[发明专利]一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法

说明书

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法。本发明将地层中真实的岩心块进入到不同流体中，并在所需达到的温度和压力的条件下进行一定时间的滚动，来模拟钻井时井下不同流体稳定岩层能力的强弱，如稳定性较差，则在滚动过程中岩石块直接崩裂，如稳定性较强，则岩心块保持完好，将保持完好的岩心块用压力机测试抗压强度，稳定性越强的岩心块则抗压强度越大，并依据压力强度来评价不同流体稳定岩层的能力强弱。本发明过程简单、可操作性强、实验周期短；既贴近地层真实岩层的实际情况，又能模拟高温高压状态，评价效果更贴近现实的井下情况；实验结果同时兼顾数据和实物现象的评价方法，非常值得推广应用。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法。

背景技术

保证岩层稳定是石油钻井最重要的工作之一。当钻井流体稳定岩层的能力较弱时，岩层就会失稳坍塌，从而阻碍钻井工作的持续进行，因此在进行石油钻井时，很有必要加强钻井流体对岩层的稳定性，确保钻井施工的正常进行。

在室内对不同流体的泥岩稳定性的评价，可以给现场施工进行针对性的指导，稳定岩层，保证钻井施工的正常进行。目前，进行泥岩稳定性的评价方法较多，比如人工岩心膨胀量实验，通过用人为压制的膨润土岩心来模拟井筒岩心，并将其浸入待评价流体中，测量岩心的膨胀伸长率。《油田化学》1999年第4期“破碎性地层钻井液防塌剂评价方法及应用”中提出使用一种高温高压动态失水仪，使用人造岩心，通过测量滤失量来确定泥饼的封堵能力，试验用岩心不能重复使用。

这些技术的缺点或不足是：①使用的岩心基本都为人造岩心，和井下地层的实际情况差异性加大，不能较客观反应地层的真实情况；②使用的仪器复杂、实验步骤繁琐，实验时间长，不能在短时间内对大量不同的流体进行快速评价；③实验结果不直观，评价结果只有数据，说服力不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法，克服现有技术中存在的问题，为钻井现场应用提供技术支持。

本发明的另一个目的在于提供一种模拟钻井时井下不同流体稳定岩层能力的强弱方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法，将规则形状的天然地层岩心块浸入钻井流体中热滚，测定热滚后的天然岩心块抗压强度，抗压强度大于10MPa时钻井流体对岩层的稳定性高，可用于该岩层钻井。

一种钻井流体对岩层的稳定性评价方法，具体步骤如下：

步骤1）将同一地层同一岩性的天然岩心用岩石切割机切割成多块尺寸相等的正方体岩心块；

步骤2）在老化罐中加入待评价钻井流体，将多块天然岩心块浸入待评价钻井流体中；

步骤3）将老化罐密封放入滚子加热炉，并设定滚动温度和滚动时间；

步骤4）热滚完成后，观察老化罐中的天然岩心块是否有崩裂，如有崩裂，则该待评价钻井流体不能用于该岩层钻井；

如天然岩心块全部完好，则用压力试验机测量多块天然岩心块的抗压强度，并取平均值，抗压强度大于10MPa时，钻井流体对岩层的稳定性高，可用于该岩层钻井。

多种待评价钻井流体同时评价时，天然岩心块抗压强度大于30MPa对应的钻井流体相比于抗压强度10-30MPa对应的钻井流体对岩层的稳定性高，适用于该岩层钻井。

所述正方体岩心块的尺寸为1×1cm~5×5cm。

对于直罗组地层岩石块的滚动温度为80℃，滚动时间为16小时。

对于延长组地层岩石块的滚动温度为100℃，滚动时间为16小时。