可降解鉆井液滲透率恢復試驗方法

1、圖1 ZNP型膨脹量測定儀圖2 JHLS巖心流動試驗儀5、滲透率恢復實驗方法一、實驗目的模擬鉆井實際環(huán)境，檢驗生物酶對聚合物的解堵效果。二、實驗內容巖心的制作；使用巖心流動實驗儀評價生物酶對聚合物的解堵效果。三、實驗用儀器及藥品JHP型巖心壓制機；4070目石英砂；模數3、波美度4045水玻璃適量；質量百分數50%的Cacl2溶液適量；各種可降解聚合物（以魔芋為例）；上述聚合物降解效果對應最好生物酶（胍爾膠酶）；精度0.0lg天平一臺；1000ml玻璃杯、玻璃棒、滴管、攪拌器等；JHLS巖心流動實驗儀（圖1）；50ml 量筒；500ml 量筒；秒表、氮氣瓶等。四、實驗準備工作及操作說明1）操作

2、說明巖心壓制儀使用較簡單，此處不再說明。JHLS巖心流動實驗儀是荊州市現代石油科技發(fā)展有限公司生產的用于評價鉆井液、完 井液等入井流體與儲層巖心接觸的工程試驗，它包括巖心靜態(tài)敏感性試驗、流體接觸程序評 價，鉆井、完井液損害深度和程度的評價。其主要組成部分及工作原理如圖2：1、平流泵；2、中間容器；3、快速接頭；4、精密壓力表（25Mpa）； 5、巖心夾持器;6、環(huán)壓泵；7、閥門；8環(huán)壓表；9、量筒。本試驗使用壓力氮氣瓶代替平流泵（1）。2）準備工作測量實驗巖心的長度（L），實驗統(tǒng)一使用直徑25mm巖心；將巖心進行抽空飽和；按實驗圖連接試驗流程。五、實驗步驟1）巖心制作其基本步驟如下：1、稱取同

3、等質量的水和無水氯化鈣，將氯化鈣溶于水中形成質量百分數50%的CaCl2 溶液備用。2、準備適量的水玻璃（波美度3845 ；模數3）備用。3、稱取40g石英砂（40-70目），將其與3mlCaCl2溶液混合均勻；稍后加入3ml水玻 璃攪拌均勻。4、將混合好的石英砂裝入圓筒形模具，合上后蓋，用巖心壓制機逐漸增壓至25MPa，保持壓力30min （此間要求壓力20Mpa）后取出巖心。5、檢驗巖心的質量，如出現大的裂痕、或因攪拌不均勻等原因引起的巖心松散易碎則 放入廢棄桶；如沒有質量問題，則晾干備用。2）巖心流動試驗儀操作步驟1、關閉中間容器下部的出口閥，把實驗液體裝入中間容器，連好頂部快速接頭。2

4、、將夾持器右端的旋轉接頭裝好，旋轉90度；將夾持器左端掛鉤取下，取出調節(jié)接頭， 裝入實驗巖心，再裝上調節(jié)接頭并用夾持鉤擰緊；裝上夾持器兩端的快速接頭。3、打開中間容器的進出口閥，打開氣瓶，加微量壓力排出壓力容器與巖心夾持器之間 的空氣，直到巖心夾持器進出口兩端都有少量液體排出。4、按動環(huán)壓泵手柄給巖心夾持器加壓，環(huán)壓應大于流動壓力2Mpa左右。5、重新打開氣瓶（同時開始計時），以一定壓力（本試驗采用2Mpa流動壓力）作驅替 試驗；在面板前使用量筒計量驅替流量隨時間的變化。3）使用巖心流動試驗儀評價生物酶對聚合物的解堵效果（以魔芋為例）1、預先配置清水1000ml，2%o魔芋溶液1000ml。2

5、、清水作實驗液體按照2）中步驟操作，觀察15分鐘內流量隨時間的變化。3、在事先配制好的魔芋溶液中加入6滴胍爾膠酶，攪拌均勻并及時重復2）中步驟（換 液體時停止計時），觀察15分鐘，記錄流量隨時間的變化。4、換用清水重復2）步驟，繼續(xù)計時觀察并記錄流量隨時間的變化數據，一般35小 時內即出現解堵現象（滲透率增加）。六、實驗數據處理及分析1）計算各時間段的巖心滲透率由達西定律：K _ 4000V p L-D 2APT式中V一在一定時間內流體的流量（ml）；L一巖心長度（cm）；D一巖心直徑（mm）；P一巖心兩端的壓力（atm）；T流出Vml液體所需時間（s）；四一液體粘度（mpas），與液體種類和

6、溫度有關。記錄實驗數據如表1所示：表1滲透率恢復實驗數據表配方：2%。魔芋+6滴瓜爾膠酶實驗室溫度：15C實驗時間：2011年3月18日間-流量 實驗項目、5min(ml)10min(ml)15min(ml)20min(ml)25min(ml)30min(ml)50min(ml)55min(ml)60min(ml)80min(ml)濾失量（ml）69120172182185188188198210210滲透率（mdl）66549150128.928.996.3115.6備注：前十五分鐘測試水在巖心中的流動情況，之后換用加酶魔芋溶液堵塞十五分鐘，之后使用清水測試巖心堵塞后的滲流狀況，并每隔20分

7、鐘測一次數據，每次觀測510分鐘，直 到出現解堵現象。2）實驗數據分析A、根據1）中數據作出濾失量隨時間變化的關系曲線：B、根據1）中各時間點對應的滲透率數據，作出滲透率隨時間變化的關系曲線:C、分析趨勢及誤差原因：由A、B圖可知巖心滲透率隨時間有恢復趨勢，這種趨勢受到 巖心內部石英顆粒不穩(wěn)定等因素影響，巖心空隙被堵，反映到滲透率和濾失量上表現為數據 局部暫時性上下震蕩。但隨著生物酶對聚合物的降解程度增加，巖心被堵塞空隙恢復，滲透 率隨時間增大的總體趨勢沒有因此淹沒。D、實驗結論：為了統(tǒng)一評價各種加酶聚合物對巖心滲透率的影響，考慮到節(jié)約實驗時間，本實驗采用 3小時時刻巖心滲透率與1015分鐘巖心滲透率的百分比作為滲透率恢復的統(tǒng)一評價指標 （解堵率）。考慮到可能有聚合物解堵較快的情況，同時結合3小時內最大滲透率恢復的百 分比。評價生物酶對聚合物的解堵效果。1）瓜爾膠酶（生物酶）對魔芋（聚合物）的降解