第32卷 第3期2011年5月

石油学报

ACTAPETROLEISINICA

Vol.32No.3

May2011

文章编号:0253-2697(2011)03-0504-05

裂缝性碳酸盐岩储层的钻井液侵入预测模型

叶 艳1,2 安文华2 滕学清2 陈 勉1 鄢捷年1 王书琪2

(11中国石油大学石油工程教育部重点实验室 北京 102249; 21中国石油塔里木油田分公司 新疆库尔勒 841000)

摘要:裂缝/孔隙性碳酸盐岩储层钻进时的主要损害机理是钻井液中固相和滤液对储层裂缝的侵入。针对平均缝宽不超过100Lm的低渗透裂缝性油气藏,建立了钻井液在单一裂缝中的侵入预测模型,模型中裂缝开度随有效应力连续变化。利用该模型对塔里

木油田某区块现有钻井液体系的碳酸盐岩储层裂缝侵入程度进行了预测,并与该钻井液体系性能室内评价结果进行了对比分析。预测和评价结果表明,在钻井过程中,泥饼的形成速率和形成质量是保护裂缝性碳酸盐岩储层技术的关键。通过调整钻井液快速弱凝胶的结构和优化体系粒径级配,可将钻井液对储层裂缝的侵入量控制到最低。关键词:碳酸盐岩储层;裂缝侵入模型;钻井完井液;理想充填暂堵;储层保护中图分类号:TE258 文献标识码:A

Thepredictionmodelforthedrillingfluidinvasionin

fracturedcarbonatereservoirs

YEYan

1,2

ANWenhua TENGXueqing CHENMian YANJienian WANGShuqi

22112

(1.KeyLaboratoryforPetroleumEngineeringoftheMinistryofEducation,ChinaUniversityofPetroleum,

Beijing102249,China;2.PetroChinaTarimOilfieldCompany,Korla841000,China)

Abstract:Themajordamagecausedbydrillinginfracturedorporouscarbonatereservoirsisaninvasionofparticlesandfiltrateofdrillingfluidintoreservoirfractures.CarbonatereservoirsintheTarimBasinarebasicallycharacterizedbyabundantnaturalfrac-turesandvugs.Intermsoflow-permeabilityfracturedreservoirswithanaverageslotwidthlessthan100Lm,apredictionmodelfortheinvasionofdrillingfluidintosinglefracturewasestablished,ingthismodel,theinvasionextentofdrillingfluidsusedcurrentlyforcarbonatereservoirsinablockoftheTarimBasinwaspredicted,andacorrelationbetweenthepredictedresultandtheoutcomederivedfromthelabassessmentofpropertiesofthesedrillingfluidswasmade.Thepredictionandassessmentresultsdemonstratedthatthesealingrateandqualityofmudcakeswerethekeyoftechniquesthatintendedtoprotectfracturedcarbonatereservoirs,anditwaspossibletominimizetheinvasionintoreservoirfracturesbyintensifyingfastweak-gelstructuresandoptimizingthesystematicalsizegradingofdrillingfluids.Keywords:carbonatereservoir;fracture-invasionmodel;dril-linfluid;idea-lpackingtemporaryblocking;reservoirprotection

碳酸盐岩储层的岩性以灰岩、颗粒灰岩为主,具有特低基质孔隙度及特低基质渗透率的性质,裂缝的发育与开启程度对油气藏储渗性能烃类运聚、产能建设起着至关重要的作用。与孔隙性砂岩明显不同的是,裂缝既是裂缝性油藏流体的储集空间,又是渗流通道。相对于基岩来说,裂缝是受损害的敏感部位,在实施储层保护技术过程中,应集中考虑裂缝可能受到的损害。滤液侵入对储层损害最大的阶段发生在尚未形成泥饼的钻井液初滤失阶段,此时钻井液中的固相粒子、亚微米胶态微粒及各种聚合物溶液集中进入地层裂缝通道,在近井眼周围形成一个伤害区,导致储层渗透率下降,从而造成不易恢复的伤害

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量解除钻井液对储层的损害,在油气井投产前一般采

用酸化等解堵措施,以恢复或提高油气井产能。因此,为了控制钻/完井过程中对储层裂缝的伤害,以及保证后期酸化等解堵措施取得良好效果,准确预测钻井液对储层裂缝的侵入程度对制定储层保护措施具有指导意义。

目前,国内外学者应用不同的连续性方程和孔隙介质模型推导出了一系列关于非牛顿流体在一般孔隙介质中的流动方程,用以计算钻井液在均质孔隙性地层中的侵入深度[8-10]。王建华等针对中高渗透砂岩,根据质量守恒方程和径向摩阻公式,考虑钻井液内泥饼的形成,建立了钻井液固相和滤液动态侵入储层的

。为了尽

基金项目:国家自然科学基金项目(No150974129)和国家科技重大专项(2008ZX05009-005-03A)联合资助。

第一作者及通讯作者:叶 艳,女,1972年10月生,2008年获中国石油大学(北京)油气井工程专业博士学位,现为中国石油大学(北京)讲师,主要从

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