朱金智 游利軍 張震 康毅力 徐三峰 林沖
1. 中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司油氣工程研究院;2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)
5000 m以上深度的裂縫性致密油氣藏已成為塔里木盆地油氣勘探開發(fā)的重要對象。盆地北部某裂縫性致密砂巖油藏地層溫度約130 ℃,地層水總礦化度159100~221500 mg/L,裂縫線密度1.87~3.43條/m。為了應(yīng)對儲(chǔ)層高溫、高礦化度、超低含水飽和度、天然裂縫發(fā)育等復(fù)雜地質(zhì)條件,預(yù)防井壁失穩(wěn)、漏失、卡鉆,控制流變性,降低滑動(dòng)摩阻,提高攜巖能力,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、安全、快速鉆井[1-5],推廣使用了聚磺混油鉆井液體系,取得了良好的鉆井效果。然而,聚磺混油鉆井液對儲(chǔ)層的保護(hù)效果卻不甚理想[6]。油藏前期共計(jì)完鉆5口井,全部獲得工業(yè)油流,其中3口井試油高產(chǎn),但完井后改造前油井表皮因數(shù)高,敞放、氣舉不出,基本無自然產(chǎn)能。亟待系統(tǒng)評價(jià)聚磺混油鉆井液對該儲(chǔ)層的保護(hù)效果和能力,以優(yōu)化鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)性能。
以塔里木盆地北部某裂縫性致密砂巖油藏為研究對象,開展了鉆井液動(dòng)態(tài)傷害、濾餅承壓、濾液靜態(tài)傷害、流體敏感性、水相圈閉傷害和流體配伍性實(shí)驗(yàn),揭示了儲(chǔ)層的鉆井液傷害機(jī)理,探討了鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)效果室內(nèi)評價(jià)方法,提出了聚磺混油鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)能力的優(yōu)化對策。
實(shí)驗(yàn)樣品取自塔里木盆地北部某深層裂縫性致密砂巖油藏,儲(chǔ)層埋深約5600~5700 m,以巖屑石英砂巖為主。儲(chǔ)層基塊致密,孔隙度主要分布范圍為4%~8%,滲透率主要分布范圍為0.001~1 mD。巖石由約97%的石英和3%的黏土礦物組成,黏土礦物由89%的伊利石和9%的綠泥石組成,含微量高嶺石。儲(chǔ)層發(fā)育高角度斜交縫和垂直層理的張性縫。裂縫樣品由基塊通過巴西劈裂法制成。實(shí)驗(yàn)用聚磺混油鉆井液取自油藏現(xiàn)場鉆井液罐,基本性能參數(shù)如表1所示。
表1 聚磺混油鉆井液基本性能參數(shù)Table 1 Basic performance parameters of polysulfonated oil mixing drilling fluids
1.2.1 鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)儀器為自主研制的MFC-1型高溫高壓水平井傷害評價(jià)儀,實(shí)驗(yàn)流體為現(xiàn)場聚磺混油鉆井液,實(shí)驗(yàn)樣品為基塊和人造裂縫巖樣。為了模擬井下工況,實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為:壓差3.5 MPa、剪切速率150 s-1、溫度130 ℃、傷害時(shí)間1 h。通過測量不同時(shí)段的鉆井液濾失量和巖樣傷害前后的地層水滲透率,評價(jià)鉆井液的儲(chǔ)層保護(hù)效果。實(shí)驗(yàn)操作步驟詳見參考文獻(xiàn)[7]。
