煤层气生物酶可解堵钻井液岩心流动实验研究.pdfVIP

学兔兔 第30卷 第2期 钻 井 液 与 完 井 液 Vo1．30No．2 2013年 3月 DRILLING FLUID COMPLETION FLUID M ar．20l3 【理论研究与应用技术 】 煤层气生物酶可解堵钻井液的岩心流动实验研究 贺建群 ， 乌效鸣 ， 向阳 ， 易焱华 ， 马建军 (1．中国地质大学 (武汉)工程学院，武汉 ；2．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，成都 ) 贺建群等 ．煤层气生物酶可解堵钻井液的岩心流动实验研究 [J]．钻井液与完井液，2013，30(2)：33．36． 摘要 为解决煤层钻井井眼净化、井壁稳定和储层保护之间的矛盾，采用生物酶可解堵钻井液技术进行黏度 衰减实验，验证 了聚合物与生物酶最优匹配性研究，对8种生物酶可解堵钻井液材料进行 了岩心流动实验和金相 显微观察实验，用固液耦合法分析 了影响生物酶在岩心中解堵聚合物的可能因素。岩心流动实验结果表明：生物 酶对特定聚合物的解堵速率 ：酶C酶B酶A酶F；采用特定生物酶破胶，岩心渗透率恢复率可达70％以上 ； 可解堵钻井液用于煤层气钻探具备前期稳定井壁后期降低对煤储层伤害的特性。 关键词 钻井液 ；生物酶可解堵 ；钻井液材料 ；实验测试 ；煤层气 中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1001。5620(2013)02．003304 0 引言 心流动实验的结果。笔者在前人 。研究基础上， 针对近年市场新出现的生物酶和聚合物材料，采用 随着煤层气开采研究和施工的深入进展 ，气体 定量及显微实验研究 ，优选获取效果更佳的配方， 采收率成为制约我国煤层气商业化的首要因素。影 结果显示其后期解堵效果更好，更适合在煤层储层 响煤层气采收率的因素有很多，钻井液污染储层 (煤 中钻进 层 )是重要的一个原因。因而研究能有效保护储层， 防止煤层节理裂隙渗透率降低的水平井生物酶可解 I 实验 方法 堵钻井液技术尤为急迫。测试评价生物酶可解堵钻 井液材料的实验方法有二氧化碳释放量法、黏度衰 1．I 黏度衰减实验 减法、渗透率恢复法等实验方法。黏度衰减和二氧 用黏度衰减法进行可降解钻井液材料与酶的匹 化碳释放量作为评价生物酶解堵聚合物的指标 ，可 配性实验 ，以优选出与聚合物最佳匹配的生物酶 。 以说明实验环境下生物酶对可解堵钻井液的解堵效 实验选取 8种常用作钻井液材料的聚合物 (分别为 果。但对于孔隙裂隙发育、流体压力和温度并存的 TJ、SG、GE、MY、LP、PAC、HEC、CMC)，设计 32 煤层储层环境 (井眼地层环境)，并不能给出信服 组正交实验，将 8种聚合物与4种生物酶 (酶A、 的生物酶对可解堵钻井液的解堵效果。 酶B、酶 C、酶F)在相同浓度、相同温度下搭配 (设 岩心流动实验使用人造岩心模拟地层孔隙环 置不加酶组作对 比)，每隔5～30min测试各组配 境，加压流体使岩心两端获得压差，近似于钻井液 方黏度值，计算黏度与初始黏度 (未加酶 )比值， 侵人地层的井底真实状态。假定岩心孔隙性不变化， 作为优选依据。 岩心渗透率的变化即反映地层孔隙中钻井液的解堵 1．2 岩心流动实验 效果。金相显微镜观察实验提供了直接观察可解堵 聚合物在岩石孔隙中解堵过程的方法，辅助解释岩 首先使清水通