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塔里木致密裂缝性储层钻井液侵入实验研究

黎明 郭建春 刘彧轩 刘文辉

黎明,郭建春,刘彧轩,等. 塔里木致密裂缝性储层钻井液侵入实验研究[J]. 钻井液与完井液,2023,40(5):586-593 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.05.006
引用本文: 黎明,郭建春,刘彧轩,等. 塔里木致密裂缝性储层钻井液侵入实验研究[J]. 钻井液与完井液,2023,40(5):586-593 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.05.006
LI Ming, GUO Jianchun, LIU Yuxuan, et al.Experimental Study on mud intrusion in Tarim tightly fractured reservoirs[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(5):586-593 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.05.006
Citation: LI Ming, GUO Jianchun, LIU Yuxuan, et al.Experimental Study on mud intrusion in Tarim tightly fractured reservoirs[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(5):586-593 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.05.006

塔里木致密裂缝性储层钻井液侵入实验研究

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.05.006
基金项目: 国家自然科学基金“深层页岩气压裂多裂缝的竞争起裂及扩展”(51874250)。
详细信息
    作者简介:

    黎明,现在主要从事储层改造研究工作。电话13263391151; E-mail:540375306@qq.com。

    通讯作者:

    郭建春,E-mail: guojianchunn@vip.163.com。

  • 中图分类号: TE258

Experimental Study on Mud Intrusion in Tarim Tightly Fractured Reservoirs

  • 摘要: 近年来致密砂岩储层伤害与保护问题引起学者们的关注。由于存在天然裂缝通道沟通,在裂缝性致密储层的开发过程中,工作液很容易沿裂缝进入储层,对储层造成严重的伤害。为了探究钻井液对裂缝性储层的伤害程度和机理,以塔里木库车山前区块裂缝性致密砂岩储层为研究对象,进行了钻井液侵入伤害实验。实验结果表明,钻井液侵入过程按照泥饼的形成过程可分为4个阶段,分别是无泥饼阶段、泥饼快速生成阶段、泥饼动态平衡阶段和形成封堵阶段;钻井液侵入速率受储层渗透率、泥饼渗透率、流体性质以及密度的影响,当储层渗透率高于临界渗透率时,侵入速率主要由滤饼渗透率决定;通过扫描电镜结果可得,钻井液固相颗粒在岩心孔喉中的堵塞状态分为堵塞状、黏附状和填充状3种,不同堵塞状态对储层渗透率伤害程度不同。得到的钻井液动态伤害分析与固相颗粒侵入研究有助于复杂油藏模拟器的改进,对现场施工作业以及钻井液优化具有一定的指导意义。

     

  • 图  1  塔里木库车山前储层砂岩孔渗交会图

    图  2  高温高压钻井液侵入动态模拟实验装置

    图  3  钻井液侵入过程中不同岩心泥饼形成阶段划分

    图  4  钻井液侵入过程中不同岩心渗透率—侵入速率曲线图

    图  5  钻井液侵入过程中不同泥饼厚度—侵入速率曲线

    图  6  钻井液侵入过程中钻井液水层/气层—侵入速率曲线

    图  7  钻井液侵入过程中普通钻井液/ 增黏钻井液—侵入速率曲线

    图  8  钻井液侵入实验前后扫描电镜图

    表  1  塔里木库车山前岩石的全岩矿物分析

    岩心矿物含量/%
    石英钾长石斜长石方解石白云石硬石膏TCCM
    细砂岩46.112.617.38.515.5
    粉砂岩44.315.215.01.520.13.9
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    表  2  塔里木库车山前岩石的黏土分析

    岩心黏土矿物含量/%混层比/%
    伊利石伊/蒙混层蒙脱石高岭石绿泥石伊/蒙混层
    细砂岩45.145.93.72.03.410
    粉砂岩47.044.23.23.12.510
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    表  3  高黏度和低黏度现场钻井液的性能

    钻井液FL瞬时/
    mL
    FLAPI/
    mL
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    低黏0.73.0526215.1
    高黏0.22.15453510.2
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    表  4  不同钻井液在不同储层流体下侵入岩心的实验参数

    岩心
    编号
    孔隙度/
    %
    渗透率/
    mD
    储层流体
    类型
    钻井液
    类型
    1#4.60.63水层低黏度
    2#6.10.98水层低黏度
    3#4.50.15水层低黏度
    4#6.21.41水层低黏度
    5#5.80.74水层低黏度
    6#5.20.56水层低黏度
    7#6.00.33气层低黏度
    8#6.10.92水层低黏度
    9#6.31.54水层高黏度
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    表  5  钻井液侵入过程中不同泥饼形成阶段的渗透率数据

    泥饼形成
    阶段
    t/
    min
    泥饼渗透率/
    μD
    无泥饼阶段0~10$ \mathrm{\infty } $
    泥饼快速形成阶段10~40>2.00
    动态平衡阶段40~1000.01~0.50
    封堵阶段>100<0.01
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-12
  • 修回日期:  2023-05-26
  • 刊出日期:  2023-12-25

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