裂缝发育页岩地层水平井钻井气液重力置换规律

摘要：

长宁区块国家级页岩气示范区目前天然气产量达60×108 m3/a左右,是四川盆地页岩气上产的重要战场,但该区块下志留统龙马溪组页岩地层裂缝、断层发育,特别是存在气液重力置换式漏失现象,井控风险高,处理难度大,在一定程度上制约了该区页岩气资源的高效开发.为此,在数值仿真研究的基础上,对重力置换的特征及影响规律进行了系统分析.研究结果表明:①气液重力置换发生时裂缝与水平环空均存在气液分界面,裂缝内的气液界面由两侧向中间隆起,环空气相以气膜的形式存在,不会出现分层流;②重力置换主要受井底压差、裂缝宽度、钻井液密度、黏度、地层压力及裂缝倾角的影响,其中井底压差和裂缝宽度的影响远大于其他参数;③只有当井底压差处于置换窗口内时才会发生置换,而裂缝宽度是重力置换的决定因素,裂缝越宽,置换窗口就越大;④水平井钻遇双裂缝时,置换窗口显著拓展,漏失速率和气侵速率均大幅度增加,裂缝间距越大,置换越容易发生且越严重.结论认为,降低钻井液密度、提高钻井液黏度理论上可抑制重力置换,但效果有限.精细控制井底压差并配合科学堵漏措施是抑制重力置换的主要技术手段.

关键词：四川盆地;长宁区块;页岩气;水平井钻井;井底压差;气液重力置换;裂缝;影响因素;数值仿真

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资助基金：国家自然科学基金;井下碳酸盐岩裂缝多物理场耦合变形与渗流机理研究;中国石油天然气集团有限公司重大技术现场试验项目

在线出版日期：2022-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：90-98