1.2.2 鉆井液濾餅承壓能力評價(jià)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)流體同動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)樣品為縫寬50、100、150、200、300、500 μm的裂縫鋼樣。初始條件為:壓差0.5 MPa、剪切速率150 s-1、溫度130 ℃、循環(huán)時(shí)間1 h,實(shí)驗(yàn)過程中記錄瞬時(shí)和不同時(shí)間下的累計(jì)濾失量。待累計(jì)濾失量穩(wěn)定后,逐級(jí)增大壓差(1.5、5、7、10 MPa),記錄各壓差下的濾失量,若濾失量急劇持續(xù)增大,說明濾餅失去承壓能力,即可終止實(shí)驗(yàn),上一壓差點(diǎn)即為某縫寬下鉆井液濾餅最大承壓能力。若濾失量穩(wěn)定,則在該壓差下繼續(xù)維持10 min,無破漏情況再增大壓差。
1.2.3 鉆井液濾液靜態(tài)傷害實(shí)驗(yàn) 鉆井液濾液靜態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鉆井液完井液傷害油層室內(nèi)評價(jià)方法》(SY/T 6540—2002)執(zhí)行,濾液由API濾失實(shí)驗(yàn)制得,反向驅(qū)替壓力為3.5 MPa,反應(yīng)時(shí)間為12 h。傷害率為傷害前后地層水滲透率差值與傷害前地層水滲透率的百分比。
1.2.4 流體敏感實(shí)驗(yàn) 流體敏感實(shí)驗(yàn)參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《儲(chǔ)層流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法》(SY/T 5358—2010)執(zhí)行。為了提高致密基塊巖樣的孔隙滲流利用率,在出口端施加了5 MPa的回壓,使得實(shí)驗(yàn)流體能夠充分與巖石接觸[8]。
1.2.5 水相圈閉傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn) 通過自吸增水法建立基塊和裂縫巖樣初始含水飽和度,測量初始?xì)怏w滲透率。采用地層水垂直滲吸24 h,測不同時(shí)間自吸進(jìn)液量。自吸結(jié)束后氣驅(qū)返排,測量返排液量,待其不再增加時(shí),測量巖樣滲透率。傷害率即為地層水自吸前后滲透率差值與自吸前滲透率的百分比。
1.2.6 流體配伍性實(shí)驗(yàn) 將經(jīng)過高速離心和慢速濾紙過濾的鉆井完井液濾液、地層水濾液和壓井液濾液分別按體積比1∶1、1∶2、2∶1比例混合,待搖勻、充分接觸后,靜置12 h,觀察混合液變化情況。
聚磺混油鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2,鉆井液瞬時(shí)濾失量0~3.5 mL,1 h累計(jì)濾失量0.6~5.2 mL,縫寬較大的巖樣累計(jì)濾失量大于縫寬較小的巖樣和基塊巖樣。除YM-34F外,其余巖樣濾餅均瞬時(shí)形成。YM-9和YM-11F在零濾失一段時(shí)間后開始穩(wěn)定濾失。除YM-6F和YM-4F兩塊裂縫巖樣外,其余巖樣發(fā)生濾失后累計(jì)濾失量隨時(shí)間持續(xù)增加(圖1)。5 min暫堵率普遍為100%,但60 min時(shí)平均暫堵率僅97.86%。返排過程中,基塊和小縫寬巖樣突破壓力高,甚至出現(xiàn)無法返排現(xiàn)象,大縫寬巖樣突破壓力低;返排過程滲透率恢復(fù)率隨返排壓差先增大后減小,存在臨界返排壓差值,超過該值繼續(xù)增加壓差,將會(huì)產(chǎn)生速敏傷害(圖2)。巖樣最大滲透率返排恢復(fù)率0~109.37%,平均為45.25%,傷害較為嚴(yán)重。巖樣滲透率越低,傷害后滲透率恢復(fù)率越低,所需的返排壓差越大。
表2 聚磺混油鉆井液動(dòng)態(tài)傷害儲(chǔ)層巖樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Experimental results of the rock samples of the dynamic damaged reservoir by polysulfonated oil mixing drilling fluids
圖1 鉆井液累計(jì)濾失量隨時(shí)間變化Fig. 1 Accumulative filter loss change of drilling fluids with time
