1T/GRMXXXX—2025自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液應用技術方法本文件規(guī)定了自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液的技術要求、實驗方法、檢驗規(guī)則、安全和環(huán)保要本文件適用于自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液的檢驗與驗收。主要應用范圍涵蓋復雜地層、敏感性儲層（低滲、超低滲油氣層）鉆井及微裂隙儲層鉆井等，技術功能覆蓋自適應封堵、廣譜承壓、易解堵等特點。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO10414-1鉆井液——性能標準和實驗室測試方法APIRP13B-2鉆井液測試方法第2部分：實驗室鉆井液性能測試GB/T5005鉆井液材料規(guī)范GB/T6678化工產(chǎn)品采樣總則GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和實驗方法GB/T16783.1石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分:水基鉆井液GB18597危險廢物貯存污染控制標準GB/T27476.1檢測實驗室安全第1部分：總則GB/T29172巖心分析方法NB/T10121鉆井液對頁巖抑制性評價方法SY/T5225石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(chǎn)技術規(guī)程SY/T5490鉆井液實驗用土SY/T5677鉆井液用濾紙SY/T5840鉆井液用橋接堵漏材料實驗方法SY/T5974鉆井井場設備作業(yè)安全技術規(guī)程SY∕T6788水溶性油田化學劑環(huán)境保護技術評價方法SY/T7298陸上石油天然氣鉆井環(huán)境保護技術規(guī)范Q-CPCUPJ0004納微米封堵材料CUPJ-NF3配制工藝3.1技術配方T/GRMXXXX—20252參考配方為：自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液技術配方為：基漿+3%自適應廣譜封堵材料+2%聚合物降濾失劑+7%KCl+重晶石。3.2配置方法3.2.1基漿配制在高攪杯中分別加入400mL±1mL蒸餾水，正確卡在高速攪拌器上攪拌，轉速為10000r/min±300r/min。3.2.2加入1g（稱準至0.01g）無水碳酸鈉，溶解后在高速攪拌下緩慢加入8g（稱準至0.01g）鉆井液實驗配漿用膨潤土，標準參考SY/T5490鉆井液實驗用土。3.2.3為避免其結成團塊，累計高速攪拌20min，期間至少停下兩次，每次1分鐘，以刮下黏附在杯壁上的膨潤土，在25℃±1℃下密閉養(yǎng)護24h。3.2.4在高攪杯中加入400mL的養(yǎng)護后的膨潤土漿，在攪拌條件下將28g（稱準至0.01g）的KCl持續(xù)攪拌20分鐘。3.2.5加入12g的自適應廣譜封堵材料，標準參考Q-CPCUPJ0004納微米封堵材料CUPJ-NF，高速攪拌至少20min，再依次加入8g（稱準至0.01g）聚合物降濾失劑及抑制劑等其他鉆井液處理劑，分別高速攪拌至少20min。3.2.6按照密度要求加入配方量的加重劑加重鉆井液的密度至合適密度，高速攪拌至少30min，完成自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液的制備。4技術要求自適應地層孔縫的強封堵型鉆井液的表觀黏度、切力、高溫高壓濾失量、廣譜封堵能力以及解堵性能等技術要求應符合表1。表1技術要求≤15巖心封堵率，%????????5實驗方法5.1儀器設備和試劑材料5.1.1儀器設備T/GRMXXXX—20253實驗用儀器設備宜采用分析天平、標準篩、燒杯、容量瓶、磁力攪拌器、高速攪拌器、量筒、旋轉黏度計、滾子加熱爐、中壓濾失儀、高溫高壓濾失儀等，技術要求參見附錄A。5.1.2試劑與材料實驗用試劑材料宜采用蒸餾水、鉆井液實驗配漿用膨潤土、無水碳酸鈉、氯化鈉、API濾失量測定儀用濾紙、HTHP濾失量測定儀用濾紙、氮氣等，技術要求可參見附錄A。