暂堵剂封堵强度测试

关键字:暂堵剂封堵强度测试,北检(北京)检测技术研究院,第三方测试机构
所在栏目:生物检测实验室
发布时间:2025-12-06
信息来源:北检院
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检测项目

1.最大封堵压力测试:在模拟井下环境中逐步增加注入压力,直至暂堵剂封堵层发生流体突破,记录临界压力值,评估暂堵剂的短期封堵强度极限与承压能力。

2.突破压力梯度测定:测量压力随封堵层厚度或长度变化的梯度关系,分析封堵效果的均匀性与稳定性,为优化暂堵剂用量和注入工艺提供数据支持。

3.封堵效率评估:通过对比封堵前后岩心或人造多孔介质的渗透率变化,计算暂堵剂降低渗透率的百分比,量化封堵效果并评估其对流体流动的阻断能力。

4.温度稳定性测试:在不同温度条件下进行封堵强度测试,考察暂堵剂性能随温度变化的规律,评估其在高温地层或低温环境中的适应性及性能衰减趋势。

5.压力循环耐久性测试:模拟井下实际压力波动工况,对暂堵剂封堵层施加多次压力加载与卸载循环,检测其疲劳强度、结构完整性及长期封堵可靠性。

6.流体相容性分析:将暂堵剂与地层水、钻井液、压裂液等多种工作流体混合,测试封堵强度是否受到流体化学性质影响,评估其在复杂井筒环境中的稳定性。

7.封堵层形成时间测量:记录暂堵剂注入多孔介质后形成有效封堵层所需的时间,评估其快速封堵能力,满足实时作业中对封堵时效性的要求。

8.粒径分布影响测试:分析暂堵剂颗粒大小分布对封堵强度的影响机制,通过优化粒径级配以增强颗粒桥接效果,提升在多孔介质中的封堵效率。

9.多孔介质适配性测试:使用不同孔隙度、渗透率的天然岩心或人造多孔介质模型,测试暂堵剂在各种介质中的封堵强度表现,确保其广泛的地层适用性。

10.封堵层渗透率恢复测试:在突破压力测试后,通过反向驱替或化学清除手段,测量封堵层渗透率的恢复情况,评估暂堵剂的可降解性或清除效率。

11.化学稳定性检测:考察暂堵剂在酸性、碱性或高矿化度环境中的化学变化,分析其组分溶解、膨胀或降解行为对封堵强度的长期影响。

12.剪切敏感性测试:模拟井下流体流动产生的剪切作用,测试暂堵剂在高速剪切条件下的颗粒完整性及封堵强度保持能力,评估其在循环系统中的性能。

13.封堵强度与浓度关系分析:系统改变暂堵剂在携带液中的浓度,进行系列封堵强度测试,建立浓度与封堵强度的关联模型,指导现场经济高效应用。

14.微观结构形态观察:利用光学显微镜或电子显微镜观察封堵层形成后的微观结构,分析颗粒堆积形态、桥接模式及孔隙填充程度与宏观封堵强度的关联。

15.长期封堵性能监测:在恒定压力或周期性压力环境下长时间监测封堵强度参数,评估暂堵剂在长期储层改造或井筒维护作业中的性能可靠性。

16.封堵强度与注入速度关系测试:研究不同注入速度下暂堵剂在孔隙中的运移与沉积行为,及其对最终封堵层强度和形成均匀性的影响。

17.多级暂堵效果评估:针对多层或裂缝性储层,测试暂堵剂分级封堵的能力,评估其能否实现对不同尺度孔隙或裂缝的选择性有效封堵。

18.环境因素耦合测试:综合模拟温度、压力、流体化学性质及应力场等多因素耦合环境,检测暂堵剂封堵强度在实际复杂工况下的综合表现。

19.封堵层抗冲刷能力测试:在形成封堵层后,施加高速流体冲刷,测量封堵强度衰减速率,评估其在生产或返排过程中的抗流体侵蚀能力。

20.暂堵剂残渣含量分析:检测封堵测试后暂堵剂降解或清除后的残渣量,评估其对地层孔隙的潜在伤害及封堵强度持久性的间接影响。

