[发明专利]基于固相粒度降级的深井钻井液储层保护固相材料添加与补充方法

摘要

本发明为基于固相粒度降级的深井钻井液储层保护固相材料添加与补充方法。深井超深井因钻井液条件下极为复杂，致使固相粒度降级现象尤为明显。针对经典固相粒度分布优化理论未充分考虑固相粒度降级现象，本发明提供了一种考虑材料粒度降级的钻井液储层保护固相材料添加与补充方法。室内模拟储层条件下时间对固相粒度降级程度的影响。在适用于储层的固相粒度分布基础上，考虑粒度降级，适当增加大粒径颗粒复配比例，使优化后的固相颗粒循环至储层时，其粒度分布与储层孔喉尺寸或裂缝宽度相匹配。同时，在钻井液循环过程中，合理确定材料补充时机以补充材料，使钻井液内固相粒度分布始终适用于储层。本方法为考虑固相粒度降级下优化设计材料粒度分布及材料添加补充提供了依据。

主权项

1.基于固相粒度降级的深井钻井液储层保护固相材料添加与补充方法，该方法包括如下步骤：(1)根据屏蔽暂堵级配理论和将钻至储层的裂缝宽度分布或孔喉分布，确定适合于将钻开储层的钻井液固相材料粒度分布；(2)运用激光粒度仪测试现场钻井液固相颗粒初始粒度分布；(3)室内模拟该井温度压力条件和钻井液性能，测试钻井液循环时间对待补充固相材料降级的影响程度，建立循环时间与固相粒度降级率关系式；(4)依据步骤(3)建立的关系式，确定钻井液循环至所需设计层位时固相材料降级程度；(5)在步骤(1)初步确定的材料粒度分布基础上，结合步骤(4)确定的材料降级程度，对所需材料粒度分布进行调整，适当增加粒径较粗颗粒复配比例，使钻井液循环至设计层位时其固相粒度分布曲线上特征值D₅₀、D₇₅、D₉₀与步骤(1)确定的粒度分布对应特征值相对偏差小于10％，即基本与储层孔喉分布或裂缝宽度相匹配；(6)依据步骤(3)建立的关系式，确定钻井液固相颗粒粒度特征值D₅₀、D₇₅、D₉₀降级程度达到15％～30％时钻井液在井筒内的循环时间；(7)步骤(6)确定的钻井液循环时间作为固相材料补充合理时机，再依据步骤(4)、步骤(5)设计所需补充材料的粒度分布，并补充固相材料。