一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法和系统.pdf

本申请涉及一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法及测量系统，所述方法包括如下步骤，测量多个时间区段的离散的滤失量；通过回归分析确定时间与滤失量之间的相关性；根据时间与滤失量之间的相关性确定钻井液滤液实际侵入体积；根据钻井信息确定理论侵入体积；根据实际侵入体积和理论侵入体积确定侵入深度。所述系统包括滤失量和时间的相关性确定模块，实际侵入体积确定模块，理论侵入体积确定模块，侵入深度确定模块。本申请所述钻进液滤液侵入储层深度的测量方法及测量系统，简单易行，操作行强。另外，其相对于现有的渗透率恢复值法而言就有良好的再现性，判断结果可信度高。

1.  一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在于：
测量多个时间区段的离散的滤失量；
通过回归分析确定时间与滤失量之间的相关性；
根据时间与滤失量之间的相关性确定钻井液滤液实际侵入体积；
根据钻井信息确定理论侵入体积；
根据实际侵入体积和理论侵入体积确定侵入深度。

2.  如权利要求1所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：根据如下表达式确定钻进时间与滤失量之间的相关性Q＝at^1/2，
其中，t为测试时间；
Q为与时间段t对应的滤失量函数；
a为根据测试结果回归得到的常数。

3.  如权利要求2所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：根据如下表达式确定实际侵入体积V₁＝(A_储层/A_岩心)×Q,
其中，V₁为实际侵入体积；
A_储层为钻井液滤液与储层接触面积；其计算公式为A_储＝2πRh，其中，R 为井眼半径；h为储层厚度参数；
A_岩心为岩心截面积；
Q为与滤失量函数。

4.  如权利要求3所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：根据如下表达式确定理论侵入体积
其中，V₂为理论侵入体积；
R为井眼半径；
r为侵入深度；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度。

5.  如权利要求4所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：根据如下表达式确定侵入深度
其中，V₁为实际侵入体积；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度；
R为井眼半径。

6.  如权利要求1至5任意一项所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方 法，其特征在于：测量多个时间区段的滤失量采用高温高压动态滤失仪测量。

7.  如权利要求6所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：采用高温高压动态滤失仪测量多个时间区段的滤失量包括如下步骤，
配制好钻井液体系，置于滚子炉一定温度下老化16小时，取出冷却至 室温；
将已经含有饱和地层水的岩心置于岩心夹持器中，加围压，将所述钻井 液体系置于斧体，升温至目标温度，开始计时测试滤失量直到样本满足回归 统计的样本容量为止。

8.  如权利要求7所述的钻井液滤液侵入储层深度测量方法，其特征在 于：所述测试滤失量计量方法为，0～2小时之间，每隔15分钟记一次滤失 量，2小时后，每隔半小时记一次滤失量。

9.  一种钻井液滤液侵入储层深度测量系统，其特征在于：包括，
滤失量和时间的相关性确定模块，用于根据多个时间区段的测试的滤失 量确定滤失量和时间相关性；
实际侵入体积确定模块，用于根据滤失量和时间相关性确定实际侵入体 积量；
理论侵入体积确定模块，用于确定理论侵入体积量；
侵入深度确定模块，用于根据实际侵入体积量和理论侵入体积量确定侵 入深度值。

10.  如权利要求9所述的钻井液滤液侵入储层深度测量系统，其特征在 于：所述滤失量和时间的相关性确定模块中根据如下表达式确定钻进时间与 滤失量之间的相关性Q＝at^1/2，
其中，t为测试时间；
Q为与时间段t对应的滤失量函数；
a为根据测试结果回归得到的常数。

11.  如权利要求10所述的钻井液滤液侵入储层深度测量系统，其特征 在于：所述实际侵入体积确定模块，根据如下表达式确定实际侵入体积 V₁＝(A_储层/A_岩心)×Q,
其中，V₁为实际侵入体积；
A_储层为钻井液滤液与储层接触面积；其计算公式为A_储＝2πRh，其中，R 为井眼半径；h为储层厚度参数；
A_岩心为岩心截面积；
Q为与滤失量函数。

