刚性颗粒分散液的级配浓度，重复步骤(4)，得到不同刚性颗粒分散液的级配浓度下，刚性颗粒粒径与裂缝中最大流动压力之间的关系式，进而确定刚性颗粒粒径与裂缝中最大流动压力之间的总关系式，从而进行刚性颗粒堵漏剂粒径的优选。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的刚性颗粒堵漏剂选自核桃壳、陶瓷粒、橡胶粒、贝壳中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述裂缝岩心模型是根据现场实际测井的岩心数据，计算天然裂缝宽度，进而与实际岩心具有相同地层裂缝宽度的裂缝岩心模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述相同粒径组合是指：按照公式K＝T1/T2，将刚性颗粒堵漏剂分为三种粒径结构：0<K≤2，记为结构一；2<K≤4，记为结构二；4<K≤6，记为结构三；其中，K为刚性颗粒堵漏粒径比值，T1为刚性颗粒堵漏颗粒分散液单一结构的中粒径最大值；T2为刚性颗粒堵漏颗粒分散液单一结构的中粒径最小值；相同粒径组合＝1/3结构一+1/3结构二+1/3结构三。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)-(5)中，所述级配浓度＝相同粒径组合颗粒质量/(相同粒径组合颗粒质量+最大粒径颗粒质量)*100％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)和(4)中，所述推导的方法为：根据测试结果绘制关系曲线，然后用最小二乘法拟合得到关系式。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)-(5)中，所述最大流动压力通过高温高压动态堵漏仪器测得。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)-(5)中，所述最大流动压力的测量包括以下步骤：通过高温高压动态封堵装置，设置温度60-120℃，模拟地层温度，将刚性颗粒堵漏剂分散液注入模拟地层裂缝岩心装置中，向模拟地层裂缝岩心装置中通入压力，测试裂缝岩心模型中最高的流动压力。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述总关系式的确定方法如下：不同粒径下、刚性颗粒分散液级配浓度与裂缝中最大流动压力之间的关系式中，系数取2CN114626279A权利要求书2/2页平