【摘要】對鉆井泥漿污染儲層的程度進行研究和評價是油氣保護中一個十分關鍵的環(huán)節(jié),在研究的過程中如果能夠用測井評價法對其實際的效果和經濟性的體現都有著十分重要的意義,本文主要分析了鉆井泥漿對油層污染程度的測井評價方法,以供參考和借鑒。
【關鍵詞】鉆井泥漿;油層污染;測井評價
利用泥漿侵入之后含水量的變化可以對鉆井泥漿污染的類型和嚴重程度進行有效的判斷,通過沖洗帶孔隙度的變化就可以很好的體現出滲透和損壞的具體情況,同時還能夠計算出油層污染程度的衡量指標—表皮系數,這種評價方法可以有效的減少檢測過程中的經濟投入,所以在油田開發(fā)企業(yè)中也占據著越來越重要的位置。
1、泥漿侵入機理
1.1泥漿固相顆粒侵入機理
鉆井液中含有一些固體的顆粒,在鉆井液有效的液柱壓力和地層孔隙壓力之間也存在著一定的差距,在這種差異下,在沒有形成灰餅之前就會順著儲層的巖石孔隙向著儲層的方向流淌。
1.2泥漿濾液污染機理
鉆井液當中的固體顆粒通過油氣層之后就會使得固體顆粒和孔壁的附著面積不斷的增加,同時還在井下和地層之間壓差的影響中使得固體顆粒的封堵作用更加的明顯,這樣一來就會大大的減小油氣層的孔道半徑長度,甚至還會直接將孔喉直接堵死,這樣就有效的降低了油氣層的滲透率,從而使得儲層受到了一定的污染。
儲油層的粘土礦物在物理性質和化學性質上存在著比較明顯的差異,所以油層受到的污染也有著一定的差異,當泥漿的濾液物質和儲層內礦物組成和地層中的水不能融合的時候,濾液就會對儲油層造成更加嚴重的污染,泥漿的濾液在進入到儲油層之后就會出現一系列的物理變化和化學變化,生成固體沉淀,這樣也會使得儲層出現非常嚴重的堵塞現象,同時濾液在進入到儲油層的孔隙當中之后還會出現非常明顯的假敏反應,這樣就會使得儲油層的滲透率也在不斷的下滑,從而使得儲油層雜物無法順利排出,造成比較嚴重的污染現象。
2、鉆井泥漿污染類型的判別
我們都知道在高孔高滲的地區(qū),鉆井過程中會出現泥漿快速失水的現象,而這也會導致泥餅大量的出現,泥漿濾液侵入深度不是很大,在中低孔滲的地層當中鉆井泥漿的失水速度并不是非???,所以形成泥餅的速度也會更慢一些,所以,泥漿濾液侵入的深度相對較大,如果泥漿濾液侵入了地層,就可以根據電阻率大的變化來對其侵入的深度進行判斷,如果沖洗帶電阻率小于深側向電阻率測井值約等于淺側向電阻率測井值的時候,侵入的深度就不是非常大,而如果沖洗帶的電阻率小于深側向電阻率測井值也小于淺側向電阻率測井值的時候,證明侵入的深度處在中等的水平,如果沖洗帶的電阻率和深側向電阻率測井值非常接近,并且小于淺側向電阻率測井值的時候,就證明侵入的深度相對較大。
在鉆井的過程中,泥漿當中的一些顆粒式的懸浮物還是會進入到滲透性比較強的地層當中,這樣就會使得系統(tǒng)連接的通道被堵塞,孔隙當中會存在一些水泥砂漿固有的一些顆粒,這樣就會使得沖洗帶的電阻會明顯的提升,在這樣的情況下含水量和水分的飽和程度就會急劇下降,所以在地層含水的飽和度相對比較低的情況下,如果沖洗帶的含水量和其飽和度非常的相似,就可以初步的判斷為儲集層的損害主要是泥漿固相損害。
如果底層的污染主要是泥漿濾液造成的污染,泥漿的濾液侵入就會使得油氣被逐漸的替代,這也使得侵入區(qū)域中的含水量飽和度逐漸的提高,這樣也使得油相的滲透率在不斷的降低,所以在沖洗帶含水飽和度出現了比原始地層含水飽和度還要高的情況,就可以判定其儲集層污染是泥漿濾液污染。
3、油層污染的可動水評價模型
如果是泥漿顆粒造成了油氣層的污染,測井響應主要會的特征就是沖洗帶的電阻率突然就大幅度上升,在泥漿濾液進入到油氣層的時候,自然電位的幅度也會不斷的下降,同時不同的探測深度也會產生不同的電位差,這也會使得沖洗帶的含水量比原有的底層含水量更大,在實際的測評中一定要對泥漿、底層和井眼等實際情況進行充分的考量,同時還要充分的總結出測井響應的特征,總結出油層污染的具體類型和分析方法,從而也可以根據分析的結果來建立一個有效的可動水評價模型:SW=SXO/SW1
式中,SW為污染地帶含水飽和度的變化率;SXO為沖洗帶的含水飽和度;SW1為原狀地層的含水飽和度。
4、油層鉆井泥漿污染測井評價實例
某油田井選取5個層段,該井所在地為巖性片麻巖,儲層類型以裂縫-孔隙型及孔隙-裂縫型為主。平均孔隙度為3.3%,測試日產油201.34m3、產氣12901m3。目標層段的自然電位幅度降低,三電阻率曲線產生幅度差,說明有泥漿濾液的侵入。由于所選層段的泥質含量普遍較低,平均不超過1%,符合阿爾奇公式的適用條件,故在該試驗中采用阿爾奇公式。所選的5個層段都是太古界地層,其相關參數如下:a=1、m=1.9、b=1、n=2.1,地層水電阻率0.1Ω·m,泥漿濾液的電阻率0.056Ω·m(21℃),計算結果見表1。污染半徑近似于侵入半徑,估算方法采用譚氏方法,結果見表2。
又對油田的另一個油井現場實際資料進行了評價,獲得了比較滿意的結果。計算結果見表3。
6、結論
6.1本文對泥漿固相污染和泥漿濾液污染的具體特點和判斷方法進行了詳細的研究,同時還通過滲透率和孔隙率之間存在的關系建立了一個比較科學合理的鉆井泥漿污染量和污染類型的評價模型,在應用的過程中結合了現場的實際,對模型進行了實踐和應用,在應用之后也實現了預期的效果。6.2因為鉆井泥漿污染對底層的影響是一個相對比較緩慢的過程,所以污染帶滲透率并不是一成不變的,所以采用這種方法得到的結果會比正常情況稍大一些,應該根據實際情況對其進行適當的調整。
參考文獻
[1]范翔宇,夏宏泉,陳平,趙軍,閆爽,張元澤.測井計算鉆井泥漿侵入深度的新方法研究[J].天然氣工業(yè),2004(05)