圖2 鉆井液動(dòng)態(tài)傷害滲透率返排恢復(fù)率與返排壓差關(guān)系Fig. 2 Relationship between recovery rate and pressure difference of flow back of permeability during drilling fluid dynamic damage
由圖1、圖2可知,YM-6F和YM-4F巖樣瞬時(shí)濾失量最大,但形成穩(wěn)定濾餅時(shí)間短,穩(wěn)定濾失速率幾乎為0,僅有瞬時(shí)侵入的鉆井液,由于巖樣縫寬大,巖心長度有限,因此在返排時(shí)突破壓力低,滲透率恢復(fù)率大。而YM-34F巖樣瞬時(shí)濾失量小,但形成穩(wěn)定濾餅時(shí)間長,最后穩(wěn)定濾失速率幾乎為0,以液相侵入傷害為主,由于巖樣縫寬小,濾餅不易返排,返排突破壓力較大,滲透率恢復(fù)率較低。YM-9和YM-11F巖樣瞬時(shí)濾失量約為0,前期濾餅質(zhì)量好,但后期開始穩(wěn)定濾失,主要以液相侵入傷害為主,由于巖樣縫寬小,液相傷害嚴(yán)重,突破壓力大于8 MPa,滲透率恢復(fù)率為0。
聚磺混油鉆井液濾餅承壓能力如表3所示。聚磺混油鉆井液對100 μm縫寬及以下裂縫封堵效果好,承壓能力可達(dá)10 MPa,無漏失發(fā)生。縫寬150 μm時(shí),1.5 MPa幾乎無漏失發(fā)生,5 MPa時(shí)漏失量急劇增加后穩(wěn)定,增至7 MPa后,漏失量再次急劇增加后穩(wěn)定,繼續(xù)增至10 MPa后無漏失發(fā)生,表明隨著壓差的增加,濾餅經(jīng)歷了形成—破壞—形成的過程,承壓能力勉強(qiáng)達(dá)到10 MPa。縫寬200 μm時(shí),0.5 MPa即發(fā)生破漏,完全失去承壓能力。
表3 聚磺混油鉆井液承壓能力評價(jià)結(jié)果Table 3 Loading capacity evaluation results of polysulfonated oil mixing drilling fluids
由表4可知,聚磺混油鉆井液濾液對基塊巖樣傷害率31%~75%,傷害程度中等偏弱~中等偏強(qiáng),裂縫巖樣傷害率96%,傷害程度為強(qiáng)。鉆井液濾液對巖樣整體傷害較嚴(yán)重,裂縫傷害率明顯大于基塊。
表4 聚磺混油鉆井液濾液靜態(tài)傷害評價(jià)結(jié)果Table 4 Static damage evaluation results of the filtrates of polysulfonated oil mixing drilling fluids
深層裂縫性砂巖油藏儲(chǔ)層表現(xiàn)為無~中等偏弱速敏、無~弱水敏、弱鹽敏、弱堿敏、無~中等偏強(qiáng)酸敏,五敏傷害整體較弱?;鶋K巖樣應(yīng)力敏感中等偏強(qiáng),裂縫巖樣中等偏強(qiáng)~強(qiáng)。
表5為儲(chǔ)層自吸水相圈閉傷害評價(jià)結(jié)果。巖樣氣驅(qū)返排過程返排率較低,約7%~28%。返排后滲透率傷害率約82%~97%,水相圈閉傷害嚴(yán)重。
表5 儲(chǔ)層自吸水相圈閉傷害評價(jià)結(jié)果Table 5 Evaluation results of self-absorption water phase trap damage of the reservoir
流體配伍性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚磺混油鉆井液濾液、地層水和壓井液之間相互配伍性差,兩兩按體積比1∶1、1∶2、2∶1比例混合后,混合液均變渾濁或黏稠,產(chǎn)生絮狀或顆粒狀沉淀。
儲(chǔ)層傷害室內(nèi)評價(jià)結(jié)果綜合分析表明,鉆井液對大縫寬儲(chǔ)層封堵較差,對小縫寬儲(chǔ)層控濾失較差,水相圈閉、流體不配伍和固相侵入是聚磺混油鉆井液傷害儲(chǔ)層的主要機(jī)理。
