文摘

油基钻井液(OBDFs)有强烈的井筒稳定效果,但很少有人注意油基钻井液造成的地层损害基于传统知识,这是一个必须解决的问题之前,油基钻井液的应用。对于超深断裂的致密砂岩气藏,储层造成的损害油基钻井液值得进一步的研究。本文油基钻井液的潜在损害因素和断裂的致密砂岩地层进行了理论分析和实验。油基钻井液的破坏机理,为裂缝性致密砂岩气藏特点的基础上分析了多相流体渗流通道,岩石的物理和化学变化,油基钻井液的流变稳定性。油基钻井液的损害机理的基础上,必须解决的关键问题,在油基钻井液的损害控制进行了分析,详细描述地层损害的特点,以及如何准确、迅速形成堵塞区处理。这种损害控制的研究可以为解决损失问题提供一个参考油基钻井液造成的断裂的致密砂岩气藏。

1。介绍

断裂的致密砂岩地层具有特殊的工程地质特征,很容易损伤造成的入侵外国液体在钻井和完成。OBDF比水基钻井液稳定(WBDFs)和OBDF已广泛应用于骨折致密砂岩地层钻井的成本OBDF走近,WBDF近年来的1]。传统上,OBDF比WBDF[更有效地保护水库2),因为OBDF连续相的油相,过滤能力较低,降低了粘土矿物的水化和滤液的侵入。然而,多年的应用实践表明,OBDF也会引起地层伤害,这个伤害更严重比WBDF在某些情况下(3,4]。

目前,OBDF造成的地层损害的研究主要集中在固相入侵,润湿性变化,和石油陷阱和有为什么OBDF造成这些损失的研究相对较少。崔et al。4]研究了固相入侵的损害储层,而Korsakova et al。5]研究了相位分布和盐水井的交流在钻井液侵入油气储层。荣和其他人(6)用新方法来研究造成的润湿性反转OBDF, Skalli和其他人7)研究了表面润湿性的影响表面活性剂在OBDF和核心,和燕沙玛(8]研究了润湿性改变OBDF所致。Murickan et al。9)用一个相对渗透率曲线来研究陷阱OBDF造成的损害和WBDF。

解决缺乏OBDF损伤研究和为什么这些损失发生时,多个组件OBDF必须进一步研究,包括多相流体在水库、OBDF属性和属性的骨折致密砂岩OBDF环境中(10- - - - - -12]。

多相流体状态的形成OBDF入侵造成的,大多数研究集中在油水乳液,但油水乳液只是存在的状态(13]。现有OBDF研究主要是基于纯油相或油水两相类型(油包水钻井液)。除了油水两相类型,oil-oil两阶段,油气两相,和水三相类型也广泛的使用OBDF在中国,但这些情况不考虑钻井作业,这直接会导致过度复杂的钻井中存在的问题,更严重损害储层,甚至更严重的损害WBDF [14,15]。

OBDF主要关注的属性方面的高温稳定性和悬浮稳定性,而没有被彻底解决,从而导致储层保护技术能力和一定区别WBDF [16,17]。OBDF乳化很少被认为是引起的稳定性问题,润湿性和毛细力的变化引起的泡沫在OBDF只是一些研究中提到,OBDFs进入水库造成的化学变化很少被认为是(18,19],OBDF泥饼的形成和粒度控制绝大部分都被忽略了。

断裂的致密砂岩的性质的变化在一个OBDF环境是造成储层损害的关键因素之一。目前,有许多关于使用OBDF误解。在许多情况下,OBDF使用没有考虑实际情况的形成20.- - - - - -23]。使用OBDFs普遍认为当WBDF不能顺利钻不复杂。从现有的研究中,有一个大的误解这一观点。OBDF可能不是合适WBDF在某些情况下。此外,研究渗流通道的特点,如骨折和矩阵毛孔OBDF环境中是很少见的(24- - - - - -27]。一些常识错误造成的不当治疗WBDF环境。

目前,研究地层损害OBDFs控制主要是基于WBDFs。理论和技术研究地层损害的范围仅限于水性液体。在大多数情况下,WBDF理论和方法很少考虑不同类型的原因或损害程度的不同的液体,虽然他们客观地形成一个全面的理解OBDF的储层保护效果。然而,少量的OBDF地层损害的研究主要集中在多孔结构,很少有研究研究超低渗储层裂缝。