21.封堵强度预测模型验证:基于实验数据,验证或修正封堵强度理论预测模型,为暂堵剂性能评价与优化设计提供理论工具。

22.界面张力影响研究:分析暂堵剂与地层流体间界面张力对封堵层形成稳定性和突破压力的影响,优化表面活性剂的使用。

23.膨胀性能关联测试:对于遇水或遇油膨胀型暂堵剂,测试其膨胀倍数、膨胀速率与最终封堵强度之间的定量关系。

24.封堵强度各向异性测试:在多孔介质不同方向上施加压力,检测封堵层强度的方向性差异,评估其在非均质储层中的封堵效果。

25.实时声波或电阻率监测:在封堵测试过程中,利用声波或电阻率监测技术实时反演封堵层形成过程与结构变化,关联动态数据与最终封堵强度。

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检测范围

1.水基暂堵剂:以水为分散介质或连续相的暂堵剂体系,适用于水基钻井液环境或水敏性地层,检测需重点关注其与地层水的相容性、抗电解质污染能力及在不同温度下的封堵强度稳定性。

2.油基暂堵剂:以油相为载体的暂堵剂,主要用于油基钻井液体系或油层保护,检测范围包括其在油相中的分散稳定性、对含水环境的敏感性以及在高油相饱和度下的封堵强度表现。

3.酸溶性暂堵剂:设计为可在后续酸处理中溶解或降解的暂堵材料,检测不仅涵盖封堵强度,还需评估其酸解速率、酸解后渗透率恢复程度及封堵强度在酸作用前的保持能力。

4.可降解聚合物暂堵剂:由聚乳酸类等可生物降解或化学降解的高分子材料制成,检测重点在于封堵强度与预设降解时间的匹配性、降解产物性质及其对地层和环境的影响。

5.纤维状暂堵剂:由天然或合成纤维构成的暂堵材料,依靠纤维交织形成网络结构封堵,检测需分析纤维长度、强度、柔韧性及其在孔隙中的滞留机制对封堵强度的贡献。

6.颗粒状暂堵剂:包括刚性颗粒、弹性颗粒等多种形态,是最常见的类型,检测范围涉及颗粒硬度、形状、粒径分布及浓度对在多孔介质中形成有效桥堵和封堵强度的影响。

7.凝胶型暂堵剂:通过化学交联或物理作用形成具有三维网络结构的凝胶体系,检测聚焦于成胶时间、凝胶强度、粘弹性及在压力下的变形恢复能力与封堵强度的关系。

8.复合型暂堵剂:由两种或以上不同类型材料复配而成的暂堵体系,检测需综合评估各组分间的协同效应,如颗粒与纤维复合、凝胶包裹颗粒等对提升封堵强度和适应性的作用。

9.高温暂堵剂:专为深层高温油气藏开发设计,检测范围严格限定在高温高压模拟环境下,评估其化学热稳定性、抗老化性能及封堵强度在长期高温下的衰减规律。

10.低温暂堵剂:适用于深海或寒冷地区低温作业环境,检测需考察其在低温条件下流体的流动性、颗粒分散性及封堵层形成能力,确保封堵强度不受低温抑制。

11.高渗透层暂堵剂:针对孔隙度大、渗透率高的储层段,检测重点在于其在大孔隙或孔洞中形成稳定封堵桥的能力、封堵层厚度与强度关系及抗高速流体冲刷性能。

12.低渗透层暂堵剂:用于致密砂岩、页岩等低渗透储层,检测需模拟微小孔隙和狭窄喉道条件,评估暂堵剂颗粒尺寸适配性、注入性及在低渗条件下的有效封堵强度。

13.裂缝性储层暂堵剂:专门用于封堵天然裂缝或水力压裂产生的人工裂缝,检测范围包括对不同宽度裂缝的适配性、在裂缝面的附着强度及在裂缝网络中的运移封堵效果。

14.钻井液用随钻暂堵剂:直接添加至钻井液循环系统中,在钻进过程中实时封堵地层,检测需模拟钻井液循环的剪切、温度历史,评估其封堵强度在动态条件下的实时有效性。

15.压裂液用暂堵转向剂:在体积压裂中用于暂时封堵已开启裂缝,促使压裂液转向开启新裂缝,检测需模拟压裂液粘弹性环境、压力波动及多裂缝竞争扩展条件下的封堵强度与暂堵时机。

