沿着水平井钻井液侵入对储层污染评价.pdf

第 4 4 卷 第 8期 2 0 1 5 年 8月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e m i c a l I n d u s t r y V O ] ． 4 4．N o ． 8 A u g u s t ，2 0 1 5 沿着水平井钻 井液侵入对储层污染评价 左美玲 ， 郭立辉 ， 何金宝 。 ，张 强 ， 崔志松 ， 兰 雪 I ．东北石油大学，黑龙江 大庆 1 6 3 3 1 8 ； 2 ．中国石油 新疆油田公司 实验检测研究院， 新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0 ； 3 ． 辽河油田 钻采工艺研究院， 辽宁 盘锦 1 2 4 0 1 0 ；4 ．中国石油 新疆油田公司 勘探开发研究院，新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0 5 ．吉林油田勘探开发研究院 ，吉林 松原 1 3 8 0 0 0 摘 要 钻井液侵入会对油层造成不同程度的污染 ，一方面使油层孔隙堵塞，另一方面钻井液侵入后由 于流体的饱和度发生变化后导致相对渗透率下降，都将导致油井产量降低。因此 ，必须对水平井井筒周围的污 染区进行污染评价。运用有限元数值模拟方法计算两相渗流中沿水平井钻井液的侵入深度，将污染区含水饱和 度和相对渗透率曲线相结合，计算出污染区平均渗透率及表皮系数。通过单因素分析的方法研究钻井液侵入对 水平井近井筒油层的污染程度与泥浆粘度、正压差的关系。泥浆粘度和污染程度关系的研究表明 四个泥浆粘 度方案中，随着泥浆粘度的增加，污染程度变弱。方案一较方案二的表皮系数高 5 0 ． 7 ％，方案二较方案三高 4 8 ． 2 ％，方案三较方案四高 3 6 ． 5 ％。正压差和污染程度关系的研究表明，随着正压差的增加 ，污染程度变强。 正压差 1、3 MP a对应的表皮系数分别为 0 ． 0 3 9 、2 ．0 0 3 ，正压差 3 MP a 较正压差 1 MP a 表皮系数增加显著。 关键词 水平井；钻井液侵入；污染区平均渗透率；泥饼 中图分类号T E 3 5 7 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 50 8 1 8 5 1 - 0 4 Eva l ua t i o n 0 n Po l l ut i o n o f t he Re s e r vo i r Ca us e d b y Dr i l l i ng Fl ui d I n va s i o n Al o ng t h e Ho r i z o nt a l W e 1 1 Z U O Me i l i n g L G Uo L i h u i ， H E J i n b a o 、 Z HA NG Q i a n C U I Z h i ． s o n g “ ， L A N x u e 1 ． N o r t h e a s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y , H e i l o n g j i a n g D a q i n g 1 6 3 3 1 8 ． C h i n a ； 2 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E x p e r i me n t a n d De t e c t i o n ， P e t r o C h i n a Xi n j i a n g O i l fi e l d C o mp a n y , X i n i i a n g Ka r a ma y 8 3 4 0 0 0 ， C h i n a ； 3 ． Re s e a r c h I n s t i tut e o f D r i l l i n g T e c h n o l o g y ，L i a o h e O i l fi e l d C o mp a n y , L i a o n i n g P a n i i n 1 2 4 0 1 0 ． C h i n a ； 4 ． R e s e a r c h I n s t i tut e o f E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， P e t r o C h i n a Xi n j i a n g O i l fi e l d C o mp a n y , Xi n i i a n g Ka r a ma y 8 3 4 0 0 0 ， C h i n a ； 5 ． Re s e a r c h I n s t i tut e o f E x pl o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ． J i l i n 0i l fl e l d Co mp a n y , J i l i n S o n g y u a n 1 3 8 0 0 0 ． Ch i n a Ab s t r a c t Dr i l l i n g fl u i d i n v a s i o n wi l l c a u s e d i f f e r e n t d e g r e e s o f p o l l u t i o n t o t h e r e s e r v o i r ． On t h e o n e h a n d ． i t m a k e s t h e r e s e rvo i r p o r e i a m； o n t h e o t h e r h a n d ，t h e r e l a t i v e p e r me a b i l i t y d e c r e a s e s d u e t o t h e fl u i d s a tur a t i o n c h a n g e a f t e r d r i l l i n g fl u i d i n v a s i o n ． wh i c h a l l wi l l l e a d t o o i l p r o d u c t i o n r e d u c i n g ．T h e r e f o r e ．i t s v e r y n e c e s s a r y t o c a r r y o u t the p o l l u t i o n e v a l u a t i o n a r o u n d t h e h o r i z o n t a 1 we l l a r e a ．