OBDF的损坏原因的裂缝性致密砂岩储层Keshen块塔里木油田,中国,通过三个方面进行了研究:多相流体渗流通道的特点,岩石物性和化学性质的变化,OBDF的流变稳定性。OBDF已经成为广泛应用于骨折等复杂地层致密砂岩由于OBDFs综合使用成本降低和成熟的后处理技术。因此,基于研究的地层损害OBDF,纠正低伤害的偏见OBDF在很长一段时间的一个重要措施是用来有效地提高石油和天然气开采的效率和实现石油和天然气田的高效开发。

2。实验部分

2.1。实验材料

2.1.1。实验核

从Keshen块塔里木油田,中国核心基础的大小大约是直径25毫米和50毫米的长度。核心类型包括矩阵的核和核骨折。

2.1.2。油基钻井液

OBDF主要由现场钻井的钻井液添加剂Keshen块。公式是柴油+ 1.0%的有机土+ 1.5% CaCl主要辅助乳化剂乳化剂+ 2.1% + 20%₂盐水(80/20)+ 2.5%损耗剂+ 2.5%石灰+ 0.5%润湿剂+一个权重代理。

2.2。实验方法

(1)钻井液性能测试。六速旋转粘度计是用来测量数据在不同旋转速度(600/300/200/100/6/3)和表观粘度、塑性粘度和动态剪切力计算的标准。API由中压滤过滤测量仪器。高温和高压过滤仪是用来测量高温和高压过滤体积。破乳电压(电动稳定性)是衡量电动稳定器。实验参考标准是国家钻井液检验标准《GB / T 29170 - 2012石油和天然气工业钻井液实验室检测。”

(2)核心损坏评价实验。指中国石油和天然气行业的标准“SYT 6540 - 2002钻井液完井液损害层室内评价方法,“核心损害评价和使用实验设备,该设备可以同时执行两个平行样品测试来提高实验精度。本实验采用位移法:向前direction-reverse direction-forward方向,和井筒流体的流动形成是前进的方向。损伤程度的评价方法是比较前后的渗透率地层伤害,然后计算渗透率伤害率。

(3)评价粘度之间的关系在不同的温度和剪切率。3600年恩典grade-free加热粘度计是用于测试。剪切率(S¹)是1021.38,510.69,340.46,170.23,10.214,5.107,1.702和0.851。

(4)扫描电镜。广达450环境扫描电子显微镜用于测试。

(5)粘土矿物成分分析。X 'Pert MPD PRO使用X射线衍射仪。

3所示。OBDF和潜在损伤的形成

3.1。OBDF

在钻井工程中,优秀的抑制性能OBDF大规模使用是一个重要的原因。OBDF需要石油在一个连续的阶段,可有效避免传统敏感性损害,尤其是水敏感性损害;低过滤和相对强劲堵塞机制大大提高储层保护;同时,OBDF及腐蚀损伤,还可以有效降低,油相能有效减少摩擦阻力和减少工程事故。

在大多数情况下,OBDF由基础油、有机土、乳化剂,滤液减速器,润湿剂、加重剂,氧化钙,一些亲脂的胶体和无机离子。除了一些常见的添加剂滤液还原剂和权重等材料,在连续相媒体直接确定的差异巨大的差异与WBDF相比,它们的属性。同时,OBDF的流变特性不同于WBDF因为noncommon添加剂如乳化剂和润湿剂。因此,在大多数情况下,使用和治疗从WBDFs OBDFs有很大的不同。

在超深油井裂缝性致密砂岩气藏,OBDF广泛用于Keshen块和UDM-2 OBDF使用先进技术。采取OBDF密度为1.86克/厘米³,基本的钻井液的性能如表所示1和老化实验条件150°C和16 h。油基钻井液的固体颗粒分布如图1。

3.2。潜在的损害形成

断裂的致密砂岩气藏具有低孔隙度、低渗透率、裂缝发展、当地超低含水饱和度,高毛细管压力,破坏潜力高异常地层压力,(28,29日]。Keshen块在塔里木油田具有这些特征,是一个典型的致密砂岩气藏骨折。的核心渗透率Keshen块储层主要分布在0.0020之间 ³μ米²。平均渗透率仅是核心 ³μ米²,它表示一个超低渗透储层。储层孔隙度的核心是主要分布在3.09%和10.89%之间,和岩心孔隙度平均只有5.77%,这表示低孔隙度储层。储层物理性质分析表明,Dabei区块的储层岩心孔隙度较低,平均孔隙度为5.77%。水库毛孔很好(表2)。储层颗粒显示主要地接触或line-surface联系人。颗粒之间的接触紧密,孔隙度集中从0.80%提高到2.70%,部分小于0.10%。岩石孔隙不均匀。大部分地区没有毛孔,局部集中。储层粘土矿物含量核平均是5.03%,伊利石含量超过50%(表3),和潜在的地层损害的存在。扫描电子显微镜(SEM)数据表明,储层的孔喉不清楚在低倍数(图2),这反映了孔隙发育不良的特点和一个贫穷的连通性研究区储层的。