16.防漏堵漏用暂堵剂:用于处理钻井过程中的井漏问题,检测范围涵盖其在漏失通道中的滞留能力、快速形成封堵的强度以及对不同漏失速度地层的适应性。

17.储层保护用暂堵剂:在作业过程中用于防止工作液侵入伤害储层,检测重点是其封堵强度足以阻止侵入,同时具备易于后期清除的特性,以最小化对储层渗透率的伤害。

18.非均质储层分层暂堵剂:用于封堵非均质储层中的高渗条带,实现流体转向,检测需评估其在高渗层中的选择性封堵强度,以及对相邻低渗层的保护效果。

19.环保型暂堵剂:采用环境友好材料制备,检测除封堵强度外,还需包括其生物毒性、生物降解性及在环境中残留的生态影响评估。

20.智能响应型暂堵剂:能够对温度、压力、酸碱度或特定化学物质产生响应而改变性能,检测范围涉及其在触发条件变化前后封堵强度的可控变化及响应灵敏度。

21.超深井用高密度暂堵剂:适用于超深井高温高压高应力环境,检测需在极限温度压力条件下进行,评估其材料强度、密度稳定性及在极端条件下的有效封堵能力。

22.碳酸盐岩储层用暂堵剂:针对碳酸盐岩溶孔、溶洞发育的地层,检测重点在于其在非均质孔洞中的架桥与填充能力,以及与碳酸盐岩表面的相互作用对封堵强度的影响。

23.砂岩储层用暂堵剂:广泛应用于孔隙型砂岩储层,检测需考虑砂岩表面性质、粘土矿物含量等因素,评估暂堵剂封堵强度及对储层潜在伤害的平衡。

24.水平井多段暂堵应用:在水平井多段压裂或作业中分段使用暂堵剂,检测范围包括其在不同井段位置、不同应力条件下的封堵强度一致性及段间隔离效果。

25.老井重复改造用暂堵剂:用于已生产多年的老井重复压裂或堵水作业,检测需考虑地层压力下降、流体性质变化等历史因素对暂堵剂封堵强度效果的影响。

检测标准

国际标准:

API RP 13B、API RP 13M、ISO 13503、ISO 10414、ISO 10426、ASTM D2882、ASTM D5003、ASTM E11、ISO 12989、ISO 13500、ISO 23923、API RP 19D、ISO 18213、ISO 15590

国家标准:

GB/T 29170、GB/T 29171、GB/T 29172、SY/T 5108、SY/T 5118、SY/T 5162、SY/T 5276、GB/T 20173、GB/T 20973、SY/T 5358、SY/T 5480、SY/T 5615、GB/T 27866、SY/T 5971