12.  如权利要求11所述的钻井液滤液侵入储层深度测量系统，其特征 在于：所述理论侵入体积确定模块，根据如下表达式确定理论侵入体积
其中，V₂为理论侵入体积；
R为井眼半径；
r为侵入深度；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度。

13.  如权利要求12所述的钻井液滤液侵入储层深度测量系统，其特征 在于：所述侵入深度确定模块中根据如下表达式确定侵入深度
其中，V₁为实际侵入体积；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度；
R为井眼半径。

一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法和系统
技术领域
本发明属于石油钻采的技术领域，涉及一种钻井液滤液侵入储层深度的 测量方法和系统。
背景技术
在石油钻采过程中，钻井液滤液侵入储层的程度(深度)直接关系到对 储层品质的影响。目前，实验室评价储层侵入程度的方法主要是渗透率恢复 值法，此方法比较单一，且重现性不是很好。钻井液滤液在储层中的侵入深 度是体现钻井液体系储层保护效果重要的参数，目前仅可通过测井参数进行 预测，尚无准确确定钻井液滤液在侵入储层深度的测试方法。
发明内容
鉴于上述原因，本发明提出的一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法和 系统，目的是提供一种再现性好的钻井液滤液侵入储层深度测量方法和系 统，通过对滤液侵入储层深度的准确确定从而评价滤液侵入对储层的危害程 度。
为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法，包括如下步骤：
测量多个时间区段的离散的滤失量；
通过回归分析确定时间与滤失量之间的相关性；
根据时间与滤失量之间的相关性确定钻井液滤液实际侵入体积；
根据钻井信息确定理论侵入体积；
根据实际侵入体积和理论侵入体积确定侵入深度。
进一步地，根据如下表达式确定钻进时间与滤失量之间的相关性Q＝at^1/2，
其中，t为测试时间；
Q为与时间段t对应的滤失量函数；
a为根据测试结果回归得到的常数。
进一步地，根据如下表达式确定实际侵入体积V₁＝(A_储层/A_岩心)×Q,
其中，V₁为实际侵入体积；
A_储层为钻井液滤液与储层接触面积；其计算公式为A_储＝2πRh，其中，R 为井眼半径；h为储层厚度参数；
A_岩心为岩心截面积；
Q为与滤失量函数。
进一步地，根据如下表达式确定理论侵入体积
其中，V₂为理论侵入体积；
R为井眼半径；
r为侵入深度；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度。
进一步地，根据如下表达式确定侵入深度
其中，V₁为实际侵入体积；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度；
R为井眼半径。
其中，测量多个时间区段的滤失量采用高温高压动态滤失仪测量。
其中，采用高温高压动态滤失仪测量多个时间区段的滤失量包括如下步 骤，
配制好钻井液体系，置于滚子炉一定温度下老化16小时，取出冷却至 室温；
将已经含有饱和地层水的岩心置于岩心夹持器中，加围压，将所述钻井 液体系置于斧体，升温至目标温度，开始计时测试滤失量直到样本满足回归 统计的样本容量为止。
其中，所述测试滤失量计量方法为，0～2小时之间，每隔15分钟记一次滤 失量，2小时后，每隔半小时记一次滤失量。
在上述方法基础上，本申请形成一种钻井液滤液侵入储层深度测量系统，包 括，
滤失量和时间的相关性确定模块，用于根据多个时间区段的测试的滤失 量确定滤失量和时间相关性；
实际侵入体积确定模块，用于根据滤失量和时间相关性确定实际侵入体 积量；
理论侵入体积确定模块，用于确定理论侵入体积量；
侵入深度确定模块，用于根据实际侵入体积量和理论侵入体积量确定侵 入深度值。
进一步地，所述滤失量和时间的相关性确定模块中根据如下表达式确定钻进 时间与滤失量之间的相关性Q＝at^1/2，
其中，t为测试时间；
Q为与时间段t对应的滤失量函数；
a为根据测试结果回归得到的常数。
