在正壓差鉆井過程中, 鉆井液中的固相顆粒和液相不可避免地侵入地層, 改變井筒附近儲層流體分布的原始狀態(tài),并可能導(dǎo)致地層損害。目前吐哈油田在鉆井過程中廣泛使用屏蔽式暫堵技術(shù), 即在鉆井液中加入各種充填顆粒, 在近井壁帶形成一個防止濾液侵入的暫堵帶或屏蔽環(huán), 從而達到保護儲層的目的。但這種鉆井液侵入油層后引起的電性、物性變化以及泥漿侵入深度和地層損害程度等關(guān)系一直是懸而未決的問題。

　　引言

　　水基鉆井液侵入地層的過程是一個動態(tài)變化的過程。對于同一鉆井作業(yè)條件, 鉆井液侵入所導(dǎo)致的儲層電性變化在不同的儲層中具有不同的特征。由于打開儲層到完井測井通常有一段時間間隔, 這一過程中鉆井液侵入剖面的變化無法在現(xiàn)場獲得, 只能得到變化后的結(jié)果即電阻率曲線。因此, 本實驗通過模擬鉆井液侵入過程及其最終結(jié)果, 達到有助于現(xiàn)場測井解釋的目的。同時, 通過測定侵入前后巖心滲透率的變化, 確定鉆井液對地層的損害程度, 為保護儲層技術(shù)及正確評價儲層提供依據(jù)。巖樣采集本實驗使用巖心為吐哈油田魯克沁某井區(qū)巖樣,根據(jù)物性差異可分為高滲、中滲和低滲(見表1)。本實驗分3種情況分別進行實驗分析研究。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　實驗過程

　　為了實驗研究特意設(shè)計了一套電阻率測量裝置(如圖1所示)。沿巖心軸向方向上分布有間隔3 cm 的電極10個, 測量巖心總長度為30 cm。鉆井液通過中間容器驅(qū)入巖心, 通過計算機自動采集數(shù)據(jù)以便連續(xù)監(jiān)測整個侵入過程中的電阻率變化, 并確定侵入深度。

　　1. 實驗條件

　　在實驗過程中溫度和圍壓為常溫常壓, 對分析鉆井液侵入前后巖心電性物性的相對變化, 此實驗條件可以滿足要求, 也是可行的。用鉆井液侵入壓差模擬鉆井壓差, 實驗地區(qū)儲層平均埋深3 000 m , 地層壓力系數(shù)為110, 正壓差為6～ 7M Pa。鉆井液體系按如下配方配制: 原漿+ 2% 磺化瀝青+ 2% PSC ( 115%SMC +015% SM P) + 2%FSP + 1%CMC+ 2%SPN h + 2% 超細碳酸鈣+ 1015% 單向壓力封閉劑, 鉆井液粘度50～60 mPaõs, 鉆井液密度1125 gö cm 3、電阻率R m = 111048õm (8℃) ; 泥漿濾液礦化度為7 000 mgöL ; 飽和鹽水礦化度為80 000 mgöL , 與實驗地區(qū)地層水礦化度一致; 模擬油為煤油, 粘度為118 mPaõs (10℃)。

　　2. 實驗過程

　　　　　　　　　　　　　　　　圖1　多點電阻率測量原理示意圖

　　實驗步驟包括巖心采集→巖心洗油并烘干→正向測量巖心氣體孔隙度和滲透率→抽真空飽和→正向測量巖心鹽水滲透率→正向油驅(qū)水, 并正向測量束縛水狀態(tài)下的原始油相滲透率→測量多點含油巖心初始電阻率→鉆井液反向侵入巖心, 監(jiān)測多點含油巖心電阻率變化, 直至穩(wěn)定→正向油驅(qū)濾液, 并測量損害后的巖心油相滲透率。