[发明专利]一种定量评价不同密度段水基完井液静态稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种定量评价不同密度段水基完井液静态稳定性的方法，采用静态沉降稳定分层指数法SSSI法，确定了不同密度段的水基完井液静态稳定性的量化指标如下：密度1.2 g/cm³‑1.35g/cm³水基完井液SSSI值≦0.12；密度1.5 g/cm³‑1.9 g/cm³水基完井液SSSI值≦0.15；密度2.0 g/cm³‑2.2 g/cm³水基完井液SSSI值≦0.18。本方法针对不同密度段的水基完井液的SSSI值给出了可行的参考，能确保水基完井液有良好的沉降稳定性，满足完井作业的施工要求。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井行业，确切地说涉及一种定量评价不同密度段水基完井液静态稳定性的方法。

背景技术

随着油气勘探向深层拓展，深井高温井越来越多，如何在高温静态条件下保持完井液的沉降稳定性，对完井作业有着重要的影响。因此，如何评价完井液在高温静态条件下的稳定性十分必要，同时如何能量化评价完井液在高温静态条件下的稳定性对生产现场更具有指导作用。

作者为王健、彭芳芳、徐同台、孙鹏、卢小川、韩笑和张冬梅等发表了一篇题名为“钻井液沉降稳定性测试与预测方法研究进展”的期刊文献，其发表期刊名为“钻井液与完井液”，发表日期为2012年第05期。其主要内容是：在钻井作业中，为了平衡地层压力和维持井壁稳定，通常需要在钻井液中加入重晶石，铁矿粉等高密度材料。然而，加重材料在重力作用下容易发生沉降，并引发井下漏失、卡钻、井控和固井作业困难等问题。20世纪80 年代末以来，国外学者对重晶石沉降问题进行了广泛研究。对目前常用的钻井液沉降稳定性测试技术、影响沉降稳定性因素以及钻井液沉降稳定性预测和控制方法进行了论述。在石油工业中，钻井液沉降是指钻井液中高密度固相或加重剂下沉而引起的钻井液密度变化。由于主要使用重晶石作加重剂，通常也称为重晶石沉降，包括静态沉降和动态沉降。过去主要关注重晶石的静态沉降，对沉降性能的评价一般在静态条件下进行。

石油行业现有的重晶石沉降测试方法，是针对不同的沉降条件建立的，如模拟静态条件、动态条件、倾斜角度、流动回路、高温高压等。文献报道的沉降测试方法有多种，包括传统的老化罐静态沉降测试法，黏度计沉降测试法、大型的能够模拟现场的流动回路的沉降测试法。静态沉降测试是评价钻井液在井筒内静态条件下沉降趋势的方法。将钻井液加入不锈钢罐中，在特定温度下静态放置一段时间后，分别测量钻井液液柱上部（游离液体下层）密度ρ_top 和底部的密度ρ_bottom。静态沉降因子SF 的计算式如下。SF=ρ_bottom/（ρ_bottom+ρ_top）。SF 为0.50 时说明未发生静态沉降，SF 大于 0.52时说明静态沉降稳定性较差。该方法利用钻井液常规测试仪器，操作方法简单，适合现场使用。但是计算静态沉降因子时未考虑脱水收缩作用，即上层游离液体未参与计算，实验结果与真实值会存在定的偏差。

综上所述，目前常用的静态沉降稳定性评价方法有沉降因子SF法、静态分层指数SSI法、沉实度测定法等，均不能定量地反映完井液静态沉降稳定性。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种定量评价不同密度段水基完井液静态稳定性的方法，本方法针对不同密度段的水基完井液的SSSI值给出了可行的参考，能确保水基完井液有良好的沉降稳定性，满足完井作业的施工要求。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：