《2022年考虑裂缝宽度及压差的裂缝孔隙型储层屏蔽暂堵实验分析研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年考虑裂缝宽度及压差的裂缝孔隙型储层屏蔽暂堵实验分析研究（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 / 12 考虑裂缝宽度及压差的裂缝- 孔隙型储层屏蔽暂堵实验研究刘 静*康毅力刘大伟游利军高波成都市新都区西南石油学院油井完井技术中心。E-mail: 。电话 : 028-83033042 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页2 / 12 的，已成为我国钻井完井储层保护的一个重要技术领域，获得了广泛的应用。早期的认识主要基于对中低渗孔隙型砂岩储层的保护研究与实践，经过不断总结、完善，形成了一套可以适应不同物性范围储层的系列技术。 2000年以后，裂缝性储层的保护技术有了新的突破。裂缝应力敏感性评价，裂缝宽度预测方
2、法、裂缝屏蔽暂堵实验方法的深刻认识及完善，促进了对裂缝性储层保护的技术水平提高。裂缝性储层暂堵 返 排恢 复 率 可 以达 到 80% 以 上 ， 暂 堵强 度 超 过20MPa 。世界上很多高产油藏的产量几乎都是从生产层的裂缝中开采出来的。虽然天然裂缝明显改善储层的渗流能力，然而一旦钻井完井液侵入裂缝深部，将产生严重的损害，完井测试效果却远低于预测产量。因此有必要对裂缝性油藏的评价方法和保护技术进行系统研究。焦棣 1994，1995）提出动态泥饼层最小过平衡压力的概念，并指出低于临界渗透率时，动态泥饼就不能形成。马喜平和赵敏1995）指出，在泥浆动失水中，泥饼孔隙度和渗透率随压差提高而下降，
3、厚度增大。黄立新等2001）提出内外泥饼越致密，就越能有效的阻止固相和液相的侵入。顾军等2002，2003）研究水泥浆对裂缝- 孔隙型储层的损害机理，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页3 / 12 确定了适应各种井深的水泥浆配方和裂缝暂堵剂。何健和康毅力等 +12% 细目碳酸钙 (1250目+12% 细目碳酸钙(4000目+3% 变形粒子 (EP-2，90120oC 。平均粒径为 Dv， 0.1 ）=0.42m，Dv， 0.5 ） =13.98m，Dv，0.9 ）=65.05m 。实验岩样为川东北区长兴组和飞仙关组
4、碳酸盐岩岩心，岩样都为人工造缝，缝为平行于岩样轴向的单条裂缝，缝内无充填物。所有岩样做实验前都抽真空饱和地层水48小时。所用泥浆的常 规 性能 及 岩 样的 物性 参 数见 表 12。 实验 采 用CWCTacid I 型高温高压动态损害评价仪示意图如图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页4 / 12 1），对不同裂缝宽度及压差的岩样进行屏蔽暂堵、返排及屏蔽环强度实验。该评价仪的测量参数为：1） 温 度 ： 室 温 200摄 氏 度 2； 2） 围 压 ：2MPa50MPa5% ；3）泥浆循环流量：020l/min
5、； T(s pH B(ml K(mm Q600 Q300 Q310/Q310 AV PV YP 1.58 55 10 1.8 0.3 114 64 2/5.5 57 50 7 岩样长度直径孔隙度Kw1(10-裂缝宽度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页5 / 12 2 改变缝宽和压差的屏蔽暂堵实验2.1 不同裂缝宽度的屏蔽暂堵实验2.1.1 屏蔽暂堵及返排实验步骤1）测岩样的初始正向地层水渗透率Kw；2）在正压差为 3.5MPa ，围压 7.5MPa 下，用温度 80的泥浆反向损害岩样 60min，计量其累计滤液体积
