Способ определения скорости фильтрации при динамической фильтрации бурового раствора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Я 5/О 51) НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУетов нию сква(56) Кист Рогозин Г воров при Нефтяное р Э.Г., Злотник Д.Е.В. Водоотдача буровыхвысокой температуре.озяйство, 1967, В 3. аст(71) Всесоюзный научно-истельский институт по крепжин и буровым раствором(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий заполнение рабочей системы буровымраствором, его нагрев, подачу бурового раствора вдоль фильтрующей поверхности исследуемого образца,создание перепада давления на образце, фильтрацию и отбор фильтрата,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения точности определенияскорости фильтрации, в процессефильтрации в рабочую систему вводятфильтрат бурового раствора.1182331 цавленияю 1Изобретение относится к определению Фильтрационных характеристикразличных суспензий.Цель изобретения - повышение качества определения Фильтрационных характеристик бурового раствора путемподдержания стабильности Фазовогосостава и параметров исследуемогобурового раствора расширение диапазона перепада давления на Фильтрую Ощем элементе,На чертеже представлена схемаустройства для реализации предлагаемого способа,Устройство содержит емкость 1, в 15котсгой устанавливают образец 2 горной породы и мешалку 3. Емкость 1снабжена кожухом обогрева 4. Устройство содержит насос 5, манометр 6,орган управления 7, емкость 8, регу Олируемый клапан 9, манометр 10, за.".сриый вентиль 11, емкость 12 с Фильтратом бурового раствора, мерный стакан 13;Устройство работает следующим об- д 5разом,В емкость .1 устанавливают образец горной. породы 2, заливают исследуемый буровой раствор, затем рабочуюсистему герметизируют. При помощимешалки 3 обеспечивается неремешива -ние бурового раствора с одновременнымего подогревом прн помощи кожуха обогрева 4. После выхода на заданнуюрабочую температуру в рабочей сис 35теме создается перепад давления наооразце горной породы, причем давление над образцом создается .посредством насоса 5, двигатель котороговключается или отк,тпочается согласноэлект,ическому сигналу, поступающемус электрсконтактпого манометра 6. Для создания давления в рабочей системе при помошч органа управления 7 к рабочей системе поцключгют емкость Я, заполненную испытуемь 1 м буровым раствором. Включением насоса,: "бсчую систему нагнетается буровой раствор в количестве, определяем;и значением заданного рабочего Причем специальными упорами на эл -ктрсконтактнсм манометре устанавливают пределы поддержания,цавления 55 над образцом горной породыИзменением числа оборотов мешалки 3 устанавливают заданную скорость обтекания образца горной породы буровымраствором.Давление в рабочей системе заобразцом горной породы устанавливают при помощи регулируемого клапана9, который срабатывает по достижению заданного давления. Контрольза давлением осуществляют по показаниям манометра 10. Включение процесса динамической Фильтрации осуществляется при помощи запорноговентиля 11. Одновременно посредством органа управления 7 производятподключение к рабочей системе емкости 12 с Фильтратом бурового раствора, с отключением емкости 8.Сбор Фильтрата производят з мерный стакан 13.При этом в процессе Фильтрациивосполнение рабочей системы произ -водят Фильтратом бурового раствора.По мере увеличения Фильтрсотдачив рабочую систему поступает Фильтратбурового раствора в объеме, достаточном дпя поддержания заданногодавления. Восполнение рабочей системы Фильтратом бурового растворапозволяет сохранить исходные параметры бурового раствора в течениепроцесса динамической Фильтрации.В результате получают более точныерезультаты определения скоростиФильтрации,Согласно количеству поступленияФильтрата в единицу времени сечения образца горной породы, перепаду давления на образце определяется скорость Фильтрации.П р и м е р. Предлагаемый способопределения динамической Фильтрациибурового раствора был использованпри установлении скорости проникновения Фильтрата бурового .