钻井液侵入情况下随钻电磁波电阻率测井的响应

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率测井响应的影响。结果表明:钻井液侵入10 min后,随钻电磁波电阻率测井的响应明显受到钻井液侵入的影响;储层孔隙度大于15%时,相位差响应增长超过5%;储层含水饱和度小于60%时,相位差响应增长超过4%;钻井液与地层水的矿化度比值大于0.244时,相位差响应增长超过10%;储层渗透率和压差变化在钻井液侵入情况下对随钻电磁波电阻率测井相位差响应的影响基本固定。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释消除钻井液侵入的影响提供了一定理论基础,对探测深度的综合判断有助于相关仪器的研发和改进。     

时间推移测井技术在红台-疙瘩台地区的应用

在红台-疙瘩台地区的低孔隙度、特低渗透率储层中难以用电性特征区分油气储层和水层,而泥浆侵入过程中的时间推移测井则有助于识别储层.浅侧向电阻率是在该地区用时间推移测井技术区分油气水层的首选项目,补偿中子测井次之,其它项目效果不明显.在使用盐水泥浆钻井的前提下,对于低孔隙度、特低渗透率储集层,后一次测井值与前一次测井值相比,油气层的浅侧向电阻率降低,补偿中子孔隙度增大,表现为"减阻侵入";而标准水层则表现为相反的"增阻侵入".在高孔隙度高渗透率储层不出现上述特征.给出了2口井的应用实例.该技术可提高孔隙度低渗透率储层的测井解释符合率.     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

塔里木致密裂缝性储层钻井液侵入实验研究

近年来致密砂岩储层伤害与保护问题引起学者们的关注。由于存在天然裂缝通道沟通，在裂缝性致密储层的开发过程中，工作液很容易沿裂缝进入储层，对储层造成严重的伤害。为了探究钻井液对裂缝性储层的伤害程度和机理，以塔里木库车山前区块裂缝性致密砂岩储层为研究对象，进行了钻井液侵入伤害实验。实验结果表明，钻井液侵入过程按照泥饼的形成过程可分为4个阶段，分别是无泥饼阶段、泥饼快速生成阶段、泥饼动态平衡阶段和形成封堵阶段；钻井液侵入速率受储层渗透率、泥饼渗透率、流体性质以及密度的影响，当储层渗透率高于临界渗透率时，侵入速率主要由滤饼渗透率决定；通过扫描电镜结果可得，钻井液固相颗粒在岩心孔喉中的堵塞状态分为堵塞状、黏附状和填充状3种，不同堵塞状态对储层渗透率伤害程度不同。得到的钻井液动态伤害分析与固相颗粒侵入研究有助于复杂油藏模拟器的改进，对现场施工作业以及钻井液优化具有一定的指导意义。     

基于改进PSO-SVM的钻井液侵入储层深度预测

开展钻井液侵入储层深度预测,对于测井评价以及提高油井产能具有一定的现实意义。在分析钻井液侵入储层的机理和特征的基础上,提出了钻井液侵入储层的影响因素指标体系,建立了改进PSO-SVM的钻井液侵入储层深度预测模型,以塔里木塔中35口井为例进行了实证分析,并与传统BP神经网络和SVM模型预测结果进行了对比。研究结果表明:侵入深度与泥饼的渗透率、钻井液与储层压差以及侵入时间正相关,与储层孔隙度和钻井液粘度负相关,改进的PSO-SVM模型预测结果误差小,准确率高,能够用于钻井液侵入储层深度预测,具有广泛的应用前景。     

钻井液对高煤阶煤层气解吸率损害评价方法研究

高煤阶煤层气储层渗透率极低,孔隙空间小,在钻井液侵入后极易改变煤层孔隙结构或孔隙分布,直接影响煤层气的产出。因此,高煤阶煤层气储层受钻井液影响后的解吸率损害评价成为煤层气储层损害评价的一个重要指标。结合煤层气储层特点和钻开储层后钻井液侵入方式,建立了钻井液对煤层气解吸率损害的评价方法,以便深入研究煤层气储层损害规律,形成煤层气储层保护技术。     