6、；3）测损害后岩样正向地层水渗透率Kw1；3）计算渗透率恢复值KW1/KW。2.1.2 屏蔽环强度实验步骤1）实验操作同 2.1.1 的1）2）；2）用地层水反向测定岩心滤失量，正压差依次增加到5 MPa、7 MPa 、10 MPa、12 Mpa和15 Mpa，并计量出各正压差10分钟的滤失体积，计算岩心渗透率Ki及泥饼暂堵率Zd=Kw-Ki ）/ Kw100% 。2.2 不同压差的屏蔽暂堵实验2.2.1 屏蔽暂堵及反排实验步骤1）测岩样的初始正向地层水渗透率Kw； (cm (% 3m2 m ）1# 5.7 2.51 11.0 3.052 10 2# 5.434 2.53 11.01 26.3
7、89 20 3# 5.258 2.56 5.66 367.551 50 4# 4.020 2.550 12.275 1.599 8 5# 3.420 2.510 10.7 6.464 13 6# 5.142 2.510 10.8 3.972 11 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页6 / 12 正压差为 1MPa ，围压 7.5MPa 下，用温度 80的泥浆反向损害岩样 60min，计量其累计滤液体积；3）同上2.1.1 实验步骤 3）、4）； 4）重复 2）和 表明，3 块岩样在 15min 时暂堵率均在99%
8、以上，随着返排压力增加，渗透率恢复值也增大，而后逐渐趋于平缓 样品累计滤失量 Kw Kw1 Kw2 Kw3 恢复值 (% 7.5 min 15 min 30 min 60 min 15 min Kw1/Kw Kw2/Kw Kw3/Kw 1#0.05 0.12 0.22 0.30 99.856 2.99 1.69 0.25）2.74 2.47）2.96 0.60）56.55 91.54 98.68 2#0.05 0.05 0.10 0.15 99.350 26.39 5.04 0.12）15.28 1.03）24.26 2.03）19.09 57.91 91.94 3#0.50 0.50 0.5
9、0 0.50 100 367.60 154.24 0.02）302.76 0.05）362.27 KW- 初始正向地层水渗透率；KWi- 对应于返排流压下的正向地层水渗透率。 Kwi/Kw- 对应于返排流压下的渗透率恢复值1#岩样返排恢复率为98.68%，2#岩样返排恢复率为 91.94%，3#岩样返排恢复率为98.55%，突破压力只有 0.02MPa ，返排效果最好。分析其原因：从泥浆粒度分布曲线 图 3）可以看出，粒度峰值在40m 50m ，3#岩样缝宽为50m ，与粒度峰值相匹配，填充粒子和变形粒子的细粒相对含量高，主要分布在0.1m 10m ，有利于快速高效形成屏蔽环，固相和液相侵入浅
10、，因此返排效果好。由此可见，改性浆对裂缝宽度为10m 50m 的岩样暂堵和返排效果好。强度实验岩样裂缝宽度分别为8m 、13m 。从泥浆强度来看 0 7.5 15 30 60 0 7.5 15 30 60 累计滤失量(ml 0 0.06 0.10 0.15 0.25 0 0 0 0 0.20 K(10-3m2 0 0.0030 0.0024 0.0012 0.0016 0 0 0 0 0.0011 暂堵率 (% 100 99.812 99.844 99.922 99.902 100 100 100 100 99.983 压力(MPa 5 7 10 12 15 5 7 10 12 15 滤失量(
11、ml 0.20 0.10 0.10 0 0.05 0.15 0.40 0.50 0.30 0.40 K(10-3m2 0.0052 0.0018 0.0013 0 0.0004 0.0038 0.0073 0.0064 0.0032 0.0003 暂堵率 (% 99.672 99.883 99.918 100 99.973 99.939 99.883 99.898 99.949 99.946 3.2 不同压差的屏蔽暂堵实验由暂堵实验结果( 图4表明， 6 岩样在正压00.20.40.60.811.2057.515304560时间（ min）累计滤失量（ml）返排压力 2.0MPa 恢复率77.
