[发明专利]基于分形理论的屏蔽暂堵剂颗粒粒度分布优化方法

摘要

本发明为基于分形理论的屏蔽暂堵剂颗粒粒度分布优化方法，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。针对目前储层保护固相粒度分布优化理论，缺乏考虑储层孔隙分布复杂程度，本文提出一种利用分形维数来优化钻井完井液屏蔽暂堵剂粒度分布的方法。方法首先通过岩心获取表征储层孔喉结构的平均毛管压力曲线，并拟合曲线获取描述孔喉分布的分形维数。选用经典级配理论初步筛选材料粒度，计算材料分形维数，并按不同比例进行复配，选取与孔喉分布分形维数相近复配材料作为储层保护暂堵剂。配制钻井完井液，通过室内实验评价钻井完井液储层保护性能，确定材料粒度分布。本发明通过考虑储层孔喉分布复杂情况，优选材料粒度分布，在一定程度上能为现场优选材料粒度提供依据。

主权项

1.基于分形理论的屏蔽暂堵剂颗粒粒度分布优化方法，该方法包括如下步骤：(1)钻取井下岩心，并测定所钻取岩心毛管压力曲线；(2)根据获取的所有毛管压力曲线，计算平均毛管压力曲线；(3)运用分形理论建立毛管压力与润湿相(或非润湿相)饱和度函数关系；(4)根据步骤(3)建立起的函数关系，获得表征毛管压力曲线、岩心孔喉分布复杂程度的分形维数；(5)根据步骤(1)获取的毛管压力曲线，计算储层最大孔喉直径；(6)采用激光粒度仪对现场暂堵剂粒度分布进行测定；(7)运用D₉₀规则，初步选取多种暂堵剂颗粒，其D₉₀与步骤(5)确定的储层最大孔喉直径相近，偏差小于±10％；(8)运用分形理论计算由步骤(7)选取暂堵剂颗粒的分形维数；(9)对比由步骤(4)确定的毛管压力分形维数与由步骤(8)确定的多种暂堵剂分形维数，选取分形维数偏差介于0.05～0.1之间的暂堵剂作为该井储层保护暂堵剂；(10)对由步骤(9)选取的暂堵剂进行不同比例的复配，并计算按不同比例复配后的分形维数；(11)对比由步骤(4)确定的毛管压力分形维数与由步骤(10)确定的按照不同比例复配的暂堵剂分形维数，选取分形维数偏差介于0.01～0.05之间的复配暂堵剂作为该井储层保护复配暂堵剂。(12)对由步骤(11)确定的储层保护暂堵剂，选取储层岩心，开展室内岩心损害实验，评估岩心损害程度及渗透率返排恢复情况。