进一步地，所述实际侵入体积确定模块，根据如下表达式确定实际侵入体积 V₁＝(A_储层/A_岩心)×Q,
其中，V₁为实际侵入体积；
A_储层为钻井液滤液与储层接触面积；其计算公式为A_储＝2πRh，其中，R 为井眼半径；h为储层厚度参数；
A_岩心为岩心截面积；
Q为与滤失量函数。
进一步地，所述理论侵入体积确定模块，根据如下表达式确定理论侵入体积
其中，V₂为理论侵入体积；
R为井眼半径；
r为侵入深度；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度。
进一步地，所述侵入深度确定模块中根据如下表达式确定侵入深度
其中，V₁为实际侵入体积；
h为储层厚度参数；
储层孔隙度；
R为井眼半径。
本发明相对于现有技术而言，其有益效果如下：
本发明所述钻进液滤液侵入储层深度的测量方法，简单易行，操作行强。 另外，其相对于现有的渗透率恢复值法而言就有良好的再现性，判断结果可 信度高。
附图说明
图1为测量方法流程图。
图2是储层侵入深度示意图。其中，R为井眼半径；r为侵入深度；h为 储层厚度参数。
图3是具体实例中实验数据及拟合结果示意图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合 附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的核心是根据测试钻井过程中的钻井液滤液滤失量及井储层物 性特征，确定出滤液侵入深度，从而判断滤液侵入对储层的伤害程度。本发 明的理论依据为钻井液滤液实际侵入体积与理论侵入体积相等。
具体实施例为一种钻井液滤液侵入储层深度测量方法参见图1，包括
S101、测量多个时间区段的离散的滤失量；
S102、通过回归分析确定时间与滤失量之间的相关性；
S103、根据时间与滤失量之间的相关性确定钻井液滤液实际侵入体积；
S104、根据钻井信息确定理论侵入体积；
S105、根据实际侵入体积和理论侵入体积确定侵入深度。
具体实施时，根据式(1)确定钻进时间与滤失量之间的相关性
Q＝at^1/2      式(1)
上式中，t为测试时间；Q为与时间段t对应的滤失量函数；a为根据测 试结果回归得到的常数。
具体实施时，根据式(2)确定实际侵入体积
V₁＝(A_储层/A_岩心)×Q,   式(2)
其中，V₁为实际侵入体积；A_储层为钻井液滤液与储层接触面积；其计算 公式为A_储＝2πRh，上式中，R为井眼半径；h为储层厚度参数；A_岩心为岩心截 面积其中，R₁为岩心半径；Q为与滤失量函数。
具体实施时，根据式(3)确定理论侵入体积
   式(3)
理论计算的模型如图2所示，图2中将侵入体积简化为柱体，图中示出 了R为井眼半径、r为侵入深度和h为储层厚度参数之间的关系。上式中，V₂为理论侵入体积；R为井眼半径；r为侵入深度；h为储层厚度参数；为储 层孔隙度，其中，h储层厚度参数；储层孔隙度可根据井储层物性特征确 定，R井眼半径实际测量所得。
在具体实施时，根据式(4)确定侵入深度，
   式(4)
上式中，V₁为实际侵入体积；h为储层厚度参数；储层孔隙度；R为井眼 半径，其中，h为储层厚度参数；储层孔隙度；R为井眼半径的确定方法 同上。为了更清楚的表达，还可将上式进行如下改写式(5)，
   式(5)
其中，式中各含义同上。
在具体实施时，测量多个时间区段的滤失量采用高温高压动态滤失仪测 量。采用高温高压动态滤失仪测量多个时间区段的滤失量包括如下步骤：步 骤一，配制好钻井液体系，置于滚子炉一定温度下老化16小时，取出冷却 至室温；步骤二，将已经含有饱和地层水的岩心置于岩心夹持器中，加围压， 将所述钻井液体系置于斧体，升温至目标温度，开始计时测试滤失量直到样 本满足回归统计的样本容量为止。
根据滤失量的变化特点，测试滤失量计量方法为，0～2小时之间，每隔 15分钟记一次滤失量，2小时后，每隔半小时记一次滤失量。
为了更清楚的说明上述方法下面结合具体实例对侵入深度的确定的过 程进行详细说明。以NB31-1-3H井为例，为保证实验统一性，所选用岩心均 为同一公司同一批次的产品，为了判断本技术方案的再现性，本实施例中测 试两次，并将两次测试结果进行比较，所选取的岩心参数见表1。钻井液体 系所用处理剂均为同一公司同一批次的产品，所选取的钻井液体系配方见表 2。
表1