раствора через керн, отобраннык из скважиныР 2 Западно-АФипская с глубины4500 м с начальной проницаемсстью003-0,04 мкм 2,На специальной установке, черезуказанный керн диаметром 30 мм идлиной 50 мм, при условии обтеканияего с линеиной скоростью Ч = 1,2 м/сбуровым раствором с удельным весом2,01 г/см, условной вязкостью Т42 с, статическим напряжением равным 30/61 мг/смза 1 и 10 мин,водоотдачей В = 4 см/30 мин, определялась скорость Фильтроотдачибурового раствора в условиях, при11823 35 В другом .опыте по определению динамической фильтрации бурового раствора в процессе размыва глинистой корки, восполнение рабочего объема производилось согласно известному способу, т.е. буровым раствором, В обоих опытах в течение времени Фильт рации (30 мин) через каждые 5 мин посредством специального крана от-.биралась проба бурового раствора. ближенных к скважинным, с использованием предлагаемого способа.Применение предлагаемого способапроизводилось в два этапа,На первом этапе проводилось сравнение предлагаемого способа с прототипом путем сопоставления изменения исходных параметров буровогораствора в течение динамическойфильтрации, На втором этапе опреде- Олялись скорости проникновенияфильтрата с применением предлагаемого способа и прототипа.На первом этапе буровой растворс описанными вьпде параметрами заливался в рабочий объем, герметизировался, затем плавно нагревалсяодо пластовых температур 130 С с одновременным перемешиванием, обеспечивающим обтекание фильтрующего 20элемента с заданной скоростью. Поцостижению заданных рабочих температур открывался специальный вентиль,чем обеспечивалась динамическаяфильтрация бурового раствора по перепадам давления 8,0 МПа (табл. 1).При этом восполнение исходного рабочего объема, заполненного буровымраствором с заданными параметрами(= 2,01 г/см, Т = 42 с) в процессе размыва глинистой корки произво в .дилось согласно предлагаемому способу, т.е. фильтратом бурового раствора, в количестве, достаточномдля поддержания. заданного перепададавления (примерно равного объемувыделившегося фильтрата). 31 4Отбираемые пробы подвергались анализу, результаты которых изложены в табл. 1. Из табл. 1 следует, что поддержание фазового состава и исходных параметров бурового раствора достигается в большей степени при использовании предлагаемого способа. Аналогичные результаты получены нами также .при перепадах давления на керне в диапазоне от 0,5 до100 МПа, которые не приводятся.Были проведены работы по определению скоростей фильтрации под различными перепадами давлений с применением предлагаемого и известногоспособов (табл. 2).На буровом растворе, описанном выше, с применением образцов горной породы в виде кернов с указанными проницаемостью и размерами, проводились исследования по определению скоростей фильтрации в течение 3-5 мин под перепадами давлений. в диапазоне от 05 до 10 МПа.Результаты (табл.2) свидетельствуют, что скорости фильтрации при проведении экспериментов по предлагаемому способу определения фильтрационных характеристик бурового раствора представляют собой большие значения, чем скорости фильтрации, полученные по известному способу, Это свидетельствует о возможности прохождения в продуктивный пласт значительного количества фильтрата бурового раствора, которое вызовет блокирование пласта, что в свою очередь потребует дополнительных затрат средств и времени при вызове притока нефти.Предлагаемый способ позволяет проводить качественные исследования фильтрационных характеристик на малых объемах буровых растворов, что сокращает время приготовления образцов бурового раствора и уменьшает количество реагентов, используемых при его приготовлении.1182331 Т абл ица Время,мин Способ определения динамической Фильтрации бурового раствора Предлагаемый ИзвестныйПлотность., Вязкость,г/см с 2,01 0 42 43 2,01 46 10 2,05 80 2,15 40 2,15 2,2 42 2,2 66 2,02 44 30 2,3 Т а б л и ц а 2 Способ определения динамической Аильтрации буровогораствора Опыт, г. Извес тный Предлагаемый 12 11,5 2,0 2,0 18 3,0 19,5 5,0 5,0 26,5 6,0 21 6,0 7,0 7 0 8,0 25,2 9,0 90 10,0 25,1 2,01 2,02 Скорость Аильтрации, см /см мин 10 Перепад давления на кернерМНа Плотность, Вязкость, г/см с Сиорооть фильтра Перепаи Лалла. ции, см/сммин 10 ния на керне, МПа 22,4 23,9/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4/38 Тираж 8 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 035, Москва, Ж, Раув