專利名稱：一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的鉆井技術(shù)，具體涉及一種鹽膏層造斜鉆井液密 度確定方法。
背景技術(shù)：
世界上許多含油氣盆地深層油氣藏的形成都與膏鹽層有關(guān)，發(fā)育在膏鹽層之下的 油氣藏?cái)?shù)量相對(duì)較多，是今后深層油氣勘探的重點(diǎn)。在石油鉆井過(guò)程中，鹽下水平井鉆遇鹽 層埋藏深且鹽間還存在薄弱地層，地層承壓能力有限，容易發(fā)生井漏；造斜段高密度鉆井液 性能?chē)?yán)重制約著井下定向儀器功效的發(fā)揮；同時(shí)井眼軌跡對(duì)鉆井液密度也有很大影響。為了解決以上難題，國(guó)內(nèi)外先后進(jìn)行了如下研究樓一珊等(樓一珊；李忠慧；張 春陽(yáng)等.油氣井眼井斜角、方位角對(duì)鹽巖蠕變的影響.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，27 (z2) 3570 3573.)分析了油氣井眼井斜角、方位角對(duì)鹽巖蠕變的影響；主要步驟如下①在空 間坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)上建立定向井三維蠕變模型；②將應(yīng)力在井斜角方位角的變化轉(zhuǎn)換為井 軸坐標(biāo)系下的變化；③利用所建立的數(shù)值模型，分析在一定應(yīng)力條件下井斜角與方位角變 化對(duì)蠕變的影響。該方法僅考慮鹽膏巖的純?nèi)渥儥C(jī)制，得出的鉆井液密度過(guò)于保守，而鹽膏 層造斜段鉆井不僅要求盡可能低的密度，而且還要保證井壁穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，利用該方 法可以優(yōu)選合適的鉆井液密度與造斜方位、造斜曲率，以降低鉆井液密度滿足地層的最小 破裂壓力，有效阻止井眼縮經(jīng)、防止井下復(fù)雜情況的發(fā)生。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，包括下列步驟(1)建立變曲率變方位條件下鹽膏層蠕變模型；(2)根據(jù)鹽膏層蠕變模型，建立鉆井液密度、井眼曲率和井眼方位條件下鹽膏層井 壁變形模型；(3)建立鉆井液密度、井眼曲率與井眼方位的關(guān)系圖版；(4)根據(jù)步驟(3)的關(guān)系圖版，確定合理的鉆井液密度。上述方案中，所述步驟(1)中建立變曲率變方位條件下鹽膏層蠕變模型的方法具 體包括下列步驟a)針對(duì)某一構(gòu)造下的復(fù)合鹽膏層，對(duì)鉆井取心獲得的蠟封鹽巖巖心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試樣 加工，獲取不同方位、井斜條件下的標(biāo)準(zhǔn)巖芯，共需至少16個(gè)樣；b)對(duì)每一個(gè)試樣，在巖石蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)，采取不同井斜、方位條件下多 級(jí)溫度和多級(jí)加載組合的實(shí)驗(yàn)方式，確定不同井斜、方位條件下鹽膏層蠕變模型。上述方案中，所述步驟(3)中的建立鉆井液密度、井眼曲率與井眼方位的關(guān)系圖 版的方法包括下列步驟
a)確定不同井斜、方位條件下井壁失穩(wěn)臨界值；b)根據(jù)鹽膏層井壁變形模型，驗(yàn)證該鉆井液情況下井眼變形能否滿足鉆井需求；c)建立鉆井液密度、井眼曲率和井眼方位的關(guān)系圖版。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下利用本發(fā)明提供的方法可以優(yōu)選合適的鉆井液密度與造斜方位、造斜曲率，以降 低鉆井液密度滿足地層的最小破裂壓力，有效阻止井眼縮經(jīng)、防止井下復(fù)雜情況的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆井液密度圖版。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，應(yīng)用于某一區(qū)塊某井鹽 層，深度為3350米，具體包括如下步驟(1)針對(duì)某一構(gòu)造的復(fù)合鹽膏層，對(duì)鉆井取心獲得的蠟封鹽巖巖心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試樣 加工，分別取得標(biāo)準(zhǔn)巖芯(直徑25. 