[发明专利]高含可溶盐孔隙型储层保护钻井液配方优化方法

说明书

针对钻遇富含可溶盐孔隙型储层，钻井液漏失与储层损害问题严重现象，本发明提供了一种考虑可溶盐溶解的钻井液储层保护性能优化方法。方法首先测定储层岩心孔喉分布，并开展逐级降低矿化度流体驱替实验，明确岩心渗透率随流体矿化度的变化，以此为依据设计钻井液矿化度。其次，测定盐溶后岩心孔喉分布，基于此，优化钻井液固相粒度分发布，并保证固相最大粒径略大于储层最大孔喉尺寸。配制钻井液，通过室内实验评价优化钻井液储层保护性能。本发明充分考虑钻井液对储层可溶盐的溶解及其对储层孔隙结构的影响，优化设计钻井液矿化度与固相材料粒度分布，为钻遇富含可溶盐孔隙型储层保护工作提供依据。

技术领域

本发明涉及石油与天然气行业钻井完井过程中工作液漏失控制与储层保护领域，本方法运用盐溶对孔隙型储层孔隙结构的影响，为现场钻井液储层保护性能优化提供依据。

背景技术

全球约91％的石油资源量和近80％的天然气资源量均来源于膏盐分布的盆地或地区。我国膏盐岩地层主要分布于渤海湾，江汉，塔里木和柴达木等盆地。盐源充足条件下，经历长期干寒环境沉积过程，位于该类盆地的储层通常富含盐类矿物，如石盐，长石，石膏等，在低矿化度流体侵蚀与浸泡下，盐类矿物将发生溶解。在钻遇膏盐层段时，地层流体溢流与钻井液漏失现象频繁发生，储层损害问题显著。有机盐钻井液体系在钻遇盐膏层时得以广泛使用。

然而，采用有机盐/水基钻井液体系钻开此类富含可溶盐储层时，若钻井液体系矿化度较低，滤液长时间与储层接触后造成储层中可溶盐发生溶解。一方面，可溶盐溶解改善储层物性，增大孔喉尺寸与渗流空间的同时，也进一步加剧了钻井液漏失风险与漏失程度，而钻井液漏失致使更多低矿化度滤液侵入储层，继而促进可溶盐溶解，以此形成了“钻井液漏失→盐类矿物溶解→钻井液漏失”的恶性循环。并且，储层条件下，通常存在大量难溶矿物通过可溶盐与储层骨架紧密胶结，可溶盐溶解后，将导致难溶矿物脱落并运移，堵塞孔喉，降低储层渗透率，造成储层损害。因此，明确可溶盐的溶解特性以及对储层孔隙结构的影响，在此基础上，优化钻井液储层保护性能具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种高含可溶盐孔隙型储层保护钻井液配方优化方法，方法从可溶盐的溶解，储层岩心孔隙结构的变化，钻井液矿化度设计与固相粒度分布确定等方面，详细制定了基于可溶盐溶解优化钻井液储层保护性能方法，对储层保护与钻井液漏失控制具有重要指导意义。

为达到以上目的，本发明通过下述技术方案实现：

(1)钻取井下岩心，运用压汞测试、低压氮气吸附法等微观分析手段获取储层岩心孔喉尺寸分布；

(2)运用激光粒度仪等仪器测定现场钻井液固相粒度分布；

(3)开展矿化度降低的正压差流体驱替实验，运用流量计测量岩心出口端流体流量，计算岩心渗透率，并运用电导率仪测定出口端流体电导率；

(4)记录前后两次测量渗透率相对偏差大于5％时所采用的驱替流体矿化度，并直至岩心出口端流体电导率不发生变化时停止实验；

(5)将实验后岩心取出、烘干，开展压汞测试，获取可溶盐溶解后岩心孔喉尺寸分布；

(6)对比步骤(1)与步骤(5)获取的岩心孔喉尺寸分布，明确岩心孔喉结构对可溶盐溶解的响应；

(7)对比步骤(2)测定的钻井液固相粒度分布与步骤(5)测定的可溶盐溶解后岩心孔喉尺寸分布，明确现场用钻井液储层保护能力；

(8)运用D₉₀规则，选取现场储层保护材料，保证固相材料粒度最大直径约为1.2倍盐溶后岩心最大孔隙直径；

(9)依据步骤(4)记录的流体矿化度，调节钻井液矿化度，尽可能降低钻进过程钻井液对储层可溶盐的溶解能力；