3.1.1 水相圈閉 鉆井液傷害和水相圈閉傷害實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水相圈閉是造成儲(chǔ)層傷害的主要原因。該深層裂縫性致密砂巖儲(chǔ)層初始含水飽和度約43%,束縛水飽和度51%,局部存在超低含水飽和度現(xiàn)象。地層水、原油和鉆井液濾液接觸角均為0°,表現(xiàn)出極強(qiáng)的混合潤濕性。致密砂巖孔喉細(xì)小,毛管壓力高,加上極低的鉆井液潤濕角和超低含水飽和度,使得液相在正壓差下進(jìn)入儲(chǔ)層后會(huì)繼續(xù)通過自吸作用進(jìn)入儲(chǔ)層的深處。返排生產(chǎn)時(shí),由于排驅(qū)壓力高,使得侵入孔喉的液相難以返排出來,滯留在孔喉中,占據(jù)孔喉空間,使得油相有效滲流通道減小,降低儲(chǔ)層的油相滲透率[9]。
3.1.2 流體不配伍 流體敏感性評價(jià)結(jié)果表明,儲(chǔ)層流體敏感性整體較弱,應(yīng)力敏感較強(qiáng)。敏感性傷害不是液相侵入傷害的主要原因。鉆井液濾液靜態(tài)傷害和流體配伍性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚磺混油鉆井液與壓井液和地層流體不配伍是液相侵入傷害的重要原因。鉆井液濾液沿儲(chǔ)層孔喉和裂縫進(jìn)入儲(chǔ)層深處后,與地層流體發(fā)生不配伍反應(yīng),產(chǎn)生絮狀或顆粒狀沉淀,采油過程中顆粒隨原油運(yùn)移,在孔喉和裂縫狹窄處產(chǎn)生堵塞,造成儲(chǔ)層滲透率降低。裂縫的較強(qiáng)應(yīng)力敏感使得儲(chǔ)層裂縫在正壓差下縫寬增大[10],給裂縫封堵帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn),更易導(dǎo)致漏失發(fā)生,加劇液相侵入,引起流體不配伍傷害。
3.1.3 固相侵入 鉆井液傷害評價(jià)結(jié)果表明,聚磺混油鉆井液對該深層裂縫性致密砂巖油藏儲(chǔ)層保護(hù)效果不佳,儲(chǔ)層鉆井液傷害較為嚴(yán)重。除液相侵入引起的傷害外,固相侵入堵塞也是聚磺混油鉆井液傷害儲(chǔ)層的重要形式。固相粒度分析表明,聚磺混油鉆井液固相呈雙峰分布,主峰為2.5 μm,次峰為34.7 μm,D90為 52.389 μm(圖3)。儲(chǔ)層基塊巖樣壓汞分析中值孔喉半徑0.03~3.37 μm,最大孔喉半徑0.11~10.76 μm,滲透率主要貢獻(xiàn)孔喉半徑 0.04~6.3 μm。聚磺混油鉆井液可以有效封堵儲(chǔ)層基質(zhì)孔喉。
圖3 聚磺混油鉆井液固相粒度分布Fig. 3 Solid phase particle size distribution of polysulfonated oil mixing drilling fluids
巖心觀察、鑄體薄片和測井解釋結(jié)果顯示,該裂縫性致密砂巖油藏儲(chǔ)層天然裂縫發(fā)育,是滲透率的重要貢獻(xiàn)部分。裂縫長度0.05~0.3 m,寬度0.5~3 mm,一般小于3 mm。根據(jù)裂縫封堵的D90原則[11],聚磺混油鉆井液D90遠(yuǎn)小于儲(chǔ)層裂縫寬度,無法有效封堵裂縫,將導(dǎo)致鉆井液中的固相在漏失時(shí)沿裂縫侵入儲(chǔ)層(該油藏某井在儲(chǔ)層段漏失鉆井液150.72 m3),引起固相堵塞傷害。
鉆井液濾餅承壓能力評價(jià)結(jié)果顯示,鉆井液對小于等于 100 μm 的裂縫承壓可達(dá) 10 MPa,150 μm的裂縫承壓勉強(qiáng)可達(dá)10 MPa,但封堵過程出現(xiàn)反復(fù)漏失。對于200 μm裂縫則完全失去承壓能力。鉆井井史資料顯示鉆井過程井底正壓差約4 MPa,固井時(shí)一般超過10 MPa,已高于鉆井液在縫寬超過150 μm時(shí)的承壓能力。濾餅承壓能力不足將增大固井和壓井作業(yè)漏失的風(fēng)險(xiǎn),該油藏2口井在儲(chǔ)層段壓井作業(yè)時(shí)發(fā)生了壓井液漏失,其中某井最高漏失量達(dá)125 m3。承壓能力不足帶來的重復(fù)性漏失和水泥漿漏失同樣將造成嚴(yán)重的固相侵入傷害。
預(yù)評價(jià)鉆井液對深層裂縫性致密砂巖油藏的保護(hù)能力,應(yīng)充分結(jié)合油藏深層、高溫和裂縫發(fā)育的特點(diǎn)有針對性地進(jìn)行評價(jià)。
