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原文传递一种裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法

专利名称：	一种裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法
摘要：	本发明公开了一种裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法，主要通过考虑钻井过程中天然裂缝在井底压力及泥浆固相堵塞影响下的宽度和流动能力变化以及泥浆固相对储层基质渗透率的伤害，最终评价钻井过程中泥浆固相对储层的伤害程度并获取储层渗透率分布；然后在储层模型中设置固定出口模拟生产井位置，设定出口处流体压力，计算稳态条件下储层内流体压力分布，计算过程中根据天然裂缝内流体压力值修正天然裂缝宽度及渗透率，并迭代直至收敛；然后，分别计算污染条件下产能指数和未污染条件下产能指数，最终计算出储层污染程度。本发明采用了一种相对直接、简便的方法准确评价水平井钻井后泥浆污染程度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南石油大学
发明人：	任冀川;管晨呈;郭建春;苟波;王川
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-21T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-29T00:00:00+0800
申请号：	CN202111571801.X
公开号：	CN114252381A
代理机构：	成都其知创新专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	房立普
分类号：	G01N15/08;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法，其特征在于，步骤如下： S1、建立天然裂缝钻井液污染模型，赋值储层孔隙度、渗透率、天然裂缝宽度、天然裂缝密度这些特征参数； S2、时间步开始，计算基质及天然裂缝内流体流速，具体如下；根据公式(1)计算流体压力：根据公式(2)计算天然裂缝网格渗透率：根据公式(3)和(4)计算流体流速：式中，p为单元格内流体压力，Pa；kx、ky为单元格x、y方向的平均渗透率，m2；u、v为x、y方向的流速，m/s；μ为流体粘度；φ为单元格内平均孔隙度，无因次；cl为流体压缩系数，Pa-1；ρ为流体密度，kg/m3；knf为天然裂缝渗透率，m2；wnf为天然裂缝宽度，m； S3、基于流体流速计算结果计算泥浆固相浓度分布； S4、计算本时间步内由天然裂缝内向壁面滤失的钻井液固相质量MGX： MGX＝CnfvnfΔyhΔt (6) 式中，Cnf为天然裂缝内泥浆固相的质量浓度，kg/m3；Δy为y方向单元格长度，m；h为储层厚度，m；vnf为天然裂缝向壁面的滤失速度，由公式(1)和(4)计算得出；Δt为时间步长度，s； S5、计算进入储层钻井液固相比例fGX； S6、计算附着于天然裂缝壁面的泥饼厚度hGX：式中，h为储层厚度，m；Δy为y方向单元格长度，m；ρGX为钻井液固相密度，kg/m3；、φGX为泥饼孔隙度，实验测得； S7、计算污染后天然裂缝壁面网格平均渗透率kwr,c'：式中，km为储层基质原始渗透率、Δx为x方向单元格长度，m；kGX'为滤饼渗透率，实验测得； S8、计算泥饼生成后天然裂缝宽度w'nf：式中，wnf为天然裂缝宽度；hGX,L和hGX,R分别为附着于天然裂缝左、右壁面的泥饼厚度；pt和pt-1分别是本时间步和上时间步的流体压力；Kn为裂缝刚强系数，MP/m； S9、更新天然裂缝宽度、天然裂缝壁面网格平均渗透率，重复步骤S2～S8，直至泥浆污染过程结束，获得污染后裂缝性储层渗透率分布特征； S10、在储层模型中设置固定出口模拟生产井位置，设定出口处流体压力为0.1×106Pa，计算稳态条件下储层内流体压力分布：其中，计算过程中根据天然裂缝内流体压力值修正天然裂缝宽度及渗透率，并迭代直至收敛，收敛判据取1～103Pa：计算稳态条件下出口处的总流量Q：式中，k为生产边界上每个网格的渗透率；计算污染条件下产能指数PI：式中，为模型平均压力；pwf为井底流压； S11、将储层及天然裂缝渗透率恢复为步骤S1的初始值，重复步骤S10，其中将公式(11)替换为公式(15)：计算未污染条件下产能指数PIini：式中，为模型平均压力；pwf,ini为井底流压； S12、计算储层污染程度： 2.如权利要求1所述的裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算泥浆固相浓度分布公式如下：式中，C为由钻井液固相浓度，mol/m3；De为泥浆固相扩散系数，m2/s。 3.如权利要求1所述的裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法，其特征在于，所述步骤S5中，计算进入储层钻井液固相比例fGX的公式如下：式中，rGX(D)为不同粒径钻井液固相占比；Dm为储层基质孔喉最大直径，m；DGX为钻井液固相粒径，m。 4.如权利要求1所述的裂缝性储层水平井钻井液固相污染后污染程度评价方法，其特征在于，所述步骤S9具体是：将步骤S7计算的kwr,c'更新至公式(1)中，将kx、ky均替换为kwr,c'，将步骤S8计算的w'nf更新至公式(2)中，重复步骤S2～S8，直至泥浆污染过程结束，获得污染后裂缝性储层渗透率分布特征。
所属类别：	发明专利