水平井钻井完井液侵入损害数值模拟研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com第26卷第6期钻井液与完井液Vo1．26NO．62009年l1月DRILLINGFLUID＆COMPLETIONFLUIDNove．2009文章编号：1001—5620(2009)060069—05水平井钻井完井液侵入损害数值模拟研究进展杨玉贵康毅力游利军李大奇(“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学，成都)摘要根据水平井钻井完井液滤液侵入储层损害机理，从相渗流模型、多元参数回归模型、表皮模型、油藏数值模拟技术和固相侵入损害模型几个方面，概述了钻井完井液滤液侵入和固相颗粒侵入损害数值模拟技术的研究进展。指出了目前的研究主要集中在中

2、渗孔隙型和高渗孔隙型储层中滤液侵入数学模型的建立及模拟方面，而且关于内滤饼形成和初始滤失期间侵入储层深部的固相颗粒对储层损害程度、损害分布和生产返排影响的研究还不够充分，还缺乏针对裂缝性致密储层钻井完井液侵入动态损害的模拟研究；强调水平井侵入损害的动态模拟在充分考虑到钻井完井液的浸泡时间、储层非均质性、钻具偏心运动和重力作用等因素的影响的同时，应该重视水平井裂缝性、致密储层的动态损害的模型研究，特别是固相颗粒的侵入，对滤液损害动态及返排恢复过程的影响的模拟研究。关键词水平井；防止地层损害；钻井完井液；固相颗粒侵入；数学模型；综述中图分类号：TE254文献标识码：A建立钻井完井液侵

3、入储层的数学模型能够准确1．1单相渗流模型定量描述水平井损害动态特征，为高效解除钻井完许多储层损害模型都是针对单相流系统，这一井液损害的射孔、酸化和压裂等后续作业提供依据。假设一般只适用于室内岩心专项实验的情况，实际一般情况下，在正压差作用下钻开储层，钻井完井液的储层渗流情况比较复杂。但了解单相渗流模型对会向周围的储层渗滤，在井壁上形成一层滤饼_1。]，于进一步研究多相流系统具有借鉴意义。这类模型而且滤液对储层可动烃类的驱替实际上是一个相渗多是基于直井相关理论进行推导的，忽略了钻井完流过程_4]。侵入过程的传统研究方法是基于一种井液中固相颗粒的侵入和储层渗透率各向异性对损阶跃模型

4、，滤液以活塞状驱替原始储层流体，呈台阶害动态分布的影响『6。。状侵入剖面。然而，在实际侵入的过程中，饱和度、1987年Donaldson等提出一种钻井完井液与电阻率等参数的变化是一个渐变过程。研究表明，储层流体混合情况下，滤液侵入和对流一扩散滤液传滤液侵入主要以驱替、混合和扩散3种动态过程进输的漏失活塞模型。它针对线性流建立公式，采用行。经验确定的衰减滤失速率方程模拟滤饼效应，忽略了颗粒侵入的影响。1994年Civan等对该模型适1钻井完井液滤液侵入模型用于实际井眼径向滤液侵入方向进行了改进j。水平井钻井完井液储层损害数学模型的建立涉2004年马向东等根据达西定律和地层体积模型，

5、假及了物质平衡、相渗流理论、扩散理论和深层侵入理设滤饼厚度与侵入量之间是线性关系，得到滤液侵论等内容。目前滤液侵入的模拟研究主要为中渗孔入体积与平均侵入深度之间的关系。2004年隙型和高渗孔隙型储层滤液侵入损害、外滤饼形成Martains等假设滤饼厚度由固相浓度及侵入量决数学模型的完善和室内实验与油藏数值模拟耦合的定、其渗透率是常数等，根据压力平衡和滤饼体积守优化。恒推导出线性滤失量与时间的关系：基金项目：四川省杰出青年学科带头人培养基金项目(O7ZQ026—113)，中国石油天然气集团公司应用基础研究项目(07A20402)和国家重大油气专项课题(2008ZXO5O22～04)

6、。第一作者简介：杨玉贵，1983年生，在读硕士研究生，现在主要从事储层保护理论与技术研究J-作。地址：四川省成都市新都区西南石油大学油井完井技术中心；邮政编码610500；电话(028)83032118；E～mail：yygswpi03@126．com。学兔兔www.xuetutu.com70钻井液与完井液2009年l1月式中，P。、P、P。分别为油相、水相、毛管压力；S。、一S为油、水饱和度；po、为油、水相黏度；K⋯K为油、水相对渗透率；』0。、l0为油、水密度；K、为储层渗透率、孔隙度；q。、q为油、水产量；r为储层中距井轴距离；t为时间；C为地层混合液的矿化度。径向流条件

7、下，侵入半径与时间关系的方程：结合电阻率径向变化的特点，根据上述方程即可求-『jfP(一。一，)～JKfRf一1SS』RinvlnRim嘛出含水饱和度、矿化度、压力及滤液侵入深度的径向分布规律。-2002年汪伟英等用对流一扩散和质量守恒相关~-IRinvInc+pofJ'RinvIn理论，建立了侵入近井带滤液浓度随径向距离变化式中，△P为驱替压差；A、h分别为多孔介质的面的数学模型。一。2005年Parn—anural等模拟研究了积、厚度；。、为油相、滤液黏度；K、K分别为多水平