钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2()1】年】0月第33卷第10期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)()ct．2011Vo1．33No．10钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法汪伟英(长江大学油工程学院，湖北荆434023)张JI顷元，王玺(中石油钻井工程技术研究院，北京100083)蒋光忠，彭春洋，黄志强(长江大学石油工程学院，湖北荆州434023)[摘要]在对裂缝性油岩石孔结构、应力敏感-性、渗流规律研究的基础上，提出采用人为造缝的方法模拟地层岩石裂缝开度，通过测定钻井液污染前后岩心渗透率的变化，

2、评价钻井液对储层的伤害程度。以哈萨克斯坦肯基亚克油田为例，针对钻井过程中的储层伤害机理进行试验评价。结果表明，对裂缝宽度很小的岩心，固相颗粒堵塞在岩心表面；对裂缝宽度大干100fzm的岩心，固相颗粒进入岩心深处．造成严重伤害。裂缝宽度越大，伤害程度越严重。因此。对裂缝性油藏，如果裂缝宽度很大，应考虑使用乎嘶钻非或欠平衡钻井．以达到保护储层的目的[关键词]钻昝；裂缝性储层；裂缝宽度；储层伤害；评价方法[中图分类号]1I258[文献标识码]A[文章编号]1000一!)752(2o11)10—0lo8一o4储损的实质是储层巾流体渗流阻力增加．致使渗透性下降，其后果将对油气产量产生至关重

3、要的影响。[j前阳内外常州的评价储层伤害的试验方法基本上可以分为储层敏感性系统评价试验和模拟动怠施1-过程{1的T程模拟试验两大类。评价方法的基础理论主要是以常规砂岩油气藏储层特性及渗流规律为堪础，埘裂缝性油C藏储层伤害评价还未有一·个统一的试验方法和评价标准。笔肯常规油气藏储层伤害评价试验行业标准的基础上，通过对低渗透裂缝性油气藏的孔隙结构特、应力敏感特征、液体渗流规律的研究，提出适合该类油气藏的储层伤害评价方法，并以哈萨克斯坦业克油田为例，针对钻井过程中的储层伤害机理进行试验评价。1裂缝性油气藏储层伤害评价技术的理论基础裂缝性油气藏是包含r基岩和裂缝的双重介质油藏。岩石具有基

4、质孔隙和裂隙系统的双孔隙结构，这者共同控制着储层中液体的储集和流体的输导。裂缝性储集层中裂缝作为主要渗流通道使气液的达两流在降压期间能向井简方向运移。许多研究者已通过对完整岩心的实验室观测、钻进期间的现场测试埂牛产期间的井筒试验让明了裂缝性储集层中气液达西流的存存。因此，通过模拟动态施丁过程，测试t住伤害前后渗流能力的大小，是评价储层伤害的最直接的方法。裂缝性油气藏岩石基质渗透率与裂缝渗透率相比低得多，因此裂缝是渗流的主要通道。。’。为r真模拟钻蚌过程-钻井液的侵入，必须使试验用岩心的裂缝渗透率与地层相符合，而裂缝渗透率的准确义取决于裂缝参数的确定。此，准确模拟和建立裂缝渗透率是

5、裂缝性油气藏储层损害评价试验的关鼬技术。’￡收稿日期]1一、2(、[基金项目]中国石油天然气集团公司重大专项(2008E一161O)。[作者简介]汪伟英(1959)，女，1982年大学毕业，硕士，教授，现主要从事石油工程方面的教学与研究工作。学兔兔www.xuetutu.com第33卷第lo期汪伟英等：钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法2储层伤害评价方法2．1裂缝性岩心的制备由于裂缝性储层的储渗空间十分复杂，并且具有严重的不均匀性，因此钻取的天然裂缝很少贯穿整个岩心，样品的平行性也很差，不能满足试验研究的需要。另外，裂缝性储层的应力敏感性很强，当含有裂缝的岩心取至地面后，

6、应力释放会导致裂缝在地面测取的宽度与地层中实际宽度有很大差距。为了在评价试验中准确模拟储层的裂缝宽度，可对天然岩心进行人T造缝。造缝方法有两种，一种是对天然岩心施以一定压力，得到一平行于岩样轴向的单一贯穿缝。另一种是将圆柱形基质样品沿轴向切开，再合到一起，然后利用透明胶布缠紧岩心，制成人造裂缝岩心。缝宽的设置有两种方法：如果裂缝缝宽小，可采用对岩心施加一定围压来实现(调节围压1『改变缝宽，缝宽与围压的关系在下面的试验中进行研究)；如果裂缝缝宽大，可采用加氆金属丝的支撑方法来实现。通过改变岩心围压造成金属丝变形，得到预先设定的裂缝宽度。采用灭然基质样品进行人工造缝所制备的岩样在岩性

7、上与地层岩石的矿物组成相符合，在研究储层伤害机理时，对分析钻井液与储层矿物的配伍性更接近油田真实情况。该方法的缺点是，裂缝宽度的设置比较复杂，必须通过调节围压来实现；另外，试验结束后制备的岩心不能重复使用。近来也有研究者提出_1J，采用不锈钢缝板岩心模拟裂缝性岩样进行评价试验。不锈钢缝板岩心的缝宽设计依据所研究的油藏储层岩石在地层应力条件下的缝宽。由于不锈钢压缩系数小，在测试过程中基质性质几乎不发生变化，重复使用时不易受试验条件变化的影响，能保证所模拟的储层裂缝宽度值较为一致，有