钻井液固相和滤液侵入储层深度的预测模型

对于中高渗透砂岩,导致储层损害的主要因素是钻井液固相和滤液的侵入。为了确定钻井液固相和滤液侵入深度,根据质量守恒方程和径向摩阻公式,在考虑内泥饼的情况下,建立了钻井液固相和滤液动态侵入储层的深度模型。并将室内API滤失实验和动态岩心污染实验的结果应用到该模型中。预测结果表明,随着岩心渗透率的增加,钻井液固相侵入深度也逐渐增加,利用理想充填暂堵技术能减小钻井液固相的侵入深度。影响钻井液滤液侵入深度的主要因素有压差、滤液黏度、外泥饼渗透率、外泥饼厚度、内泥饼渗透率以及储层渗透率变化。     

储层泥浆侵入深度预测方法研究

泥浆侵入半径的确定尚缺乏严格的验证标准.以油水两相渗流理论和离子扩散方程为基础,结合储集层特点,研究了不同储层参数下泥浆滤液对地层的侵入特性.数值模拟侵入时间选取10 d和20 d.数值模拟结果表明,侵入半径在渗透率不变的情况下随孔隙度的增大而减小,在孔隙度不变的情况下随渗透率的增大而增大;当渗透率和孔隙度都发生变化时,泥浆侵入半径一般随孔隙度的增加呈幂函数增加.依据这种关系对测井资料约束处理,得到的泥浆侵入半径较客观地反映了地层的真实情况.     

基于流动单元的致密砂岩气储层渗透率测井评价——以川中广安地区须家河组为例

四川盆地广安地区须家河组致密砂岩气储层非均质性极强,使得孔隙度与渗透率相关性差,难以通过单一的孔隙度与渗透率回归模型准确计算渗透率。因此,利用859块标准柱塞样物性分析数据,根据流动单元指数(FZI)由小到大,划分出了5类流动单元,并建立了相应的孔隙度与渗透率统计回归模型,每种类型流动单元的孔隙度与渗透率相关性良好。为了使用这组分类统计模型,需要连续的FZI来划分整个目的层段的流动单元类型。为此,选择了20块典型样品开展高压压汞与核磁共振联测实验。基于联测实验数据,得到了利用核磁共振测井计算Swanson参数、利用Swanson参数计算储层品质因子(RQI)、利用RQI计算FZI的转换模型,实现了FZI的连续定量评价,最终实现了研究区致密砂岩气储层流动单元类型的连续划分及其渗透率的测井评价。现场应用结果表明:利用核磁共振测井计算FZI与岩心分析FZI较为接近,该方法可有效解决FZI连续定量评价的问题;相比于单一的孔隙度和渗透率回归模型与核磁Coates模型,流动单元分类的渗透率计算结果与岩心分析渗透率吻合度更高,该方法有效地提高了渗透率测井评价的准确度。上述方法在类似的致密砂岩气储层渗透率测井评价中具有推广价值。     

地层模块尺度钻井液侵入模拟与储集层电阻率剖面特征

针对钻井液动态侵入,基于钻井液侵入数值模拟,确定实验室模型参数,研制钻井液侵入物理模拟系统,模拟原状地层条件下钻井液侵入规律。首先开展了砂岩地层钻井液侵入实验,测量岩石模块径向电阻率变化,获取不同侵入时刻泥饼,并提出了泥饼孔隙度和渗透率随侵入时间变化模型;然后将物理模拟与数值模拟结果进行对比标定,开展地层条件下钻井液侵入规律分析。结果表明:钻井液侵入开始后泥饼快速形成,其孔隙度和渗透率迅速降低,一定时间后钻井液侵入主要受泥饼控制,泥饼参数随侵入时间变化模型可以很好地反映泥饼参数在侵入过程中的变化,钻井液侵入情况下储集层电阻率剖面特征受地层岩石物性、泥饼参数及地层水矿化度等多种因素共同影响。     

