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1、裂缝储层钻井液定量方法.freel3,无裂缝描述的岩块的平均孔隙度、密度分别为11.4%和2.37g/cm3,孔隙度间相差0.9%,密度间相差0.05g/cm3。裂缝段与非裂缝段的差异是很小的,对其他地区、其他井岩心分析数据的统计也说明了这一点。与此同时,致密的低孔渗砂岩储层往往又具有强烈的应力敏感特征,容易产生较发育的高角度裂缝和层间裂缝,并形成裂缝群。裂缝群中的各条裂缝一般都终止于较均质的砂岩内或者与页岩分界处,裂缝群累计高度为0.5~5,裂缝宽度为0.5~1。同时,通过试井资料表明,裂缝有助于提高储层渗透率3~10个数量级,随着渗透率的提高
2、,钻井液对地层的污染往往也就越严重。2裂缝性致密砂岩储层钻井液侵入对电性特征的影响裂缝使地层导电性变好而明显地影响侧向电阻率曲线。在水平裂缝发育段,侧向电阻率降低且深侧向电阻率(LLD)、浅侧向电阻率(LLS)很接近。在高角度裂缝发育段:对于裂缝性油气层,由于钻井液滤液的侵入,深浅双侧向曲线之间的正差异以及深侧向曲线与微球形聚焦曲线之间的正差异增大。深浅双侧向对识别泥岩裂缝效果较好。但当钻井液滤液电阻率(Rmf)特别大,或地层水电阻率(RfR时为低阻负差异,当侵入半径小于2.54m时,则为高阻正差异;高角度缝侵入深度对双侧向幅度的影响随着侵入半径
3、的增大,电阻率值的正差异也增大,但是当侵入半径大于2.54m后差异便比较稳定。3裂缝性致密砂岩储层钻井液侵度分析方法3.1定性分析这里采用双侧向曲线特征对裂缝性致密砂岩储层钻井液侵入深度做出定性地估算。根据深浅双侧向探测特征,它们自身的径向探测深度通常认为深侧向的径向探测深度可达到3m,而浅侧向的径向探测深度为0.5m左右。若近似地用裂缝的径向延伸长度来估计钻井液侵入深度,不妨将部分裂缝较发育井的电测资料(包括双侧向和FMI资料)和岩心裂缝分析资料进行归纳,表1是塔中地区的裂缝径向延伸度(Lf)与电阻率值的关系。3.2定量计算3.2.1基于体积模
4、型法计算钻井液滤液侵入深度3.2.1.1单一裂缝系统钻井液侵入深度的计算钻井液滤液对地层的侵入特征受着岩石孔隙结构、井筒与地层之间压力差、地层浸泡时间等3个因素的控制。其中后两个因素主要控制侵入的深度,即钻井液柱压力越大,浸泡时间越长,则侵入深度越大;但第一个因素不仅影响侵入深度,而且控制着钻井液滤液在井壁附近的分布特征。同时,对于裂缝性砂岩地层的钻井液侵入校正,不能像孔隙性砂岩地层那样简单地进行,而需要考虑储层类型和钻井液侵入深度的影响。根据钻井液侵入裂缝性地层的体积模型推出钻井液侵入深度与钻井液滤液注入量之间的关系。1)钻井液滤液侵入水层。假
5、设钻井液滤液均匀侵入水层,而它与地层水之间没有传质现象。其侵入深度可用下式表示:式中Id为钻井液侵入深度,m;rd为井眼半径,m;h为渗透层厚度,m;φm为钻井液侵入孔隙度平均值,小数;S3。在微裂缝致密性砂岩储层,钻井液侵入的初期,S3,h为40m、φm、rd为0.1m时,容易算出Id等于1.87m。2)钻井液滤液侵入油气层。假设两相(油和水)都不可压缩,且忽略重力与毛细管力作用。当钻井液滤液侵入含油气层时,可以用贝克莱-列维尔特驱油理论来描述侵入带内油气饱和度的分布规律:式中fPa?s;Ko、KD;a、b均为常数。从式(2)可以看出,钻井液滤
6、液侵入含油气层后某一含水饱和度面的深度与钻井液滤液注入量、f3,油层厚度为40m,孔隙度为30%,含水饱和度为0.25时,有f,容易按公式(2)计算出钻井液侵入半径为0.207m。3.2.1.2网状裂缝系统钻井液侵入深度的计算当其他条件不变时,钻井液滤液侵入地层的深度主要受泥饼渗透率和地层的孔渗特性两方面因素的控制,这点与非裂缝性砂泥岩地层比较类似2,泥饼的渗透性能成了最终钻井液滤液侵入深度的主要因素之一,从泥饼渗透过来的滤液会无阻挡地进入地层,但在一定时间内通过泥饼的滤液体积为一定值,即由于阿尔奇公式中的胶结指数m是针对均质地层而设计的,针
7、对网状裂缝系统下的砂岩储层,m可以用可变胶结指数m*来替代,m*与岩石总孔隙度、次生孔隙度之间存在复杂的非线性函数关系,这里就不再冗述。这样便可以得到裂缝性砂岩储层S;Kmc为泥饼渗透率,mD;μ为钻井液滤液黏度,mPa?s;S;Rmf为钻井液滤液电阻率,Ω?m;R;σt裂缝性砂岩储层总的电导率。考虑裂缝网状裂缝的客观规律,裂缝孔隙度(φf)、基块孔隙度(φb)、裂缝性储层的含水饱和度(S)是影响钻井液侵入共同因素,因此可以由式(7)进一步演化得到网状裂缝环境下钻井液侵入深度的计算模型:上式中σt经常又用深侧向电导率来代替。Sd为粒间孔隙系统的胶
8、结指数;nd、nf分别为粒间孔隙系统和裂缝系统的饱和度指数;σmf为钻井液滤液电导率;τf为裂缝孔隙挠曲度,实际资料处理时,可以视通道为
