CN109900232A - 缝面含可溶盐裂缝性地层钻井液防漏方法 - Google Patents

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Abstract

针对膏盐岩裂缝性地层钻井液漏失严重，且难以控制的问题，本文提出一种考虑缝面可溶盐溶解对缝宽影响的裂缝性地层钻井液防漏方法。方法首先获取地层裂缝宽度分布特征，并以此研制缝面含可溶盐的裂缝模块。其次，开展钻井液浸泡裂缝面实验，溶解缝面可溶盐。测量可溶盐溶解后裂缝渗透率，基于渗透率与缝宽关系，计算裂缝宽度，优化钻井液固相粒度分布，并保证固相最大粒径略大于可溶盐溶解后地层最大缝宽。配制钻井液，室内评价优化钻井液预防漏失能力。本发明充分考虑了缝面可溶盐的溶解对缝宽的影响，优化钻井液固相粒度分布，在一定程度上能为钻遇膏盐岩裂缝性地层钻井液防漏工作提供依据。

Description

缝面含可溶盐裂缝性地层钻井液防漏方法
技术领域
本发明涉及石油与天然气行业钻井过程中工作液漏失控制领域，本方法考虑缝面可溶盐溶解对裂缝宽度的影响，优选钻井液固相粒度分布，为提高钻井液防漏能力提供依据。
背景技术
随着石油天然气资源的开发利用，常规孔隙型油气藏储量日益减少，开发难度逐渐增大，石油与天然气勘探方向由浅部转向深部、由常规油气藏转向特殊油气藏，特别是裂缝性储层近年来引起了广大石油地质工作者的广泛关注。裂缝作为储层流体渗流空间，为储层提供主要渗透率，同时为钻井液提供漏失通道，从而产生严重井下复杂事故，并增加非生产时间，降低经济效益。因此，井下复杂事故控制、安全高效钻井和储层保护都对工作液漏失控制提出了更高的要求，准确分析裂缝宽度，以及优选合适的堵漏材料是工作液漏失控制的主要方法。
当钻遇膏盐岩裂缝性地层时，储层盐类矿物含量较高，裂缝作为主要的渗流通道，地层高温条件下，地层流体优先流经裂缝而蒸发，裂缝面发生盐析现象，致使裂缝性地层裂缝面含大量的可溶盐。当运用有机盐/水基钻井液体系钻井时，低矿化度钻井液促使裂缝面可溶盐溶解，进而增大了裂缝宽度，加剧工作液漏失。目前针对裂缝性地层堵漏技术，主要考虑裂缝视宽度、材料粒径与强度等因素，忽略了裂缝面可溶盐溶解对裂缝宽度的影响，致使钻井液漏失难以得到有效控制。因此，通过明确缝面可溶盐溶解对缝宽的影响，以此优化设计钻井液固相粒度分布，对于预防裂缝性地层漏失具有指导意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种缝面含可溶盐裂缝性地层的钻井液防漏方法，方法从裂缝模块的研制，缝面可溶盐溶解，裂缝宽度计算及室内评价等方面，详细制定了裂缝性地层钻井液防漏流程，为现场裂缝性地层防漏施工提供依据。
为达到以上目的，本发明通过下述技术方案实现：
(1)通过现场测井成像、岩心观察等手段获取储层裂缝宽度分布特征；
(2)根据储层裂缝宽度资料，研制对应缝宽的标准柱塞钢岩样；
(3)对井下岩心沿纵向进行切片处理，并将岩心薄片粘附于柱塞钢岩样载体，制备为裂缝模块；
(4)根据渗透率达西公式，计算裂缝模块初始渗透率，并借助渗透率与裂缝宽度的关系，计算实际裂缝宽度；
(5)收集现场用钻井液滤液，将裂缝模块裂缝面浸泡于钻井液滤液中；
(6)运用电导率仪测定滤液电导率，直至电导率不再发生变化；
(7)取出裂缝模块，清洗、烘干，测定滤液浸泡后裂缝渗透率，并计算对应裂缝宽度；
(8)对比步骤(4)与步骤(7)裂缝渗透率，明确现场用钻井液对裂缝面可溶盐的溶解能力，以及可溶盐溶解对裂缝渗透率的影响；
(9)基于步骤(7)计算出的裂缝宽度，采用D90等粒度级配规则优化钻井液固相材料粒度分布，并设计钻井液防漏配方，且保证固相材料最大直径约为1.2倍盐溶后裂缝宽度，以克服实际钻井过程裂缝应力敏感的影响；
(10)运用制备的裂缝模块，开展室内钻井液防漏实验，记录钻井液滤失量与时间、裂缝宽度的关系，评估优化钻井液防漏能力。