3井的裂缝线密度Keshen 1-Keshen 2气藏进行了计算。Keshen 201井最发达的骨折。有584解释骨折在306米下第三系和白垩系地层,和裂缝密度是1.91每米。Keshen 2井在141.5阵型,116解释骨折和骨折密度是0.82每米。最不发达骨折在Keshen 300 202与95解释骨折形成和每米0.32裂缝密度。根据Keshen块储层裂缝分析,水库的主要渗流通道类型骨折块,紧随其后的是更大的毛孔。储层裂缝完全开发,裂缝宽度小于0.5毫米1 - 2毫米,甚至在某些情况下,其中大多数是分布式低于0.1毫米(数字3和4)。通过分析核心来自目标的形成,在一些核心可以找到明显的骨折。水库的特点是低孔隙度、超低渗透率和致密砂岩。同时,水库可以生成工业油气流动。裂缝和裂隙是主要的储层的渗流通道。

目标形成的压力系数的研究大多在1.75和2.20之间,形成的静态压力高。形成温度主要分布在130°C和160°C,这意味着它是一个高温的形成。

3.3。OBDF的潜在损害因素

在大多数情况下,主要的潜在伤害类型WBDF包括岩石敏感性损害和高滤过率,但是OBDF大大减弱甚至消除了这些损失,导致传统的识别OBDF能彻底保护水库。然而,合并后的成分和机制OBDF和WBDF OBDF也经历严重的储层损害。采取UDM-2 OBDF作为一个例子,破碎岩石核心的动态损害实验结果(表进行4和图5)表明,OBDF更严重损害(30.]。因此,必须研究OBDFs的潜在损害因素。

根据岩性和储层的物理特性,研究对象是一个低孔/ ultralow-permeability水库。从孔喉特征和断裂特征,储层的孔喉矩阵是小,骨折和裂隙是发达,与相对较高的渗透率和孔喉和骨折/裂隙是主要的储层渗流通道,这是损害控制技术的研究重点。高地层压力系数的客观要求钻井液的悬浮稳定性高,特别是对于OBDF;高密度悬浮稳定性相对较差时,任何安全使用OBDF是很困难的。形成温度高,要求钻井液的高温稳定性;高温稳定性的要求,因此钻井液的悬浮客观地改善,但重建这些条件OBDF是很困难的。地层水矿化度高,所以低盐度钻井液的使用必须被控制。

基于OBDF的性质的分析和裂缝性致密砂岩气藏的特点,OBDF主要受三方面影响:自己的自然条件,OBDF和岩石之间的交互,OBDF在接触表面的性质(31日]。最明显的改变OBDF是其流变特性的变化;岩石行为主要分为物理和化学行为和耦合效应;OBDF在接触表面的性质主要是一系列的流体特性变化后OBDF接触岩石和流体形成。

基于OBDF的性质的分析和裂缝性致密砂岩气藏的特点,OBDF主要受三方面影响:OBDF本身的性质,OBDF和岩石之间的交互,OBDF在接触表面的性质(31日]。最明显的变化的性质OBDF OBDF流变的变化;岩石行为主要分为物理和化学行为和耦合效应;OBDF在接触表面的性质主要是一系列的流体特性变化后OBDF接触岩石和流体形成。

4所示。多相流体渗流通道的特征

OBDF多相流体特点主要体现在不同类型的流体的流动特性和混流(32]。流体包括OBDF和流体的形成。OBDF主要由石油和盐水,地层流体主要包括地层水、原油和天然气。

之前OBDF侵入储层、石油、天然气和水在孔喉和裂隙处于相对平衡状态,它们之间通常没有干涉效应。然而,当OBDF侵入储层,油和水相混合形成的流体形成多相分布状态的石油,天然气和水(图6)。与多相流渗流特征将发生巨大的变化。不同混合状态可能会达到不同的形式,将直接或间接地吸附或连接到内部的渗流通道或他们可能形成多相渗流区;所有这些形式将导致储层损害。

