[發明專利]縫面含可溶鹽裂縫性地層鉆井液防漏方法

有效

• 申請號: 201910207111.2
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109900232B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 游利軍;譚啟貴;康毅力;張希文;張國輝;胡貴;許成元
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01N15/08;E21B49/02;E21B47/00
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針對膏鹽巖裂縫性地層鉆井液漏失嚴重，且難以控制的問題，本文提出一種考慮縫面可溶鹽溶解對縫寬影響的裂縫性地層鉆井液防漏方法。方法首先獲取地層裂縫寬度分布特征，并以此研制縫面含可溶鹽的裂縫模塊。其次，開展鉆井液浸泡裂縫面實驗，溶解縫面可溶鹽。測量可溶鹽溶解后裂縫滲透率，基于滲透率與縫寬關系，計算裂縫寬度，優化鉆井液固相粒度分布，并保證固相最大粒徑略大于可溶鹽溶解后地層最大縫寬。配制鉆井液，室內評價優化鉆井液預防漏失能力。本發明充分考慮了縫面可溶鹽的溶解對縫寬的影響，優化鉆井液固相粒度分布，在一定程度上能為鉆遇膏鹽巖裂縫性地層鉆井液防漏工作提供依據。

技術領域

本發明涉及石油與天然氣行業鉆井過程中工作液漏失控制領域，本方法考慮縫面可溶鹽溶解對裂縫寬度的影響，優選鉆井液固相粒度分布，為提高鉆井液防漏能力提供依據。

背景技術

隨著石油天然氣資源的開發利用，常規孔隙型油氣藏儲量日益減少，開發難度逐漸增大，石油與天然氣勘探方向由淺部轉向深部、由常規油氣藏轉向特殊油氣藏，特別是裂縫性儲層近年來引起了廣大石油地質工作者的廣泛關注。裂縫作為儲層流體滲流空間，為儲層提供主要滲透率，同時為鉆井液提供漏失通道，從而產生嚴重井下復雜事故，并增加非生產時間，降低經濟效益。因此，井下復雜事故控制、安全高效鉆井和儲層保護都對工作液漏失控制提出了更高的要求，準確分析裂縫寬度，以及優選合適的堵漏材料是工作液漏失控制的主要方法。

當鉆遇膏鹽巖裂縫性地層時，儲層鹽類礦物含量較高，裂縫作為主要的滲流通道，地層高溫條件下，地層流體優先流經裂縫而蒸發，裂縫面發生鹽析現象，致使裂縫性地層裂縫面含大量的可溶鹽。當運用有機鹽/水基鉆井液體系鉆井時，低礦化度鉆井液促使裂縫面可溶鹽溶解，進而增大了裂縫寬度，加劇工作液漏失。目前針對裂縫性地層堵漏技術，主要考慮裂縫視寬度、材料粒徑與強度等因素，忽略了裂縫面可溶鹽溶解對裂縫寬度的影響，致使鉆井液漏失難以得到有效控制。因此，通過明確縫面可溶鹽溶解對縫寬的影響，以此優化設計鉆井液固相粒度分布，對于預防裂縫性地層漏失具有指導意義。

發明內容

本發明目的在于提供一種縫面含可溶鹽裂縫性地層的鉆井液防漏方法，方法從裂縫模塊的研制，縫面可溶鹽溶解，裂縫寬度計算及室內評價等方面，詳細制定了裂縫性地層鉆井液防漏流程，為現場裂縫性地層防漏施工提供依據。

為達到以上目的，本發明通過下述技術方案實現：

(1)通過現場測井成像、巖心觀察等手段獲取儲層裂縫寬度分布特征；

(2)根據儲層裂縫寬度資料，研制對應縫寬的標準柱塞鋼巖樣；

(3)對井下巖心沿縱向進行切片處理，并將巖心薄片粘附于柱塞鋼巖樣載體，制備為裂縫模塊；

(4)根據滲透率達西公式，計算裂縫模塊初始滲透率，并借助滲透率與裂縫寬度的關系，計算實際裂縫寬度；

(5)收集現場用鉆井液濾液，將裂縫模塊裂縫面浸泡于鉆井液濾液中；

(6)運用電導率儀測定濾液電導率，直至電導率不再發生變化；

(7)取出裂縫模塊，清洗、烘干，測定濾液浸泡后裂縫滲透率，并計算對應裂縫寬度；

(8)對比步驟(4)與步驟(7)裂縫滲透率，明確現場用鉆井液對裂縫面可溶鹽的溶解能力，以及可溶鹽溶解對裂縫滲透率的影響；

(9)基于步驟(7)計算出的裂縫寬度，采用D₉₀等粒度級配規則優化鉆井液固相材料粒度分布，并設計鉆井液防漏配方，且保證固相材料最大直徑約為1.2倍鹽溶后裂縫寬度，以克服實際鉆井過程裂縫應力敏感的影響；

(10)運用制備的裂縫模塊，開展室內鉆井液防漏實驗，記錄鉆井液濾失量與時間、裂縫寬度的關系，評估優化鉆井液防漏能力。

與現有裂縫性地層鉆井液防漏技術相比，本發明具有如下優勢：