在正壓差鉆井過程中, 鉆井液中的固相顆粒和液相不可避免地侵入地層, 改變井筒附近儲層流體分布的原始狀態,并可能導致地層損害。目前吐哈油田在鉆井過程中廣泛使用屏蔽式暫堵技術, 即在鉆井液中加入各種充填顆粒, 在近井壁帶形成一個防止濾液侵入的暫堵帶或屏蔽環, 從而達到保護儲層的目的。但這種鉆井液侵入油層后引起的電性、物性變化以及泥漿侵入深度和地層損害程度等關系一直是懸而未決的問題。
引言
水基鉆井液侵入地層的過程是一個動態變化的過程。對于同一鉆井作業條件, 鉆井液侵入所導致的儲層電性變化在不同的儲層中具有不同的特征。由于打開儲層到完井測井通常有一段時間間隔, 這一過程中鉆井液侵入剖面的變化無法在現場獲得, 只能得到變化后的結果即電阻率曲線。因此, 本實驗通過模擬鉆井液侵入過程及其最終結果, 達到有助于現場測井解釋的目的。同時, 通過測定侵入前后巖心滲透率的變化, 確定鉆井液對地層的損害程度, 為保護儲層技術及正確評價儲層提供依據。巖樣采集本實驗使用巖心為吐哈油田魯克沁某井區巖樣,根據物性差異可分為高滲、中滲和低滲(見表1)。本實驗分3種情況分別進行實驗分析研究。
實驗過程
為了實驗研究特意設計了一套電阻率測量裝置(如圖1所示)。沿巖心軸向方向上分布有間隔3 cm 的電極10個, 測量巖心總長度為30 cm。鉆井液通過中間容器驅入巖心, 通過計算機自動采集數據以便連續監測整個侵入過程中的電阻率變化, 并確定侵入深度。
1. 實驗條件
在實驗過程中溫度和圍壓為常溫常壓, 對分析鉆井液侵入前后巖心電性物性的相對變化, 此實驗條件可以滿足要求, 也是可行的。用鉆井液侵入壓差模擬鉆井壓差, 實驗地區儲層平均埋深3 000 m , 地層壓力系數為110, 正壓差為6～ 7M Pa。鉆井液體系按如下配方配制: 原漿+ 2% 磺化瀝青+ 2% PSC ( 115%SMC +015% SM P) + 2%FSP + 1%CMC+ 2%SPN h + 2% 超細碳酸鈣+ 1015% 單向壓力封閉劑, 鉆井液粘度50～60 mPaõs, 鉆井液密度1125 gö cm 3、電阻率R m = 111048õm (8℃) ; 泥漿濾液礦化度為7 000 mgöL ; 飽和鹽水礦化度為80 000 mgöL , 與實驗地區地層水礦化度一致; 模擬油為煤油, 粘度為118 mPaõs (10℃)。
2. 實驗過程
圖1 多點電阻率測量原理示意圖
實驗步驟包括巖心采集→巖心洗油并烘干→正向測量巖心氣體孔隙度和滲透率→抽真空飽和→正向測量巖心鹽水滲透率→正向油驅水, 并正向測量束縛水狀態下的原始油相滲透率→測量多點含油巖心初始電阻率→鉆井液反向侵入巖心, 監測多點含油巖心電阻率變化, 直至穩定→正向油驅濾液, 并測量損害后的巖心油相滲透率。
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