东海西湖凹陷储层孔隙结构特征研究

目前,对于东海西湖凹陷中高孔隙储层的测井评价已经取得了丰富的经验,而中低孔隙储层的测井评价尚处于探索试验阶段,是未来重点研究的目标。此文以近期探井所取得的多种测井资料为基础,对中低孔隙储层的测井响应特征进行了分析,研究地层的孔、渗、饱及孔隙结构特征,寻找岩石的孔隙结构特征与渗透率、产能之间的规律,直接评价低渗储层。     

特低渗透砂岩油层钻井液侵入程度及影响

根据地质录井、实验分析、压裂试采等资料，基于动态分析、渗流理论及物质平衡原理，动、静态分析相结合，对特低渗透砂岩油层钻井液（泥浆滤液）侵入程度及其影响的评价方法进行了研究。利用压裂试采曲线特征将特低渗透油层的生产动态划分为初产与稳产2个阶段：1初产阶段主要表现为大量外来流体沿人工及天然裂缝系统的快速返排，产水量及含水率变化迅猛；2稳产阶段主要表现为地层原始流体在饱和度控制下的相对渗流，产水量及含水率变化处于低稳状态。正常油层具孔隙型单孔介质，通常无明显的钻井液侵入，其初产阶段的地层吞吐水量大致相当。低阻油层具微裂缝-孔隙型双孔介质，具有显著的钻井液侵入特征，其初产阶段的地层吞吐水量差异大致等于钻井液的侵入体积。利用地层初始吞吐液量差异确定了特低渗透砂岩油层的钻井液侵入程度，并以地层吞吐液量、钻井液侵入深度、结合压裂曲线特征，量化判断油层属性。建立了油层电阻率与钻井液侵入深度关系图版，定量评价了钻井液侵入的影响，分析了低阻油层成因。结果表明，钻井液侵入深度越大，则油层电阻率越小，低阻油层是钻井液超深侵入的结果；由于双孔介质及其微裂缝的发育，低阻油层的钻井液侵入深度通常超过了感应系列的径向探测半径，因此导致了"低阻"的发生。     

油基钻井液条件下西湖凹陷低孔低渗储层流体性质随钻快速识别方法

为了解决西湖凹陷低孔低渗储层流体性质快速识别困难的问题,提出了基于油基钻井液条件的时移电阻率测井对比识别法。首先进行了油基钻井液滤失性试验,研究了其在低孔低渗储层的滤失特征;然后分析了油基钻井液条件下随钻电阻率测井时、钻井液滤液侵入不同深度和侵入不同类型地层后的地层电阻率变化特征。研究表明,油基钻井液存在一定的滤失,其滤失量和岩石物性、压差和时间都有一定关系;油基钻井液滤液不导电,其侵入储层后,如果驱替的是油气,随钻和复测电阻率基本一致;如果驱替的是地层水,则复测电阻率会大于随钻电阻率。因此,利用油基钻井液的高侵特性,基于时移测井理念,提出通过对比浅层实时电阻率与复测电阻率的差异快速识别流体性质的方法。该方法进行了现场应用,流体性质快速识别结果与后续电缆地层测试泵抽取样结果一致,验证了其可行性,具有推广应用价值。      

核磁共振测井在大庆长垣以西地区流体性质识别中的应用

大庆长垣以西地区储层非均质性强,油水层差异小,常规测井解释符合率一直不高,但该地区储集层属中孔隙度、中低渗透率储层,较适宜利用核磁共振测井进行流体性质识别。通过对大庆长垣以西地区核磁共振测井识别流体性质的3种方法进行优选,确定适合该地区的核磁共振测井模式,在定性识别流体性质的基础上建立了核磁共振测井流体性质识别图版,实现了定量解释。该方法在B井工业油流井发现中发挥了关键作用,有效地解决了该地区流体性质识别难问题,并在实际生产中得到了较好的应用。     