5.2流變性5.2.1鉆井液表觀粘度（AV）應在50~80mPa·s之間；5.2.2塑性粘度（PV）應在40~60mPa·s之間；5.2.3動切力（YP）應在10~15Pa之間；5.2.4初切力/終切力應在2.0~5.0Pa/4.0~10.0Pa之間；5.2.5鉆井液流變性測試操作方法參見附錄B。5.3濾失量5.3.1中壓濾失量（API）應≤5.0mL（30min）；5.3.2高溫高壓濾失量（HTHP）應≤10.0mL（180℃,3.5MPa）；5.3.3鉆井液濾失量測試操作方法參加附錄B。5.420~40目砂床封堵濾失量5.4.120~40目砂床封堵濾失量應≤15mL（180℃,3.5MPa,30min）；5.4.2砂床封堵濾失量測試操作方法參加附錄B。5.5自適應裂縫封堵層突破壓力5.5.11mm~2mm梯形縫板和直角縫板封堵層突破壓力≥8Mpa，參考SY/T5840鉆井液用橋接堵漏材料試驗方法；5.5.2裂縫封堵層突破壓力測試操作方法參加附錄B。5.6巖心封堵率5.6.1制備不同滲透率級別巖心，采用鉆井液污染（3.5MPa壓差，180℃下12h）后測試巖心滲透率堵塞率，參考標準GB/T29172巖心分析方法；5.6.2不同滲透率級別的巖心滲透率堵塞率均應≥90%；5.6.3應按公式（1）計算巖心滲透率堵塞率，操作方法參見附錄B：（1）η——滲透率恢復值，用百分數(shù)表示；Kd——污染后巖心滲透率，單位為（10?3μm2);K0——污染前巖心滲透率，單位為（10?3μm2)。6現(xiàn)場施工T/GRMXXXX—202546.1設備6.1.1清洗循環(huán)罐、管線、循環(huán)槽及儲備槽、排凈積水。6.1.2連接循環(huán)罐、管線、循環(huán)槽及儲備罐，并配備攪拌器,泥漿槍等。6.1.3配備振動篩、除砂器、除泥器和離心機，處理劑加量滿足工程設計要求。6.2配制6.2.1清洗鉆井液配制設備，排凈積水。6.2.2在循環(huán)罐中按要求加入所需量的清水，開動攪拌器。6.2.3通過混合漏斗緩慢加入所需量處理劑，充分循環(huán)攪拌使其完全溶解。6.2.4從加料漏斗處按配方加入所需的鹽類，充分循環(huán)攪拌使其完全溶解。6.2.5測量鉆井液懸浮性能，動切力宜大于10Pa。6.2.6按照實際所需的鉆井液密度，加入加重劑至設計密度，充分循環(huán)60min。6.2.7取樣測定自適應地層巖性的強化井眼型鉆井液性能。6.2.8性能應滿足設計要求，若達不到要求可調整所需處理劑的加量。6.3維護處理6.3.1按照處理劑加量要求進行性能維護。6.3.2鉆進過程中合理使用固控設備，振動篩篩篩布應不小于200目。6.3.3根據(jù)地層壓力系數(shù)要求，若需要提高密度，應提高加重材料加量或改用密度較高的加重材料。6.4回用與處置6.4.1根據(jù)生產(chǎn)需求，宜選擇直接回收利用、性能調配后利用、臨時存儲待用等方式回用鉆井液。6.4.2作為直接或處理后回用的鉆井液，其性能要滿足技術指標要求，低密度固相含量應小于5%。6.4.3檢測回收到的鉆井液，其性能滿足設計要求時，可直接使用。6.4.4當回收的鉆井液達不到設計性能要求時，宜通過性能調整、固相控制等方式，使之達到設計要求后再入井使用。6.4.5待用的鉆井液應進行固控處理后再存放。6.4.6鉆井液儲存期間，應避免雨水等雜物的污染。6.4.7鉆井液儲存期間，應持續(xù)攪拌；不具備持續(xù)攪拌條件的，每天應循環(huán)兩次，每次2周以上。7安全環(huán)保要求7.1安全要求7.1.1鉆井液配制與檢驗實驗區(qū)域必須符合GB/T27476.1的規(guī)定。7.1.2循環(huán)及儲備系統(tǒng)的防火防爆措施應符合SY/T5225的規(guī)定。7.1.3循環(huán)及儲備系統(tǒng)的安裝、滅火器材配備及安全管理應符合SY/T5974的規(guī)定。7.1.4鉆井液作業(yè)區(qū)域必須符合相關標準的規(guī)定。T/GRMXXXX—202557.1.5試驗現(xiàn)場禁止吸煙和進食。7.1.6操作時應穿戴實驗防護用品。7.2環(huán)保要求7.2.1在使用鉆井液之前，應對循環(huán)系統(tǒng)、儲備系統(tǒng)進行防漏檢查，嚴格執(zhí)行防泄漏措施。7.2.2鉆井液作業(yè)區(qū)域必須符合SY/T6629的規(guī)定。