检测设备

1.高温高压封堵强度测试仪:核心实验装置,能够精确模拟井下温度、压力及围压条件,集成压力注入、数据采集系统,用于直接测量暂堵剂封堵层的突破压力与承压过程曲线。

2.岩心驱替实验系统:由岩心夹持器、恒速恒压泵、压力传感器、回压控制器及流体收集系统组成,用于进行暂堵剂在岩心中的封堵效率测试及渗透率变化测量。

3.多参数环境模拟反应釜:提供可控且均匀的高温高压静态或动态反应环境,用于考察暂堵剂长期浸泡下的化学稳定性、降解行为及其对封堵强度的潜在影响。

4.精密渗透率测量仪:基于达西定律,通过测量恒定压差下流体通过多孔介质的流量,精确计算封堵前后岩心或人造介质的绝对渗透率与相对渗透率。

5.高精度压力传感器与变送器:分布于测试系统关键节点,实时监测并传输入口压力、出口压力、围压及压差数据,确保封堵强度测试中压力测量的准确性与分辨率。

6.程控温度控制箱或加热套:为岩心夹持器、管线或反应釜提供精准的程序控温,模拟从常温到高温的广泛温度范围,研究温度对封堵强度的影响规律。

7.光学显微镜与图像分析系统:用于观察暂堵剂原始颗粒形貌、封堵层截面或表面微观结构,通过图像分析软件定量统计孔隙填充率、颗粒分布等参数。

8.激光粒度分布分析仪:通过激光衍射原理快速测量暂堵剂干粉或悬浮液中颗粒的粒径大小及分布,为优化暂堵剂配方提供关键物理特性数据。

9.高级流变仪:测量暂堵剂悬浮液或凝胶的粘度、屈服应力、触变性等流变参数,评估其在剪切历史下的性能变化及其与封堵层形成能力的关联。

10.全套化学分析实验室设备:包括酸碱度计、离子色谱仪、总有机碳分析仪等,用于分析工作流体及暂堵剂滤液的化学组成,评估流体相容性及化学环境影响。

11.高速数据采集与处理系统:集成硬件与软件,自动同步记录温度、压力、流量、时间等多通道实验数据,并进行实时显示、存储、处理与初步分析。

12.可视化封堵过程微观模型:采用透明蚀刻玻璃或树脂制成的微观孔隙模型,搭配高速摄像系统,直观观察并记录暂堵剂颗粒在孔隙中的运移、桥堵与封堵层形成全过程。

13.压力脉冲衰减测试仪:通过施加微小压力脉冲并监测其衰减过程,间接测量低渗透介质在封堵前后的渗透率,适用于致密储层暂堵剂评价。

14.三轴应力加载实验机:模拟地层真实应力状态,对含暂堵剂的岩心样品施加轴向与围向应力,研究地应力变化对封堵层完整性和封堵强度的影响。

15.突破压力自动检测装置:专门设计用于精确判定封堵层失效时刻,通过监测流量突变或压力拐点自动识别并记录突破压力值,提高测试效率与客观性。

16.封堵层强度扫描仪:利用超声波、电阻率或微CT等无损检测技术,扫描封堵层内部结构,反演其强度分布、均匀性及可能存在的薄弱区域。

17.恒速压汞仪:用于精确测量多孔介质的孔隙喉道大小分布,评估暂堵剂对不同尺度喉道的封堵效果,为暂堵剂粒径设计提供依据。

18.环境应力开裂试验箱:模拟特定化学介质与应力耦合环境,用于评估聚合物类暂堵剂在长期封堵过程中抵抗环境应力开裂的能力,关联其长期封堵强度。

19.滤失量测定仪:在特定压差下测量暂堵剂悬浮液通过滤网的滤失量及滤饼厚度,初步评估其封堵潜能和滤饼质量,作为封堵强度测试的辅助手段。

20.旋转粘度计与六速粘度计:用于快速测定钻井液或暂堵剂悬浮液的流变性能,现场或实验室评估其泵送性和在环空中的携带封堵能力。

21.高温高压滤失仪:在模拟井底温度压力条件下进行动态或静态滤失实验,测量暂堵剂形成的滤饼渗透率及封堵效果,预测其在井壁的封堵强度。

22.岩心切割与制备设备:包括岩心钻取机、切割机、磨平机、烘干箱等,用于制备标准尺寸、特定方向的岩心样品,确保封堵强度测试样品的代表性与一致性。

23.精密电子天平:用于准确称量暂堵剂样品、岩心干重与湿重,计算封堵前后岩心流体饱和度变化,辅助评估封堵效率。

24.真空饱和装置:用于在测试前将岩心样品完全饱和指定流体,排除孔隙中气体对渗透率测量和封堵强度测试结果的干扰。

25.多功能岩心夹持器:可适配不同直径与长度的岩心,具备加热、环压施加、多向流体注入接口等功能,是连接各种测试模块的核心部件之一。

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北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

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试验流程

1、与工程师沟通,确定具体的试验方案,我方报价;

2、双方签订委托书,我方接收样品;

3、进行细节沟通,我方进行试验测试;

4、试验测试完成,出具检测测试报告;

5、委托完成,我方提供售后服务。

检测流程

检测仪器(部分)

实验仪器

实验仪器-手机

合作客户(部分)

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