3.2.1 綜合分析鉆井液傷害主要因素 鉆井液動(dòng)態(tài)傷害反映的是模擬井下正壓差、溫度和循環(huán)條件的鉆井液綜合傷害,而濾液靜態(tài)傷害反映了鉆井液液相對儲(chǔ)層巖心的傷害。濾餅承壓能力則反映了鉆井液在不同寬度裂縫中形成濾餅的最大壓力承載能力。鉆井液靜態(tài)傷害評價(jià)結(jié)果反映的是鉆井液對儲(chǔ)層的綜合傷害作用,無法確定主要的傷害因素。為了揭示鉆井液的傷害機(jī)理,除了上述評價(jià)外,還需進(jìn)一步評價(jià)儲(chǔ)層的流體敏感性、液相圈閉傷害和流體配伍性。通過對比分析各傷害評價(jià)結(jié)果,明確鉆井液儲(chǔ)層傷害的主要因素。
3.2.2 充分挖潛鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 目前常用的鉆井液室內(nèi)傷害評價(jià)方法包括動(dòng)態(tài)傷害、靜態(tài)傷害、濾液靜態(tài)傷害和濾餅承壓能力評價(jià)。滲透率恢復(fù)率和承壓能力是最主要的評價(jià)指標(biāo),直接反映儲(chǔ)層保護(hù)效果,其值越大,效果越好。累計(jì)濾失體積、暫堵率和濾餅厚度是鉆井液濾餅質(zhì)量的主要評價(jià)指標(biāo),反映濾餅控制濾失的能力。累計(jì)濾失體積越大,暫堵率越低,濾餅較厚,濾失控制越差,儲(chǔ)層保護(hù)效果越差。除此之外,通過實(shí)驗(yàn)還可以獲得瞬時(shí)濾失量、穩(wěn)定濾失速率、形成穩(wěn)定濾餅所需時(shí)間、返排突破壓力和最大返排滲透率恢復(fù)率壓差,這些參數(shù)也可以反映鉆井液的儲(chǔ)層保護(hù)效果。瞬時(shí)濾失量反映鉆井液固相的侵入范圍,通常瞬時(shí)濾失越大,固相侵入越深。理想的屏蔽暫堵效果要求穩(wěn)定濾失速率接近于0,因此穩(wěn)定濾失速率越大,控濾失效果越差,液相侵入傷害越嚴(yán)重。通過計(jì)算實(shí)時(shí)濾失速率,可以獲得鉆井液形成穩(wěn)定濾餅所需時(shí)間,此時(shí)間越長,濾失量越大,傷害越嚴(yán)重。返排突破壓力和最大滲透率恢復(fù)率對應(yīng)的壓差是反映返排難易程度的重要參數(shù),兩項(xiàng)壓力越低,返排越容易。充分挖潛鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析鉆井液累計(jì)濾失量隨時(shí)間的變化曲線特征,可以更準(zhǔn)確地揭示鉆井液保護(hù)效果不佳的原因,從而有針對性地優(yōu)化鉆井液性能。
3.2.3 評價(jià)鉆井液的固相粒度磨蝕降級(jí)率 對于深層油氣藏,儲(chǔ)層埋深大,溫度高,鉆井液從地面循環(huán)至目的層段時(shí)將不可避免地發(fā)生固相顆粒的磨損,導(dǎo)致粒度降級(jí)[12],從而影響鉆井液的屏蔽暫堵效果。因此,有必要對鉆井液的固相磨蝕降級(jí)率進(jìn)行評價(jià)。通過模擬井下溫度和循環(huán)剪切環(huán)境,評價(jià)不同循環(huán)時(shí)間下鉆井液固相粒度的磨蝕降級(jí)率,獲取鉆井液固相粒度的動(dòng)態(tài)變化特征,將有助于分析鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)效果不佳的根本原因,更加準(zhǔn)確地指導(dǎo)鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)能力優(yōu)化。
綜合分析聚磺混油鉆井液對深層裂縫性致密砂巖油藏儲(chǔ)層的傷害機(jī)理,認(rèn)為提高鉆井液的屏蔽暫堵性能、預(yù)防鉆井液裂縫性漏失和濾失是關(guān)鍵。具體來說即是減小瞬時(shí)濾失量、降低濾餅滲透率、提高濾餅承壓能力。鉆進(jìn)儲(chǔ)層段后,應(yīng)綜合鄰井鑄體薄片、巖心描述、測井解釋、試井解釋、漏失數(shù)據(jù)反演、造縫巖心原地應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)縫寬模擬確定井下裂縫開度范圍,再根據(jù)D90原則,考慮固相顆粒的磨損特征,選擇合適尺寸的酸溶性的剛性、彈性和纖維組成的隨鉆堵漏材料系列,實(shí)現(xiàn)對不大于3 mm裂縫的快速暫堵,同時(shí)形成致密濾餅并能承受住10 MPa以上的井下壓差。