T/GRMXXXX—20256（資料性）儀器設備與試劑材料技術要求A.1儀器設備a)分析天平：分度值0.01g、0.001；b)稱量瓶：?50mm×30mm；c)燒杯：1000mL；d)容量瓶：1000mL；e)磁力攪拌器：KARCT型或等效產(chǎn)品；f)高速攪拌器：在負載情況下的轉速為11000r/min±300r/min，攪拌軸上裝有單個波形葉片，葉片直徑為2.5cm，配不銹鋼高攪杯；g)量筒：10mL，250mL，500mL；h)旋轉黏度計：Fann35型或等效產(chǎn)品；i)滾子加熱爐：符合GB/T16783.1的規(guī)定，配高溫老化罐；j)高溫高壓濾失儀：符合GB/T16783.1規(guī)定。A.2試劑材料a)蒸餾水：符合GB/T6682中三級水規(guī)定；b)鉆井液實驗配漿用膨潤土：符合SY5490的規(guī)定；c)鉆井液膨脹實驗用膨潤土：符合SY5490的規(guī)定；d)自適應地層孔縫封堵劑：符合Q-CPCUPJ0004的規(guī)定；e)去離子水：符合GB/T11446.1的規(guī)定；f)重晶石：符合GB/T29170的規(guī)定；g)氮氣：純度99.9%。h)無水碳酸鈉：分析純；i)氯化鉀：分析純；T/GRMXXXX—20257（資料性）實驗操作方法B.1流變性測試B.1.1取制備完成的鉆井液，按ISO10414-1與GB/T16783.1的規(guī)定測定老化前鉆井液各項粘度和切力B.1.2取制備完成的鉆井液，高速攪拌20min，裝入高溫老化罐中，通氮氣0.7MPa，持續(xù)30s，將高溫老化罐放入滾子加熱爐中，200℃下熱滾16h。B.1.3取出高溫老化罐，水冷至室溫，將高溫老化罐中的基漿轉移至高攪杯中，高速攪拌20min。B.1.4待鉆井液冷卻至室溫后按GB/T16783.1的規(guī)定測定老化后鉆井液各項粘度和切力等。B.2濾失量測試方法B.2.1實驗前需檢查HTTP濾失儀各部件完好性，確保密封圈無老化裂紋；B.2.2取B.1中制備完成的鉆井液，高速攪拌20min，將鉆井液樣品裝入濾失儀樣品杯，安裝鉆井液專用濾紙，濾紙需平整無褶皺，并注意避免產(chǎn)生氣泡。B.2.3參考APIRP13B-2與NB/T10121規(guī)定的測試程序，在室溫、壓差為0.69MPa條件下測試樣漿的常溫中壓濾失量。B.2.4小心取出濾餅，用精度為0.1mm的游標卡尺在濾餅中心及邊緣各測量三點厚度取平均值。B.2.5取B.1中老化后的鉆井液，高速攪拌20min，將經(jīng)過老化處理的鉆井液樣品裝入濾失儀樣品杯，注意避免產(chǎn)生氣泡。B.2.6安裝鉆井液專用濾紙，將裝配好的濾失儀放入加熱套中，設置溫度至180±2℃,待溫度穩(wěn)定后施加3.5±0.1MPa的壓力。B.2.7從第一滴濾液出現(xiàn)開始準確收集30min的濾液，用量筒測量濾液體積，精確至0.1mL。B.2.8小心取出濾餅，用精度為0.1mm的游標卡尺在濾餅中心及邊緣各測量三點厚度取平均值。B.320~40目砂床封堵濾失量B.3.1實驗裝置采用高溫高壓砂床封堵儀，砂床厚度建議為≥3.0cm，使用20~40目（孔徑約380-830微米）的標準石英砂作為填充介質。B.3.2將B.1制備的鉆井液在180℃下熱滾老化16小時，使用前高速攪拌20min（11000±300r/min）。B.3.3將規(guī)定量和粒度的石英砂裝入測試腔體，壓實至規(guī)定厚度；倒入鉆井液，按SY/T5840規(guī)定的測試程序升溫、加壓。B.3.4在溫度180℃、壓力3.5MPa，每5min收集濾液并精確計量體積，共收集30min內的濾液并精確計量體積。B.3.5實驗結束后，緩慢泄壓。小心取出砂床，觀察并記錄形成的封塞體或內部泥餅的完整性、韌性和侵入深度。B.4自適應裂縫封堵層突破壓力B.4.1實驗裝置采用動態(tài)壓力縫板裝置，包含梯形縫板和直角縫板兩種規(guī)格。實驗前需對縫板裝置進行氣密性檢測。B.4.2將B.1制備的鉆井液在180℃下熱滾老化16小時，使用前高速攪拌20min（11000±300r/min）。T/GRMXXXX—20258B.4.3先將縫板預熱。安裝密封壓蓋后，以0.5MPa/min的速率緩慢加壓至2MPa，穩(wěn)壓2min使封堵劑充分運移填充。B.4.4以0.5MPa/min的速率階梯升壓至8MPa，每個壓力點穩(wěn)定5min并記錄實時壓力值及滲漏流量（精度0.01mL/min）。當出現(xiàn)