I n t h i s p a p e r ．d r i l l i n g fl u i d i n v a s i o n d e p t h o f t wo ． p h a s e fl o w a l o n g t h e h o r i z o n t a l we l l wa s c a l c u l a t e d b y u s i n g fi n i t e e l e me n t n u me r i c a l s i mu l a t i o n me t h o d ． Co mb i n e d wi t h wa t e r s a t u r a t i o n i n p o l l u t e d are a a n d r e l a t i v e p e r me a b i l i t y c u r v e ， a v e r a g e p e rm e a b i l i t y a n d s k i n f a c t o r o f t h e p o l l u t e d a r e a we r e c a l c u l a t e d ．T h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n we l l b o r e r e s e rvo i r p o l l u t i o n 1 e v e l a n d d i f f e r e n t mu d v i s c o s i t y ,p o s i t i v e p r e s s u r e d u r i n g d r i l l i n g fl u i d i n v a s i o n wa s s tud i e d b y t h e me t h o d o f s i n g l e f a c t o r a n a l y s i s ． Th e r e s e a r c h o n r e l a t i o n s h i p b e t we e n mu d v i s c o s i t y a n d p o l l u t i o n d e g r e e s h o ws t h a t ． i n f o u r mu d v i s c o s i ty s c h e me s ．wi t h t h e i n c r e a s e o f mu d v i s c o s i t y , t h e p o l l u t i o n d e g r e e d e c r e a s e s ． T h e s k i n f a c t o r o f No ． 1 s c h e me i s h i g h e r t h a n t h a t o f No ．2 s c h e me b y 5 0．7 ％． t h e s k i n f a c t o r o f No ． 2 s c h e me i s h i g h e r t h a n t h a t o f No ． 3 s c h e me b y 4 8 ． 2 ％． a n d the s k i n f a c t o r o f No ． 3 s c h e me i s h i g h e r t h a n t h a t o f No ． 4 s c h e me b v 3 6 ． 5 ％ ． T h e r e s e a r c h o n r e l a t i o n s h i p b e t we e n p o s i t i v e p r e s s u r e a n d p o l l u t i o n d e g r e e s h o ws t h a t ， wi t h t h e i n c r e a s e o f p o s i t i v e p r e s s u r e d i ffe r e n c e ． t h e p o l l u t i o n d e gre e i n c r e a s e s ． T h e s k i n f a c t o r s o f 1 MPa p r e s s u r e d i ff e r e n c e a n d 3 M Pa p r e s s u r e d i ffe r e n c e a r e 0 ．0 3 9 a n d 2 ． 0 0 3 ． t h e s k i n f a c t o r o f 3 M P a p r e s s u r e d i ff e r e n c e i s s i g n i fic an t l y h i g h e r t h an tha t o f l M P a p r e s s u r e d i fie r e n c e ． Ke y wo r d s Ho r i z o n t a l we l l ； Dr i l l i n g fl u i d inv a s i o n ； Av e r a g e p e rm e a b i l i t y i n p o l l u t e d a r e a ； T h e mu d c a k e 钻井液侵入会对油层造成不同程度的污染 ，一 方面使油层孔隙堵塞⋯ ，另一方面钻井液侵入后由 于流体的饱和度发生变化后导致相对渗透率下降 口 ，都将导致油井产量降低。因此，定量评价水平 井钻井过程 中近井筒的污染情况是非常重要的p 。 对 于 油 层 钻 井 液 污 染 评 价 ，2 0 0 5 年 ，S u p a l a k P a r n a n u r a k和 T h o m a s W． E n g l e r ，通过建立钻井液 渗流模型 ， 由钻井液侵入的平衡方程以及达西方程 ， 推导出钻井液污染带渗透率的平均值及表皮系数的 求解方程， 通过计算出的数据做出相关曲线图，进 而对钻井液污染区进行评估 。2 0 0 6年范翔宇，夏 宏泉，陈平等根据物质平衡理论，在对钻井液固相 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 7 2 8 作者简介 左美玲 1 9 8 9 一 ，女，湖北黄 冈人 ，硕士，2 0 1 3年毕业于东北石油大学石油工程专业，研究方向从事油气渗流理论 与应用研 究。 E -ma i l 1 l 3 0 1 0 3 6 2 9 q q ． C O N。