现有的空间对应相关的多相流体的存在也是多相流体的影响的大小。大多数现有的研究发现,裂缝气藏的主要渗流通道本身是一个骨折本身,而矩阵孔喉显示一个相对较小的角色在存储和渗流。然而,根据四川盆地的研究和工程实践在中国,基质孔隙度也起着重要的作用。对于裂缝性致密砂岩气藏,现存的研究和相应的储层保护措施主要是针对骨折。在大多数情况下,矩阵孔隙损失的影响被忽略。把断裂的致密砂岩气藏Keshen块的在中国塔里木油田为例,裂缝是主要的渗流通道,可以观察和矩阵孔隙渗透率小于 ³μ米²,虽然部分磁导率大约是 ³μ米²。许多研究表明一个更大的孔喉和一些超细孔隙喉咙骨折连接,确保连续性的渗流通道。因此,多相流体在孔隙和裂缝的特征必须被评估。

大多数现有的研究假设的主要渗流通道气藏是骨折,骨折和矩阵毛孔在存储和渗流作用相对较小。然而,根据四川盆地研究和工程实践,中国,矩阵毛孔中也扮演着重要的角色。对于裂缝性致密砂岩气藏,现有研究和相应的储层保护措施主要集中在骨折和在大多数情况下忽视矩阵孔隙损失的影响。把断裂的致密砂岩气藏在Keshen块塔里木油田为例,裂缝是主要的渗流通道可观测。矩阵孔隙渗透率小于 ³μ米²,但也有大孔隙的喉咙部分渗透率约 ³μ米²。研究表明,大孔隙喉咙和一些超细孔隙喉咙在骨折并确保沟通中发挥作用的连续性渗流通道。因此,多相流体在孔隙和裂缝的特征必须被评估。

根据流体发生的可能形式OBDF入侵后,不同混合状态进行分类和可能的物理和化学变化形式进行了研究。在此基础上,造成的渗流通道大小的变化趋势不同的混合状态预测和可能造成的损害是液体审判。OBDF等特征,油相是连续相,水相相对较小的分散相,和流体分布分为以下类型:基础oil-brine,基地含油地层水、碱含油地层气体,基地oil-brine-formation气体,基地oil-crude石油、基地oil-brine-formation水,基地oil-brine-formation石油、基地oil-brine-formation含油地层气体,和基础oil-brine-formation合成水含油地层气体。对其他形式的分布,由于相对少量的盐水和原油,他们可以在上面的清单没有进一步考虑。

4.1。基地Oil-Brine

的分布状态基础oil-brine OBDF本身的形式是流在骨折是最常见的渗漏通道中的流动状态。OBDF流处于原始状态时,断裂的砂岩储层中的流动可以分为流和渗流骨折;这两个流类型是影响OBDF属性,和表5显示了流变试验结果的OBDF用于油田的原始状态。

裂缝流主要是流中的OBDF骨折。流型显示塑料/假塑性流体的特征。这种塑料/假塑性流动模式的主要原因是油相之间的相互作用,有机土阶段,颗粒材料,和其他添加剂。土壤有机改性膨润土。当它进入OBDF,有机土壤的内部间隔增大,形成一张薄结构和相互连接,形成空间网络结构和表现出塑性流体特性。

流在骨折常常受制于大流量压力差异,这减少了絮凝OBDF有机土壤和粒子的状态。这种流动,OBDF流速度和流体接触空间主要渗流通道的墙壁。的主要原因减少渗流通道的大小是墙的吸附和附着力基于流体表面的润湿性。不考虑附件的生物学家粒子,基地的吸附容量oil-brine两相流体在裂缝表面非常有限,并没有多少的OBDF效果。

对于多孔结构,断裂的致密砂岩气藏的孔喉小和毛细力是最主要的原因33,34]。OBDF流来自流体动力学和毛细力吸入,显示流动效率逐渐下降,并停止流动后形成一定长度的液体潴留。

4.2。基地Oil-Brine-Formation气体

基地oil-brine-formation气体形式水的分布由气体入侵后OBDF侵入储层,也是一个普遍的致密砂岩气藏骨折。从本质上讲,这种三相状态提出了流型OBDF入侵后的气体;是有区别的裂缝和孔隙流水库,和之间存在一定差异的机制这一模式和原始OBDF流。气体入侵后,OBDF将由不同大小的泡沫。一个油气界面和少量的气水界面状态将OBDF中形成。油水界面可以在一定程度上被削弱。OBDF流变稳定性在一定程度上的变化,也会影响悬浮效率。接口的削弱将加强气体侵入的增加,这可能最终加重损伤。