12、50返排压力 1.5MPa 恢复率98.16返排压力 1.5MPa 恢复率50.38返排压力 2.1MPa 恢复率30.15正压差2MPa正压差3MPa正压差4MPa正压差1MPa精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页9 / 12 差只有1MPa 时，屏蔽环形成最好，暂堵率已达100%， 此 时 返 排 压 力 为2MPa ， 返 排 恢 复 率 为77.50%；正压差为 2MPa时，暂堵率为98.98%，此时返 排 压 力 只 有 1.5MPa， 返 排 恢 复 率 最 高 ， 达 到98.16%。分析其原因： 6岩
13、样缝宽11m ，正压差只有 1MPa时，固液相就进入岩心，很易形成屏蔽环，暂堵率已达100% 。正压差2MPa时，泥饼形成好，当返排压力达到1.5MPa 时，流动通道已经建立 ， 裂 缝 和 孔 隙 参 加 贡 献 ， 返 排 恢 复 率 高 达98.16%。由于人工造缝的宽度要大于天然裂缝，在有效应力的作用下更容易发生形变闭合，因此人工造缝的岩心的应力敏感程度整体上略强于天然裂缝岩心的应力敏感程度。当正压差增加到3、4MPa时，有效应力减小，岩石的裂缝宽度增大，形成屏蔽环时泥浆侵入深，因此正压差较大时，屏蔽环形成不好，即使返排压差增大，返排效果仍然差。从暂堵效果和返排恢复率综合来看，当裂缝宽
14、度为10m左右，合理的正压差为 2MPa 。4 结论1）改性后的钻井完井液体系对裂缝宽度在1050m的岩样暂堵率均在99.35%以上，返排恢复精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页10 / 12 率达到 91% 以上。当岩样的裂缝宽度与钻井完井液粒度分布的峰值相匹配时，暂堵和返排效果好，形成的屏蔽环强度高。2）屏蔽环形成时，裂缝- 孔隙型储层需要的合理正压差比孔隙型储层小，且裂缝宽度越大，需要的合理正压差越小。3）钻井完井作业时，正压差增大，储层有效应力降低，裂缝宽度增大，因此裂缝- 孔隙型储层的屏蔽暂堵，应该考虑应力
15、敏感性的影响，适当加大暂堵粒子的直径。参考文献1 张绍槐，罗平亚等保护储集层技术北京：石油工业出版社， 1993 2 王志章裂缝性油藏描述及预测北京：石油工业出版社， 1999 3 何健，康毅力等泥饼返排压力的实验研究全国 油 气 层 保 护 技 术 研 讨 会 ：22-25 5 黄立新，王昌军等油气层保护与内外泥饼关系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页11 / 12 的实验研究断块油气田2001，76）：2427 6 Jiao D， and Sharma， MM ， Mechanism of Cake Buil
16、dup in Crossflow Filtration of Colloidal Suspensions J Colloid and interface Sci 1994,162：454 7 顾军，向阳裂缝孔隙型储层保护水泥浆体系研究矿物岩石 2002，322）：7981 8 顾军，向阳裂缝孔隙型储层保护钻完井液体系研究成都理工大学2003，230）：184186 9 马喜 平， 赵敏 动 泥饼 渗透特 性影 响因 素 分析石油钻探技术 1995，323）：2933 Theresearch on the considering fracture-pore reservoir of the fr
17、acture width and difference pressure temporary shielding experiment Authors ：LIU Jing ，KANG Yi-li ，LIU Da-wei ，You Li-Jun ，Gao Bo Abstract ： The temporary shielding research of fracture-pore reservoir less than pore reservoir. And it doesnt consider the influence of the fracture width and difference
18、 pressure. so it is necessary to research difference fracture wide and pressure to keep shielding temporary. This text appraise the mud in the Northeast in Sichuan basin after is it transformed, regarding carbonate rock as experimental core, going on the temporary shielding experiment its fracture w
19、idth respectively to 10m、20m、50m core and difference pressure is 1MPa、 2MPa、 3MPa和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页12 / 12 4MPa.The research indicates: the effect of temporary shielding rate in the transformed mud is well to the fracture width at 10m50m. the intension is pre
20、ferably on the shielding ring. When the mud is matching to granularity peak value, the temporary shielding effect is the best. If the fracture width is about 10m core, The optimum difference pressure of temporary plugging is 2MPa. Keywords：drilling-influid，temporaryshielding plugging ， fracturewidth，differencepressure，returnpermeability精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页