与现有裂缝性地层钻井液防漏技术相比，本发明具有如下优势：
(1)本发明依据地层裂缝宽度分布特征，研制裂缝模块，可消除钻井液防漏实验过程中裂缝应力敏感对实验结果的影响。钢岩样在围压条件下不易发生变形，实验过程几乎不会引起裂缝应力敏感，更能反映钻井液实际防漏能力。
(2)考虑裂缝面可溶盐溶解对裂缝宽度的影响。钻井液侵入可溶解缝面可溶盐，增大缝宽。根据盐溶后的缝宽，优化钻井液固相粒度分布，对于现场施工更具有指导意义。
附图说明
图1裂缝模块
图2裂缝模块浸泡示意图
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本发明的内容、特点及效果，缝面含可溶盐裂缝性地层钻井液防漏方法具体实施步骤如下：
(1)通过现场测井成像、岩心观察等手段获取储层裂缝宽度分布特征；
(2)根据储层裂缝宽度资料，研制对应缝宽的标准柱塞钢岩样；
(3)对井下岩心沿纵向进行切片处理，并将岩心薄片粘附于柱塞钢岩样载体，制备为裂缝模块(图1)；
(4)根据渗透率达西公式，计算裂缝模块初始渗透率，并借助渗透率与裂缝宽度的关系，计算实际裂缝宽度；
(5)收集现场用钻井液滤液，将裂缝模块裂缝面浸泡于钻井液滤液中(图2)；
(6)运用电导率仪测定滤液电导率，直至电导率不再发生变化；
(7)取出裂缝模块，清洗、烘干，测定滤液浸泡后裂缝渗透率，并计算对应裂缝宽度；
(8)对比步骤(4)与步骤(7)裂缝渗透率，明确现场用钻井液对裂缝面可溶盐的溶解能力，以及可溶盐溶解对裂缝渗透率的影响；
(9)基于步骤(7)计算出的裂缝宽度，采用D90等粒度级配规则优化钻井液固相材料粒度分布，并设计钻井液防漏配方，且保证固相材料最大直径约为1.2倍盐溶后裂缝宽度，以克服钻井过程裂缝应力敏感的影响；
(10)运用制备的裂缝模块，开展室内钻井液防漏实验，记录钻井液滤失量与时间、裂缝宽度的关系，评估优化钻井液防漏能力。
本发明首先通过研制裂缝模块以消除实验过程裂缝应力敏感性，并充分考虑缝面可溶盐溶解对缝宽的影响，在此基础上优选钻井液固相粒度分布，能够为预防缝面含可溶盐裂缝性地层钻井液漏失提供依据。
上述具体实施方案已结合附图对本发明的方法进行了详细描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，只要在不超出本发明的主旨范围内，可对实验条件与分析方法及对象进行灵活的变更，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.缝面含可溶盐裂缝性地层钻井液防漏方法，其特征在于：
(1)通过现场测井成像、岩心观察等手段获取地层裂缝宽度分布特征；
(2)根据地层裂缝宽度资料，研制对应缝宽的标准柱塞钢岩样；
(3)对井下岩心沿纵向进行切片处理，并将岩心薄片粘附于柱塞钢岩样载体，制备为裂缝模块；
(4)根据渗透率达西公式，计算裂缝模块初始渗透率，并借助渗透率与裂缝宽度的关系，计算实际裂缝宽度；
(5)收集现场用钻井液滤液，将裂缝模块裂缝面浸泡于钻井液滤液中；
(6)运用电导率仪测定滤液电导率，直至电导率不再发生变化；
(7)取出裂缝模块，清洗、烘干，测定滤液浸泡后裂缝渗透率，并计算对应裂缝宽度；
(8)对比步骤(4)与步骤(7)裂缝渗透率，明确现场用钻井液对裂缝面可溶盐的溶解能力，以及可溶盐溶解对裂缝渗透率的影响；
(9)基于步骤(7)计算出的裂缝宽度，采用D90等粒度级配规则优化钻井液固相材料粒度分布，并设计钻井液防漏配方，且保证固相材料最大直径为1.2倍盐溶后裂缝宽度，以克服实际钻井过程裂缝应力敏感的影响；
(10)运用制备的裂缝模块，开展室内钻井液防漏实验，记录钻井液滤失量与时间、裂缝宽度的关系，评估优化钻井液防漏能力。
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