在这方面,OBDF流量将减少,形成一定长度的三相混合区;气泡的分布将会增加随着井筒方向形成,和三相流体吸附不同程度断裂墙上,但这种吸附是不稳定的。气相连续入侵OBDF,将减少,如图7。多孔区域,三相流进入孔隙水动力力和毛细力。由于其高可变形性和不同粒径分布,泡沫填充和堵塞毛孔,这在一定程度上降低了入侵的其他两个阶段和间接减少造成的损害油水阶段(35]。泡沫在孔隙的填充效应也存在于裂隙。

4.3。基地Oil-Brine-Formation水

一般为裂缝性致密砂岩气藏,地层的含水饱和度相对较小,但在OBDF入侵,这地层水进入OBDF,这将产生更大影响的性能OBDF微型地区。一般来说,盐水和地层水有很大的不同在盐度等基本性质和pH值不能直接混合到一个阶段。基地oil-brine-formation水存在于pseudothree-phase状态。以OBDF为例,模拟地层水侵入及其流变特性和流动模式进行评估不同油水比50°C(表6)。

评估表明,油水比的变化将大大改变OBDF的流动状态。地层水进入OBDF时,它将打破OBDF油水两相平衡,改变油水界面的性质,甚至破坏乳液当水入侵变得太大。

在OBDF接触的地方形成,将成立一个过渡区。骨折和多孔水库在这个领域将大大受到影响,并可能发生严重的破坏。裂缝储层,地层含水量较低时,损失主要来自壁吸附;地层含水量大时,油水界面的OBDF被摧毁了,墙上的润湿性显示多样性,和水相和油相的混合粘附在裂缝的墙上是主要的状态,这也将导致区域损伤。

孔隙结构,水相是主要的孔隙中填充阶段,和OBDF入侵后将继续取代。从微观孔隙OBDF流动现象,这种位移不是很严重,但更有可能改变墙的润湿性。毛细力,亲水润湿壁并不一定显示原始润湿性变化,所以孔隙的毛细力作用在OBDF应该考虑。

4.4。基地Oil-Brine-Formation水形成气体

对于裂缝性致密砂岩气藏,这水分布状态的基础oil-brine-formation水煤气形式应该是常见的。OBDF进入储层形成的多相现有区域尚不清楚,如图5。油水分布状态的基地oil-brine-formation水煤气形式也是最常见的多相现有状态。在这种状态下,从液面,墙裂缝和孔隙结构的变化特征使用前三个状态的混合物,有很多情况下,这可能发生。

为基地oil-brine-formation水煤气分布区域,地层水和油基将填补一些泡沫OBDF与地层水之间的接触面积。地层水饱和度很高时,OBDF联系与地层水后前进。基于亲水和大多数矿物的表面的润湿特性,混合流体将加剧附件骨折墙上,这种依恋是更容易释放泡沫OBDF大量侵入后,不容易洗掉。

多孔结构,毛细力仍然起着主导作用。增加水分含量会增加亲水岩石的吸收能力,从而导致更严重的毛细力。地层水饱和度较低,机制类似于高饱和度机制。泡沫在阻止裂隙和孔隙也发挥了作用。

4.5。基地Oil-Brine-Formation石油和其他派生

基地oil-brine-formation石油和其他衍生品状态图中未列出6。这是因为对于裂缝性致密砂岩气藏,形成的含油量是微乎其微的,而OBDF本身以油相为连续相,从而形成的少量油入侵后大大不同的属性不会改变。石油本身就含有更多的沥青质形成,口香糖,亲脂性的粒子,但当它进入OBDF,它融合了沥青质,口香糖,亲脂性的粒子存在于OBDF形成一个新的OBDF。这种OBDF很少差异从原始流体对骨折的表面性质和孔隙的喉咙。

5。岩石物理和化学变化的影响

这里的岩石强度的变化主要是指岩石力学特性的变化的墙上OBDF入侵后的渗流通道,也是机械的表达流体的耦合效应,岩石物理和化学。

5.1。物理效应

深超深水钻井作业的井,平衡钻井方法是经常使用。液柱压力应用到地层钻井液大于地层压力。这个压差是钻井液侵入储层的主要原因,同时也影响围岩的力学性能在一定程度上。

断裂的致密砂岩气藏,矩阵岩石本身更紧凑的和机械的程度影响相对较小;然而,由于客观存在的骨折,应用的压力OBDF将作用于骨折和骨折的压力波动行为的形成将有一个更大的改变。以致密砂岩气藏在Keshen骨折块作为一个例子,变压的应力敏感性在标准实验程序(中国石油和天然气行业标准:SY / T 5358 - 2010《地层损害评价的流程测试)是评价(表7)。裂缝外部压力的敏感性比干的灵敏度矩阵核心不掺杂其他因素。

