一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，包括以下步驟：1）鉆取巨厚鹽巖層某一深度的巖心，對其進(jìn)行蠕變試驗，計算該巖心的蠕變參數(shù)A、B和Q；2）對巖心進(jìn)行礦物成分測試，測出NaCl的體積分?jǐn)?shù)VNaCl；3）選取其它幾個深度重復(fù)步驟1）和2），得到巨厚鹽巖層相應(yīng)深度下的蠕變參數(shù)A、B和Q，以及對應(yīng)的NaCl在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)VNaCl；4）根據(jù)步驟3）獲得的數(shù)據(jù)，建立蠕變參數(shù)A、B、Q與NaCl的體積分?jǐn)?shù)VNaCl之間的相關(guān)關(guān)系；5）利用測井?dāng)?shù)據(jù)計算出巨厚鹽巖層連續(xù)變化深度下的NaCl體積分?jǐn)?shù)VNaCl；6）利用建立的A、B、Q與VNaCl的相關(guān)關(guān)系，計算出巨厚鹽巖連續(xù)變化的深度下的蠕變參數(shù)A、B和Q；7）確定巨厚鹽巖地層全井段用于控制井眼縮徑速率的鉆井液密度，并繪制鉆井液密度圖版。
【專利說明】一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油開發(fā)領(lǐng)域中鉆井液密度的確定方法，具體涉及一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著淺層油氣資源的不斷開采，淺層油氣資源已接近枯竭，為了滿足日益增長的能源需求，深層油氣資源和復(fù)雜地層油氣資源越來越引起人們的關(guān)注。鹽巖地層是油氣成藏的很好蓋層，鹽巖地層下通常蘊(yùn)含著大量的油氣資源，在中東、中亞、墨西哥灣、中國的四川盆地、塔里木油田、中原油田、江漢油田等地區(qū)都在鹽下地層發(fā)現(xiàn)了大量的油氣資源。但鹽膏層是一種具有極強(qiáng)蠕變性質(zhì)的地層，尤其是在井下高溫高壓環(huán)境中，流變性強(qiáng)。井眼鉆開后，鹽巖井眼會隨著時間的不斷縮徑，如果將鉆井液密度選擇不當(dāng)，在井眼鉆開一段時間后可能會發(fā)生井眼縮徑、坍塌，卡鉆，壓漏薄弱地層等復(fù)雜事故。鹽膏巖地層井眼蠕變唯一人為可控因素是鉆井液密度，因此，確定合理的鉆井液密度在油氣資源的開采中極其重要。通過確定合理的鉆井液密度可以實現(xiàn)對鹽膏巖地層井眼蠕變進(jìn)行控制以保障安全鉆進(jìn)。
[0003]確定合理的鉆井液密度的前提是獲取鹽巖地層的蠕變參數(shù)，傳統(tǒng)的方法在確定合理的鉆井液時將整個鹽巖地層的蠕變速率作為一個常數(shù)，但實際鉆井中遇到了很多巨厚鹽巖地層，如美國的墨西哥灣擁有幾千米厚的鹽巖地層作為油氣蓋層，巨厚鹽巖地層由于深度相差較大，不同層位鹽巖的礦物組分、應(yīng)力狀態(tài)及溫壓條件差異很大，蠕變參數(shù)也有很大的差異。因此在巨厚鹽巖地層鉆井時，傳統(tǒng)的方法并不適用。另一方面，盡管對鹽巖地層鉆取巖心進(jìn)行蠕變試驗可以獲取蠕變參數(shù)，但是在面對巨厚鹽巖地層時想要實現(xiàn)連續(xù)鉆取巖心是現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有工程實用性的巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，包括以下步驟:
[0006]I)鉆取巨厚鹽巖層某一深度的巖心若干，對所取巖心進(jìn)行蠕變試驗，并計算該巖心的蠕變參數(shù)A、B和Q ;其中A、B為巖石流變參數(shù)；Q為鹽巖的激活能；
[0007]2)對鉆取到的巖心進(jìn)行礦物成分測試，測出NaCl在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)VNaa ；
[0008]3)選取巨厚鹽巖層其它幾個深度重復(fù)步驟I)和2)，得到巨厚鹽巖層相應(yīng)深度下的蠕變參數(shù)A、B和Q，以及對應(yīng)的NaCl在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)VNaC1 ；
[0009]4)根據(jù)步驟3)所獲得的數(shù)據(jù)，采用擬合方法建立蠕變參數(shù)A、B、Q與NaCl的體積分?jǐn)?shù)VNaa之間的相關(guān)關(guān)系；
[0010]5)由測井?dāng)?shù)據(jù)得到巨厚鹽巖層連續(xù)變化深度下巖層密度P、鹽巖孔隙度0，以及粘土礦物在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)vd，由下式計算出巨厚鹽巖層連續(xù)變化深度下的NaCl體積分?jǐn)?shù)VNaC1:
[001 1 ]
【權(quán)利要求】
1.一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，包括以下步驟: 1)鉆取巨厚鹽巖層某一深度的巖心若干，對所取巖心進(jìn)行蠕變試驗，并計算該巖心的蠕變參數(shù)A、B和Q ;其中A、B為巖石流變參數(shù)；Q為鹽巖的激活能； 2)對鉆取到的巖心進(jìn)行礦物成分測試，測出NaCl在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)VNaa； 3)選取巨厚鹽巖層其它幾個深度重復(fù)步驟I)和2)，得到巨厚鹽巖層相應(yīng)深度下的蠕變參數(shù)A、B和Q，以及對應(yīng)的NaCl在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)VNaC1 ； 4)根據(jù)步驟3)所獲得的數(shù)據(jù)，采用擬合方法建立蠕變參數(shù)A、B、Q與NaCl的體積分?jǐn)?shù)VNaCi之間的相關(guān)關(guān)系； 5)由測井?dāng)?shù)據(jù)得到巨厚鹽巖層連續(xù)變化深度下巖層密度P、鹽巖孔隙度4，以及粘土礦物在鹽巖中的體積分?jǐn)?shù)Vcd,由下式計算出巨厚鹽巖層連續(xù)變化深度下的NaCl體積分?jǐn)?shù)
2.如權(quán)利要求1所述的一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟7)中井眼縮徑速率n的計算方法為:
3.如權(quán)利要求1或2所述一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟7)中D(h)的計算方法為:
4.如權(quán)利要求1或2所述一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟I)中螺變試驗采用巖石螺變試驗機(jī)進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求3所述的一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟I)中螺變試驗采用巖石螺變試驗機(jī)進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1或2或5所述一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟2)中礦物成分測試采用X衍射儀進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求3所述一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟2)中礦物成分測試采用X衍射儀進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求4所述一種巨厚鹽巖地層鉆井液密度的確定方法，其特征在于，所述步驟2)中礦物成分測試采用X衍射儀進(jìn)行。
【文檔編號】E21B21/00GK103806855SQ201410044810
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月7日
【發(fā)明者】艾傳志, 周建良, 蔚寶華, 蔣世全, 許亮斌, 李迅科, 田波, 田崢, 陳子劍 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 中國石油大學(xué)(北京)