在正压差钻井过程中, 钻井液中的固相颗粒和液相不可避免地侵入地层, 改变井筒附近储层流体分布的原始状态,并可能导致地层损害。目前吐哈油田在钻井过程中广泛使用屏蔽式暂堵技术, 即在钻井液中加入各种充填颗粒, 在近井壁带形成一个防止滤液侵入的暂堵带或屏蔽环, 从而达到保护储层的目的。但这种钻井液侵入油层后引起的电性、物性变化以及泥浆侵入深度和地层损害程度等关系一直是悬而未决的问题。

　　引言

　　水基钻井液侵入地层的过程是一个动态变化的过程。对于同一钻井作业条件, 钻井液侵入所导致的储层电性变化在不同的储层中具有不同的特征。由于打开储层到完井测井通常有一段时间间隔, 这一过程中钻井液侵入剖面的变化无法在现场获得, 只能得到变化后的结果即电阻率曲线。因此, 本实验通过模拟钻井液侵入过程及其最终结果, 达到有助于现场测井解释的目的。同时, 通过测定侵入前后岩心渗透率的变化, 确定钻井液对地层的损害程度, 为保护储层技术及正确评价储层提供依据。岩样采集本实验使用岩心为吐哈油田鲁克沁某井区岩样,根据物性差异可分为高渗、中渗和低渗(见表1)。本实验分3种情况分别进行实验分析研究。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　实验过程

　　为了实验研究特意设计了一套电阻率测量装置(如图1所示)。沿岩心轴向方向上分布有间隔3 cm 的电极10个, 测量岩心总长度为30 cm。钻井液通过中间容器驱入岩心, 通过计算机自动采集数据以便连续监测整个侵入过程中的电阻率变化, 并确定侵入深度。

　　1. 实验条件

　　在实验过程中温度和围压为常温常压, 对分析钻井液侵入前后岩心电性物性的相对变化, 此实验条件可以满足要求, 也是可行的。用钻井液侵入压差模拟钻井压差, 实验地区储层平均埋深3 000 m , 地层压力系数为110, 正压差为6～ 7M Pa。钻井液体系按如下配方配制: 原浆+ 2% 磺化沥青+ 2% PSC ( 115%SMC +015% SM P) + 2%FSP + 1%CMC+ 2%SPN h + 2% 超细碳酸钙+ 1015% 单向压力封闭剂, 钻井液粘度50～60 mPaõs, 钻井液密度1125 gö cm 3、电阻率R m = 111048õm (8℃) ; 泥浆滤液矿化度为7 000 mgöL ; 饱和盐水矿化度为80 000 mgöL , 与实验地区地层水矿化度一致; 模拟油为煤油, 粘度为118 mPaõs (10℃)。

　　2. 实验过程

　　　　　　　　　　　　　　　　图1　多点电阻率测量原理示意图

　　实验步骤包括岩心采集→岩心洗油并烘干→正向测量岩心气体孔隙度和渗透率→抽真空饱和→正向测量岩心盐水渗透率→正向油驱水, 并正向测量束缚水状态下的原始油相渗透率→测量多点含油岩心初始电阻率→钻井液反向侵入岩心, 监测多点含油岩心电阻率变化, 直至稳定→正向油驱滤液, 并测量损害后的岩心油相渗透率。