一种巨厚盐岩地层钻井液密度的确定方法

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V_NaCl；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V_NaCl；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V_NaCl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V_NaCl；6）利用建立的A、B、Q与V_NaCl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。

主权项

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V_NaCl；3)选取巨厚盐岩层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V_NaCl；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在盐岩中的体积分数V_NaCl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的岩层密度ρ、盐岩孔隙度φ，以及粘土矿物在盐岩中的体积分数V_cl，由下式计算出巨厚盐岩层连续变化深度下的NaCl在盐岩中的体积分数V_NaCl：$\phi \times {\rho }_{fluid}+{\rho }_{NaCl}\times V_{NaCl}+V_{{\mathrm{CaSO}}_4}\times {\rho }_{{\mathrm{CaSO}}_4}+V_{cl}\times {\rho }_{cl}=\rho$$\phi +V_{NaCl}+V_{{\mathrm{CaSO}}_4}+V_{cl}=1$式中：φ为盐岩孔隙度；ρ_fluid为孔隙流体密度；ρ_NaCl为NaCl密度；V_NaCl为NaCl在盐岩中的体积分数；为CaSO₄密度；为CaSO₄在盐岩中的体积分数；V_cl为粘土矿物在盐岩中的体积分数；ρ_cl为粘土矿物密度；ρ为岩层密度；其中各组分的密度ρ_fluid、ρ_NaCl、ρ_cl均为已知值；6)利用步骤4)所建立的A、B、Q与V_NaCl的相关关系，计算出巨厚盐岩连续变化的深度下的蠕变参数A、B和Q；7)由下式确定巨厚盐岩地层全井段用于控制井眼缩径速率的钻井液密度ρ_l，并绘制钻井液密度ρ_l图版：${\rho }_l=100\{{\sigma }_h-\underset{r_w}{\overset{\infty }{\int }}\frac{2}{\sqrt{3}}\times \frac{1}{B\left(h\right)r}\times \ln [\frac{D\left(h\right)r_w^{2}n(2-n)}{2}{\left(\frac{r_w}{r}\right)}^2+\sqrt{{\left(\frac{D\left(h\right)r_w^{2}n(2-n)}{2}\right)}^2{\left(\frac{r_w}{r}\right)}^4}+1\left]\frac{dr}{H}\right\}$式中：D(h)为岩石流变参数；σ_h为水平最小地应力；r_w为井半径；r为地层距井轴的距离；H为井深；n为井眼缩径速率；h为地层深度；B(h)表示蠕变参数B随地层深度h变化的函数关系式。