如此巨大的主要原因改变气体渗流能力骨折是骨折的墙特性极大地改变了。渗流通道,墙上的骨折是粗糙和不均匀,显示不同大小的粗糙,表面微凸体的分布相差很大的两个骨折墙壁。当受到外力时,最初的表面微凸体相互支持似乎已经压缩的弹性变形。当压力超过一定程度时,表面微凸体将导致塑性变形,这是主要的原因,渗透率下降迅速在初始状态和改变慢慢后期;表面微凸体的变化在很大程度上是不可逆转的。

当OBDF存在时,墙上的颗粒物质沉积的骨折,不与岩石发生化学反应。OBDF中的颗粒物主要包括加权代理、岩屑、有机土壤和一些储层保护材料。之间的颗粒物吸附和奉行粗糙的身体形成一层颗粒覆盖。这有一个很大的影响在岩石的力学性能受到外部力量。当粗糙变形,容易坍塌,形成一个新的粗糙结构(图8)。

在某些情况下,OBDF入侵后,除了力量,直接应用于钻孔OBDF,物理效果还包括固体颗粒之间的区域的填充效果粗糙,间接影响断裂强度。然而,固体颗粒的部分地区仍然附在表面微凸体的断裂表面当压差滴;渗流通道变得小,这将导致大的渗透率的变化。在这种情况下,解释物理行动渗流能力的影响是不合适的。因此,需要一个综合评价能力的力学效应与流体的参与。

OBDF入侵后,毛细力的裂隙和毛细血管将导致石油阶段进入,这存在不轻易删除。对于裂缝性致密砂岩气藏,初始含水饱和度低于束缚水饱和度在大多数条件。当OBDF侵入,它会造成更大的集油器损坏,这是受到入侵的变化量的影响,地层压力和饱和度。

5.2。化学效应

岩石强度变化的化学作用主要来自于行动的OBDF周边和渗流通道的墙壁。在岩石的化学作用与WBDFs OBDF主要集中于碱度、和岩石表面的润湿性也可能有弱的影响(36]。当油水比例很小,大量的水相也会导致其他形式的损伤。

岩石强度变化的化学效应的影响主要是由于OBDF井筒和墙上的渗流通道。不同于水性钻井液,化学OBDF对岩石的影响主要集中在碱性行动,和岩石表面的润湿性也可能有弱的影响(36]。在油水比例低,大量的水相也会造成其他形式的伤害。

OBDF的碱性的影响主要表现为液体高pH值有碱效应在岩石上,导致结构性变化alkali-sensitive矿物质的岩石。OBDF侵蚀,碱性矿物质脱落、迁移、沉淀或形成新的胶体物质影响的渗流能力的渗流通道。以Keshen块为例,(碱敏感性进行了评价和实验方法是基于中国石油和天然气行业标准“SY / T 5358 - 2010:地层损害评估通过流测试,”,结果如表所示8。

pH值以来OBDF主要是水的pH值阶段,碱性处理剂主要面临OBDF分散的水相,同时保持稳定的水相需要乳化剂的作用。基于这种情况,OBDF只能评估的基本影响基于以下公式:基础油+辅助乳化剂主要乳化剂1.5% + 2.1% + 20% CaCl₂盐水。这也是分离水溶性敏感性评价的原因。曹3%碱性处理剂是添加到基本公式评估损害的核心基础配方添加氧化钙之前和之后。结果如图9。

实验结果表明,与地层水的pH值的变化息息相关,碱敏感性损害是严重的Kenshen块中。实验表明,碱性的单一效应严重损害储层和损害客观存在于水基钻井液和油基钻井液。的碱性处理剂OBDF造成一定程度的损伤,但损伤程度不严重时相比,碱性单效果。下降的主要原因的alkali-sensitive效果OBDF乳液本身是附着在表面的岩石。的水相同时,OBDF本身是分散相和内容很低,这间接导致碱敏感性伤害程度很低。

先前的研究表明,岩石的弹性形变浸泡在碱性液体是早些时候下降和塑性变形发生在碱性液体浸泡后(37]。这是由于高pH值液体浸;表面微凸体的断裂墙面和其他结构将被摧毁,和墙内部的孔隙结构损坏。这些结果表明,岩石支持能力下降,和渗流能力出现了巨大变化。