5mm,長(zhǎng)50mm圓柱體，或直徑38mm，長(zhǎng)72mm圓柱體)4組 共16塊(如果條件允許，可以更多組)，即同X軸夾角分別為0°，45°，90°各一塊；同Z 軸夾角為0° —塊，共4塊為1組；(2)對(duì)取得的標(biāo)準(zhǔn)巖心，在巖石蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)，采取多級(jí)溫度和多級(jí)加 載組合的實(shí)驗(yàn)方式，確定不同井斜、方位條件下鹽膏層蠕變模型；多級(jí)溫度可以根據(jù)井底溫度情況確定，多級(jí)加載可以根據(jù)井底壓力情況確定。通 常可在井底溫度和井底壓力上下25%的范圍內(nèi)浮動(dòng)，選擇合適的模擬井底溫度和井底壓力 進(jìn)行試驗(yàn)。如當(dāng)井底溫度為150°C，井底壓力為120MI^時(shí)，可選擇如表1的模擬條件進(jìn)行蠕 變?cè)囼?yàn)表 權(quán)利要求
1.一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，包括下列步驟(1)建立變曲率變方位條件下鹽膏層蠕變模型；(2)根據(jù)鹽膏層蠕變模型，建立鉆井液密度、井眼曲率和井眼方位條件下鹽膏層井壁變 形模型；(3)建立鉆井液密度、井眼曲率與井眼方位的關(guān)系圖版；(4)根據(jù)步驟(3)的關(guān)系圖版，確定鉆井液密度。
2.如權(quán)利要求1所述的鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，其特征在于所述步驟(1)中 建立變曲率變方位條件下鹽膏層蠕變模型的方法具體包括下列步驟a)針對(duì)某一構(gòu)造下的復(fù)合鹽膏層，對(duì)鉆井取心獲得的蠟封鹽巖巖心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試樣加 工，獲取不同方位、井斜條件下的標(biāo)準(zhǔn)巖芯，共需至少16個(gè)樣；b)對(duì)每一個(gè)試樣，在巖石蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)，采取不同井斜、方位條件下多級(jí)溫 度和多級(jí)加載組合的實(shí)驗(yàn)方式，確定不同井斜、方位條件下鹽膏層蠕變模型。
3.如權(quán)利要求1所述的鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，其特征在于所述步驟(3)中 的建立鉆井液密度、井眼曲率與井眼方位的關(guān)系圖版的方法包括下列步驟a)確定不同井斜、方位條件下井壁失穩(wěn)臨界值；b)根據(jù)鹽膏層井壁變形模型，驗(yàn)證該鉆井液情況下井眼變形能否滿足鉆井需求；c)建立鉆井液密度、井眼曲率和井眼方位的關(guān)系圖版。
全文摘要
本發(fā)明涉及石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的鉆井技術(shù)，具體涉及一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法。一種鹽膏層造斜鉆井液密度確定方法，包括下列步驟(1)建立變曲率變方位條件下鹽膏層蠕變模型；(2)根據(jù)鹽膏層蠕變模型，建立鉆井液密度、井眼曲率和井眼方位條件下鹽膏層井壁變形模型；(3)建立鉆井液密度、井眼曲率與井眼方位的關(guān)系圖版；(4)根據(jù)步驟(3)的關(guān)系圖版，確定合理的鉆井液密度。利用本發(fā)明提供的方法可以優(yōu)選合適的鉆井液密度與造斜方位、造斜曲率，以降低鉆井液密度滿足地層的最小破裂壓力，有效阻止井眼縮經(jīng)、防止井下復(fù)雜情況的發(fā)生。
文檔編號(hào)E21B47/00GK102128025SQ20111002229
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者文志明, 李寧, 滕學(xué)清, 金衍, 陳勉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司