[发明专利]固井隔离液的选择方法

权利要求书

1.一种固井隔离液的选择方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.测定破坏钻井液的絮凝结构后驱替钻井液虚泥饼需要的剪切应力τ值；

b.根据公式(1)计算得到驱替裸眼封固段虚泥饼所需压力P；

P＝4000×L×τ/D_e     (1)；

其中，P为代表驱替裸眼封固段虚泥饼所需压力，MPa

L为裸眼封固段长，m；

D_e为裸眼平均井径与封固套管外径之差，mm；

τ为破坏裸眼封固段虚泥饼所需剪切应力，Pa；

c.选取待分析的隔离液；并通过API标准粘度计仪器测定该隔离液在不同转速下对应读数θ_i；

d.根据公式(2)和(3)计算隔离液在不同转速条件下对应的剪切速率γ_i和剪切应力τ_i；

γ_i＝1.7023N_i     (2)；

其中，γ_i为该隔离液在不同转速下的剪切速率，S^-1；

N_i为API标准粘度计的不同转速，r/min；

τ_i＝0.51θ_i       (3)；

其中，τ_i为该隔离液在不同读数下的剪切应力，Pa；

θ_i为该隔离液在不同转速条件下粘度计读数，无量纲；

e.将不同转速下对应的剪切速率γ_i和剪切应力τ_i列表，在线性坐标图或双对数坐标图上绘制数据曲线，通过数据曲线的形状趋势来判断该隔离液流变模式；其中，线性坐标图或双对数坐标图中，γ_i在纵坐标，τ_i在横坐标；

f.根据该隔离液的流变模式确定范宁摩擦因子f，根据公式(4)(5)来计算该隔离液在不同的环空排量Q_i对应的环空压力P_i，并将环空排量Q_i和压力P_i列表；

其中ν_i代表不同环空排量下流体在环空流动速度，m/s；

Q_i为不同的环空排量，m³/min；

D_H为裸眼平均井径，m；

D_C为套管外径，m；

P_i为不同的环空排量下相应的环空压力，MPa；

ρ为隔离液密度,g/cm³；

f为范宁摩擦因子，无量纲；

L为裸眼封固段长度，m；

g.将公式(1)计算得出P与公式(5)计算得出P_i匹配，选取两数值接近时该环空压力P_i对应环空排量Q_i；

h.将选出的环空排量Q_i输入SWPI固井设计软件中获得固井过程中循环当量密度ECD，将循环当量密度ECD与裸眼破裂压力值或漏失压力值进行比较：

若ECD值不超过裸眼破裂压力值或漏失压力值时，该隔离液满足现场安全作业；

若ECD值超过裸眼破裂压力值或漏失压力值，选择另一种或多种隔离液再次从步骤c计算，直至选取得到满足ECD值不超过裸眼破裂压力值或漏失压力值的要求隔离液。

2.根据权利要求1所述固井隔离液的选择方法，其特征在于：所述步骤c中，不同转速分别为600r/min，300r/min，200r/min，100r/min，6r/min，3r/min。

3.根据权利要求1所述固井隔离液的选择方法，其特征在于：所述步骤e中，该隔离液流变模式判断方法如下：

若在双对数坐标图上，数据曲线呈直线趋势时，判定该隔离液的流变模式为幂率模式；

或者，若在线性坐标图上，数据曲线呈直线趋势时，判定该隔离液的流变模式为宾汉模式。