然而,如前所述,粒子将存款、积累,和墙上的粗糙面空间之间的吸附骨折和间接影响岩石的力学性能。积累和粘附的过程是物理变化,但当岩墙的润湿性发生变化时,粒子具有相同的润湿性的墙将积累和更容易吸附在墙上。OBDF包含一个润湿剂,可以改变润湿性的渗流通道墙从亲水亲脂性的。然后,岩石可以吸附的亲脂性的物质的积累OBDF表面上,影响岩石的强度变化在一定程度上。处理剂的吸附在岩石上的聚合物或高分子处理代理还包括OBDF [37)(图10),吸附和保留在孔隙或裂缝的墙块渗流通道的大分子的大小,导致储层损害。

油水比例相对较低时,水分子结合,形成更大的水粒子和削弱的油水界面。当水相吸附在墙上的渗流通道,如果墙的润湿性的变化不稳定,水会直接接触到摇滚,进入储层形成水相伤害。以致密砂岩气藏在Keshen块作为一个例子,岩石将生成水敏感性强,盐敏感性,和碱敏感性损害,这将在一定程度上改变岩石属性;损坏是OBDF含水量的影响。

岩石强度的变化是由岩石的有效应力的变化。这种变化是由两部分组成:身体变形和结构变形。身体变形引起的岩石变形的岩石骨架颗粒,和结构变形是由骨架颗粒的排列模式的变化。骨折的致密砂岩气藏,储层变化主要是身体变形,这是可逆的,矩阵的应力敏感性可以解释某些问题(表4)。压力下的骨折,身体表面微凸体产生变形、破坏断口表面将产生一个新的粗糙结构,粗糙粒子的排列方式的变化,岩石孔隙和骨架体积改变,应力敏感性增加。

对于裂缝性致密砂岩气藏,岩石强度的变化反映了骨折的变化特点,虽然我们之前的研究更关注强度变化对骨折的效果在一个封闭的状态。在钻井工程中,骨折是最重要的因素影响的扩张中的OBDF流水库骨折。裂缝延伸的主要原因来自于钻井井筒之间的压差,通过OBDF形成。形成的裂缝尖端与压差很容易形成分裂,这是接近液压分裂的原则。然而,OBDF的分割效果受到不同因素的影响,包括岩石本身的特点,OBDF的界面张力性质,骨折的几何特征和钻井的压力。同时,在钻井过程中引起的压力波动也会影响骨折的扩张。以致密砂岩气藏在Keshen块作为一个例子,在我们之前的研究中,密度和开放程度的几个井的骨折块进行了分析和总结。储层的裂缝宽度的分布广,和裂缝宽度变化与钻井液的入侵。大裂缝宽度也会导致钻井液的损失和其他损失。

6。流变稳定性OBDF

流变学是钻井液的基本性能,反映其流动和变形特性。常用的参数包括表观粘度、塑性粘度、剪切力等。OBDF比WBDF更容易受到外部因素的影响,包括温度、压力、含油量、粒子大小、粒子浓度、油水界面的能量。为实际工程、流变特性、悬架问题,OBDF的高温稳定性的主要技术瓶颈限制OBDF的应用。解决这些问题包括悬挂、流变学性能必须调整。如果OBDF相对稳定在一定的范围内,许多OBDF问题能够解决。

根据变形性质,大部分的油基钻井液是塑料或假塑性流体和流变模型也可以称为宾汉模型或幂律模型。OBDF流更倾向于成为一个假塑性流体在理论上,应该在未来的实验验证。

OBDF具有明显的流变失稳,而WBDF不稳定是相对较小,这主要是因为油和水属性之间的区别。一般来说,即使在很小的温度范围内,油相的粘度迅速下降随着温度的增加,而形成温度超过100°C。在连续相,油相是一系列的治疗药物的载体如加权材料和有机土壤。高温高压快速削弱流变特性(图11),导致一个OBDF金额不足暂停过度的颗粒物。后进入储层,OBDF迅速解决,会导致一系列的损失。

控制水阶段活动有利于井眼稳定性。因此,常用OBDF通常是在油包水乳液和油相形成的油水界面内容相应的治疗药物,可以很容易地OBDF稳定性的影响。当水量很大或水侵入量大,油水界面将减少,从而导致OBDF的不稳定,甚至在油水分离。在这种情况下,当OBDF进入水库,固相、液相的行动将导致严重损害储层。

