一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法
【专利摘要】本发明涉及一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，包括以下步骤：1）钻取巨厚盐岩层某一深度的岩心，对其进行蠕变试验，计算该岩心的蠕变参数A、B和Q；2）对岩心进行矿物成分测试，测出NaCl的体积分数VNaCl；3）选取其它几个深度重复步骤1）和2），得到巨厚盐岩层相应深度下的蠕变参数A、B和Q，以及对应的NaCl在盐岩中的体积分数VNaCl；4）根据步骤3）获得的数据，建立蠕变参数A、B、Q与NaCl的体积分数VNaCl之间的相关关系；5）利用测井数据计算出巨厚盐岩层连续变化深度下的NaCl体积分数VNaCl；6）利用建立的A、B、Q与VNaCl的相关关系，计算出巨厚盐岩连续变化的深度下的蠕变参数A、B和Q；7）确定巨厚盐岩地层全井段用于控制井眼缩径速率的钻井液密度，并绘制钻井液密度图版。
【专利说明】一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油开发领域中钻井液密度的确定方法，具体涉及一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法。
【背景技术】
[0002]随着浅层油气资源的不断开采，浅层油气资源已接近枯竭，为了满足日益增长的能源需求，深层油气资源和复杂地层油气资源越来越引起人们的关注。盐岩地层是油气成藏的很好盖层，盐岩地层下通常蕴含着大量的油气资源，在中东、中亚、墨西哥湾、中国的四川盆地、塔里木油田、中原油田、江汉油田等地区都在盐下地层发现了大量的油气资源。但盐膏层是一种具有极强蠕变性质的地层，尤其是在井下高温高压环境中，流变性强。井眼钻开后，盐岩井眼会随着时间的不断缩径，如果将钻井液密度选择不当，在井眼钻开一段时间后可能会发生井眼缩径、坍塌，卡钻，压漏薄弱地层等复杂事故。盐膏岩地层井眼蠕变唯一人为可控因素是钻井液密度，因此，确定合理的钻井液密度在油气资源的开采中极其重要。通过确定合理的钻井液密度可以实现对盐膏岩地层井眼蠕变进行控制以保障安全钻进。
[0003]确定合理的钻井液密度的前提是获取盐岩地层的蠕变参数，传统的方法在确定合理的钻井液时将整个盐岩地层的蠕变速率作为一个常数，但实际钻井中遇到了很多巨厚盐岩地层，如美国的墨西哥湾拥有几千米厚的盐岩地层作为油气盖层，巨厚盐岩地层由于深度相差较大，不同层位盐岩的矿物组分、应力状态及温压条件差异很大，蠕变参数也有很大的差异。因此在巨厚盐岩地层钻井时，传统的方法并不适用。另一方面，尽管对盐岩地层钻取岩心进行蠕变试验可以获取蠕变参数，但是在面对巨厚盐岩地层时想要实现连续钻取岩心是现有技术无法实现的。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有工程实用性的巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，包括以下步骤:
[0006]I)钻取巨厚盐岩层某一深度的岩心若干，对所取岩心进行蠕变试验，并计算该岩心的蠕变参数A、B和Q ;其中A、B为岩石流变参数；Q为盐岩的激活能；
[0007]2)对钻取到的岩心进行矿物成分测试，测出NaCl在盐岩中的体积分数VNaa ；
[0008]3)选取巨厚盐岩层其它几个深度重复步骤I)和2)，得到巨厚盐岩层相应深度下的蠕变参数A、B和Q，以及对应的NaCl在盐岩中的体积分数VNaC1 ；
[0009]4)根据步骤3)所获得的数据，采用拟合方法建立蠕变参数A、B、Q与NaCl的体积分数VNaa之间的相关关系；
[0010]5)由测井数据得到巨厚盐岩层连续变化深度下岩层密度P、盐岩孔隙度0，以及粘土矿物在盐岩中的体积分数vd，由下式计算出巨厚盐岩层连续变化深度下的NaCl体积分数VNaC1:
[001 1 ]
【权利要求】
1.一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，包括以下步骤: 1)钻取巨厚盐岩层某一深度的岩心若干，对所取岩心进行蠕变试验，并计算该岩心的蠕变参数A、B和Q ;其中A、B为岩石流变参数；Q为盐岩的激活能； 2)对钻取到的岩心进行矿物成分测试，测出NaCl在盐岩中的体积分数VNaa； 3)选取巨厚盐岩层其它几个深度重复步骤I)和2)，得到巨厚盐岩层相应深度下的蠕变参数A、B和Q，以及对应的NaCl在盐岩中的体积分数VNaC1 ； 4)根据步骤3)所获得的数据，采用拟合方法建立蠕变参数A、B、Q与NaCl的体积分数VNaCi之间的相关关系； 5)由测井数据得到巨厚盐岩层连续变化深度下岩层密度P、盐岩孔隙度4，以及粘土矿物在盐岩中的体积分数Vcd,由下式计算出巨厚盐岩层连续变化深度下的NaCl体积分数
2.如权利要求1所述的一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤7)中井眼缩径速率n的计算方法为:
3.如权利要求1或2所述一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤7)中D(h)的计算方法为:
4.如权利要求1或2所述一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤I)中螺变试验采用岩石螺变试验机进行。
5.如权利要求3所述的一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤I)中螺变试验采用岩石螺变试验机进行。
6.如权利要求1或2或5所述一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤2)中矿物成分测试采用X衍射仪进行。
7.如权利要求3所述一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤2)中矿物成分测试采用X衍射仪进行。
8.如权利要求4所述一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法，其特征在于，所述步骤2)中矿物成分测试采用X衍射仪进行。
【文档编号】E21B21/00GK103806855SQ201410044810
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2014年2月7日
【发明者】艾传志, 周建良, 蔚宝华, 蒋世全, 许亮斌, 李迅科, 田波, 田峥, 陈子剑 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(北京)