在鉆井過程中還應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充隨鉆堵漏材料,維持井下鉆井液的固相粒度分布,持續(xù)地對儲(chǔ)層進(jìn)行有效保護(hù)。對于鉆井液液相部分,要優(yōu)化鉆井液的濾液與儲(chǔ)層流體的配伍性,防止流體不配伍傷害。對于水相圈閉傷害,可以添加適量的表面活性劑,降低毛管壓力和排驅(qū)壓力,減小液相自吸侵入范圍,增加液相返排,控制水相圈閉傷害[13-14]。
根據(jù)以上策略,設(shè)計(jì)了聚磺混油鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)配方:原漿+1%~2%油溶性暫堵劑+1%隨鉆堵漏劑+0.5%超細(xì)碳酸鈣(600~800目)。鉆井液固相粒度分析結(jié)果表明,優(yōu)化鉆井液D10、D50、D90分別為0.831、6.320、74.374 μm,較原鉆井液D90的 52.389 μm明顯提高,有利于封堵裂縫和大尺寸孔喉。鉆井液濾餅承壓能力評價(jià)結(jié)果顯示:優(yōu)化鉆井液對150μm及以下縫寬的裂縫承壓可達(dá)10 MPa且無鉆井液漏失;對150 μm縫寬的裂縫承壓可達(dá)10 MPa,累計(jì)漏失鉆井液26 mL;對200 μm縫寬的裂縫承壓可達(dá)10 MPa,累計(jì)漏失鉆井液10 mL。而原鉆井液對150 μm縫寬的裂縫承壓雖勉強(qiáng)達(dá)10 MPa,但是漏失鉆井液100 mL;而對于200 μm縫寬裂縫無承壓能力。優(yōu)化鉆井液裂縫承壓能力明顯提高,封堵范圍增大。鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對于相同滲透率級(jí)別巖樣,優(yōu)化鉆井液濾失量由3.8~5.2 mL減至2.4 mL,滲透率恢復(fù)率由原鉆井液的平均45.25%增至87.14%,鉆井液動(dòng)態(tài)傷害程度明顯減弱。此外,鉆井液濾液靜態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)表明,鉆井液濾液中加入助排劑后,基塊和裂縫滲透率恢復(fù)率均提高了約24%,說明表面活性劑可以顯著減弱鉆井液濾液傷害。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化聚磺混油鉆井液的屏蔽暫堵性能和降低濾液表面張力可以顯著減弱深層裂縫性致密儲(chǔ)層鉆井過程中的儲(chǔ)層傷害,提升鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)能力。
(1)聚磺混油鉆井液對深層裂縫性致密砂巖油藏儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)傷害程度中~強(qiáng),濾液靜態(tài)傷害中~強(qiáng),濾餅對100 μm及以下縫寬裂縫承壓可達(dá)10 MPa,水相圈閉傷害程度強(qiáng),鉆井液濾液與地層流體配伍性差,流體敏感性傷害較弱。
(2)聚磺混油鉆井液對儲(chǔ)層裂縫保護(hù)能力不足,水相圈閉、流體不配伍和固相侵入是聚磺混油鉆井液傷害儲(chǔ)層的主要機(jī)理。
(3)鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)效果評價(jià)需綜合評價(jià)鉆井液保護(hù)效果,充分挖潛鉆井液動(dòng)態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),評價(jià)鉆井液的固相粒度磨蝕降級(jí)率,以確定鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)效果不佳的根本原因。
(4)提高聚磺混油鉆井液的屏蔽暫堵性能,改善鉆井液與儲(chǔ)層流體的配伍性,同時(shí)加入表面活性劑可提高其對深層裂縫性致密油藏的保護(hù)能力。