总之,流变特性的稳定性决定了OBDF的稳定性,并确定OBDF是否能够发挥作用的快速密封储层与粒子。OBDF的流变特性的研究需要进一步研究通过OBDF应用程序。

7所示。OBDF损害控制的研究方向

7.1。损害控制的关键问题

从的角度OBDF损伤的形成机制,OBDF导致损伤断裂的致密砂岩气藏由于其流变特性,岩石特性的变化,以及多相流特征。然而,基于形成机制,损害控制过程必须提供一个准确的描述的损伤特点OBDF断裂的致密砂岩气藏,如何实现准确的堵塞储层(10,38- - - - - -40]。

基于本研究的研究,涉及的潜在损害因素分为四个主要类型:流体兼容性类型,粒子组合类型,墙形态学变化类型和储层属性类型。这些类型还包括各种损伤因素细分,具体分类如下:(1)流体兼容性。流体兼容性主要指OBDF和岩石之间的兼容性或流体;OBDF兼容性所造成的损害主要包括(1)OBDF和岩石不兼容:碱性破坏和润湿性变化,和(2)OBDF流体不兼容:乳化堵塞。(2)粒子组合损伤。包括固相颗粒和非纯相类型。包括固相粒子权重材料、岩屑、有机土、储层保护材料等(41]。非纯颗粒包括沥青质、聚合物处理剂和其他非纯颗粒。主要损害赔偿包括以下:粒子迁移,固体颗粒堵塞,化学吸附。(3)形成属性。损害地层属性主要是断裂的性质造成的损害致密砂岩气藏,主要包括石油捕获阶段,压力和温度特征,润湿的变化,油相吸附、应力敏感性和粒子沉降,气体或水入侵,等等。

7.2。损害控制的研究方向

储层保护理论与技术的主要目的是保护储层从损坏或少受钻井液造成的损失。方法来实现这一目标主要来源于两个方面:减少入侵和快速插入。然而,从技术和工程的观点,都是旨在减少入侵的终极目标和快速插入所需的行动减少入侵。当前OBDF损坏控制系统面临的技术问题,包括几个方面:OBDF的井下性质不同,裂缝气藏的地质特征复杂,和一些新技术和新材料适合OBDF存在的损害控制。

因此,主要的目标应该是减少了储层流体入侵。液体入侵包括两个来源:从固体颗粒和液相。尽管这两种类型造成了很大的伤害,有明显差异的微观损伤机理和方法消除损失。从这个角度来看,固体颗粒的类型和尺寸分布和流体类型应该是影响储层保护的重要因素。快速插入用于不平衡钻井或微量天平钻探;新技术和新材料需要更有效地执行快速插入。

决定如何实现OBDF损害控制,简单地说,主要包括断裂分析,OBDF性能管理和维护,优化工程操作,介绍新材料和想法。在结合OBDF的形成机制和潜在损害因素,根据裂缝性致密砂岩气藏的特点,技术选择、材料选择、制度建设等应考虑形成快速、高效的OBDF损害控制方案。

8。结论

(1)OBDF和WBDF地层损害,但它们之间有许多不同,包括乳化堵塞、润湿性改变,油相捕获,油相敏感性,等等。OBDF进入形成时,OBDF属性的变化,多相渗流通道的特点,和岩石的物理和化学性质的主要原因OBDF损伤断裂的致密砂岩气藏(2)基地oil-brine和基地oil-brine-formation气体渗流通道的主要流体分布,而其他形式的分布的重要性由于相对少量的盐水和原油。然而,许多其他形式出现在一个特定的区域,分布也会造成严重损害。与水基钻井液相比,物理和化学变化的影响相对较低,但骨折不稳定的增加,乳化效果,和石油吸附也会引起储层损害,明显不同于水基钻井液造成的损坏。OBDF的特殊流变性能可导致悬浮稳定性和乳液稳定的高温和高压条件,导致井筒流体性质的差异带来的一系列损失(3)损害控制的关键问题OBDF是OBDF的损伤特征的准确描述裂缝性致密砂岩气藏和实现一个精确的储层堵塞;主要控制的想法是减少入侵OBDF需要及新材料和技术来实现快速插入

数据可用性

这项研究的数据已经附在文章和补充材料;可以按照客户要求所有的数据都包含在本研究通过与相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金(批准号51804044),国家重点实验室开放基金的石油和天然气储层地质和开发(西南石油大学)(批准号PLN201715)和中国国家科技重大项目(2016号zx05060 - 015)。