南翼山油田低孔低渗储层PNN测井识别技术研究

低孔低渗储层由于其成因复杂,测井响应影响因素众多,导致解释结论具有多解性,测井识别和评价都存在极大的难度。而(脉冲中子-中子)PNN测井技术在套后进行测井评价,能较好地消除低孔低渗储层泥浆侵入的影响,利用油水俘获截面的差异可以准确识别油水层。通过对柴达木盆地西部南翼山油田Ⅲ、Ⅵ层组物性资料分析研究,结合PNN测井技术建立了针对低孔低渗储层的储层识别及评价解释方法。实际生产证明,PNN测井技术在南翼山油田低孔低渗储层识别评价中效果较好。     

塔里木盆地深层中-高渗砂岩储层钻井完井损害评价

针对塔里木盆地A区块深层中孔中-高渗砂岩储层钻井完井过程中储层损害严重的问题,基于储层地质特征分析了潜在的储层损害因素,通过室内损害评价试验和钻井液侵入深度数值模拟评价了储层损害的程度,分析了储层损害的机理,探讨了储层损害控制原则。试验结果为:储层流体敏感性损害率为11%~34%,总体较弱;钻井液损害较严重,钻井液动态损害储层岩样的渗透率恢复率为35%~70%,钻井液滤液静态损害储层岩样的损害率为28%~47%;钻井周期内钻井液滤液侵入储层的深度可达几十米。研究结果表明,钻井液固相颗粒粒径偏小和深层高温下屏蔽暂堵材料的磨蚀粒度降级导致滤饼暂堵能力和承压能力不足,引发固相堵塞和钻井液与地层流体的不配伍反应,造成了A区块深层中-高渗砂岩储层损害。研究成果可为制定深层中孔中-高渗砂岩储层损害控制原则及配套技术措施提供依据。      

裂缝性致密砂岩储层钻井液侵入深度的定量计算方法

在裂缝性致密砂岩储层中,钻井液侵入裂缝是导致储层损害的主要因素之一。然而,目前国内外对该类储层钻井液侵入深度的分析还缺乏深入探讨。为此,在分析致密砂岩裂缝发育特征及钻井液侵入对其电性特征影响的基础上,给出了钻井液侵入深度的定性分析表;进而采用体积模型法和数理统计法,建立起了不同裂缝系统的钻井液侵入深度定量计算模型。最后,精细计算了塔里木盆地中部某区9口井17个层位的裂缝性致密砂岩储层的钻井液侵入深度。结果表明,所建立的模型因很好地结合了地质、钻井、测井等客观实际（综合考虑了地层裂缝特性、岩性、电性、物性、含流体性质）,计算精度较高,有效地解决了裂缝性致密砂岩储层钻井液侵入深度的定量计算问题。该成果对类似储层的污染评价、射孔设计以及开发过程中增产措施的决策都具有指导和借鉴作用。     

四川盆地页岩油水平井“测定导”一体化技术应用

四川盆地侏罗系页岩油气埋藏浅、保存条件好、地层压力系数高、发育层系多,具备立体勘探优势。大安寨段和凉高山组主要为特低孔隙度、特低渗透率致密储层,常规手段难以实现经济有效开发。为了提高页岩油优质储层钻遇率,有效降低施工风险,开展了“测定导”一体化技术创新与实践。以LA1导眼井岩心、岩屑资料为基础,综合分析四川盆地中部大安寨段页岩储层中矿物组分含量及孔隙度、TOC、渗透率等物性参数,确定页岩油水平井地质与工程甜点。通过井震结合、精细地质建模,探索优质页岩储层展布规律,优选水平井目标箱体,优化随钻地质导向工具及钻具组合方案。利用水平井轨迹优化设计与控制技术,结合地质模型与随钻自然伽马数据,动态实时跟踪与钻井轨迹调整,页岩油水平井优质井身质量和箱体钻遇率获得有效提高,并为压裂分段分簇奠定良好基础。技术应用后,四川盆地大安寨段页岩突破了出油关。