一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法技术

本发明专利技术涉及一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法，包括：构建裂缝型致密气层与裂缝性致密气层物理模型，根据地震资料和储层地质情况数值模拟结果进行模型优选，通过现场实验

【技术实现步骤摘要】
一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法


[0001]本专利技术涉及钻井与完井工程钻井液漏失控制
，涉及一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法
。

技术介绍

[0002]随着油气开发逐步迈向深层，致密砂岩气
、
页岩气
、
煤层气等致密气藏的开发是增储上产的必由之路，致密气层普遍发育天然裂缝，它既是油气储集的有效空间，又是油气渗流的主要通道，对致密气藏的高效开发起关键作用
。
然而，钻完井工程在钻开致密气层时，天然裂缝发育导致钻井液漏失风险大，钻开这类储层时往往极易诱发钻井液漏失，导致固相侵入
、
相圈闭等储层损害问题，向钻井液中加入随钻堵漏材料或下堵漏浆进行专项堵漏是控制钻井液漏失的常用手段
。
[0003]在制定防漏堵漏方案时，储层裂缝宽度是选择防漏堵漏材料的首要地质因素，选择与储层裂缝宽度匹配的防漏堵漏材料是钻井防漏堵漏的前提，然而，储层裂缝宽度的确定一直是防漏堵漏的首要技术难题，目前常用的方法包括岩心观测
、
漏失资料反演
、
测井
、
试井
、
有限元模拟等方法，例如中国专利
CN 112127882 B
提出了一种裂缝性地层钻井液漏失动态裂缝宽度计算方法，属于漏失资料反演裂缝宽度计算方法，但这类方法预测结果往往滞后
、
精度偏低，与原地条件下的裂缝宽度可能存在较大误差，并且漏失已造成储层损害，因而难以指导制定防漏方案
>。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：基于地层裂缝真实产状
、
气测录井原理与工程录井数据，建立致密气层裂缝宽度随钻录井解释模型，现场根据气测录井资料与工程录井数据随钻快速解释致密气层裂缝宽度，为制定防漏堵漏对策
、
优选随钻防漏材料提供早期决策依据，对致密气层高效钻井具有重要意义
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的目的由以下技术措施实现：
[0006]一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法，包括：
[0007]S1、
根据地震资料
、
邻井数据和储层地质情况数值模拟结果，选择裂缝型致密气层或裂缝性致密气层物理模型；
[0008]S2、
现场随钻获取钻进每米地层的上返岩屑体积并校正，通过钻前地震解释资料或邻井成像测井结果获得储层天然裂缝密度与裂缝倾角，通过钻井液脱气效率实验获得现场脱气器的全烃平均脱气效率，并且依据邻井测井解释结果或气测全烃计算方法得到致密气层含气饱和度；
[0009]S3、
基于气测录井原理与工程录井数据，结合步骤
S1
中选择的物理模型，建立致密气层裂缝宽度随钻录井解释模型，计算得出致密气层随钻录井解释裂缝宽度
。
[0010]其中，所述步骤
S3
中计算致密气层随钻录井解释裂缝宽度的模型以及选择模型的方法如下：
[0011]模型一：适用于地震资料或邻井数据显示储层为裂缝型致密气层，即油气储集空间与渗流通道均为裂缝的情况
。
[0012]根据成像测井中的天然裂缝解释图像，致密气层中的天然裂缝为椭圆形，形态为具有一定厚度
(
裂缝宽度
)
的“椭圆柱”，裂缝一般与井眼斜交，形成椭圆短轴为井眼直径，长轴则随裂缝倾角变化，具体计算椭圆形天然裂缝长短轴关系与裂缝体积如下式所示：
[0013]r
w
＝
b
＝
acos
α
[0014][0015]式中：
r
w
为井眼半径，
m
；
a
为椭圆形天然裂缝半长轴，
m
；
b
为椭圆形天然裂缝半短轴，
m
；
α
为裂缝倾角，
°
；
V
裂缝
为天然裂缝体积，
m3；
w
为裂缝宽度，
mm。
[0016]根据气测录井原理，钻进时被破碎岩石中的烃类气体进入钻井液，出现气测显示即全烃值异常，而裂缝型致密气层中的烃类气体主要富集于天然裂缝中
。
并且对于裂缝型储层，由于裂缝的毛管作用很小，因而气层裂缝的含气饱和度可接近
100
％
。
[0017]因此假设：裂缝为椭圆形，裂缝垂向成组出现且以稳定线密度分布；破碎每米地层岩屑释放的烃类气体全部进入钻井液；破碎每米地层岩屑释放的烃类气体体积与天然裂缝体积相等；裂缝宽度钻进时不发生变化；地面除气设备正常运转，脱气效率不变；忽略其他工程因素
(
如井口逸散气
、
岩屑床
)
对气测录井结果的影响；井筒中轴线与裂缝中心重合；正压差钻井条件下，井筒周围的烃类气体不进入井筒
(
不发生气侵
)
，储层含气饱和度为
100
％
。
[0018]基于上述假定，得到每米储层的地面含气量计算公式：
[0019][0020]式中：
T
g
为全烃值，％；
L1为样品泵抽气量，
mL/min
；
L2为电动脱气器脱浆量，
mL/min
；
η
为电动脱气器脱气效率，％；
V1为破碎每米地层钻井液中地面烃类气体含量，
mL
；
Q
为钻井液泵排量，
L/min
；
t
为钻时，
min/m。
[0021]当烃类气体随钻井液从地层随钻井液返到地表时，气体体积会随温度压力变化发生改变
。
已知地面状态与地层状态下的气态方程如下式所示：
[0022][0023][0024]深度为
H
的地层压力为：
[0025]P
s
＝
GH
[0026][0027]得到每米储层的地层含气量计算公式：
[0028][0029]式中：
M
为每立方米岩石中气体的质量，
g
；
u
为气体摩尔质量，
g/mol
；
P
f
为地表压力
(
大气压
)
，
MPa
；
T
f
为地表钻井液温度
(
可由录井温度传感器读取
)
，
K
；
P
s
为钻井液液柱压力，
MPa
；
T
s
为地层温度
(
根据地温梯度或测压数据求得
)
，
K
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
根据地震资料
、
邻井数据和储层地质情况数值模拟结果，选择裂缝型致密气层或裂缝性致密气层物理模型；
S2、
现场随钻获取钻进每米地层的上返岩屑体积并校正，通过钻前地震解释资料或邻井成像测井结果获得储层天然裂缝密度与裂缝倾角，通过钻井液脱气效率实验获得现场脱气器的全烃平均脱气效率，并且依据邻井测井解释结果或气测全烃计算方法得到致密气层含气饱和度；
S3、
基于气测录井原理与工程录井数据，结合步骤
S1
中选择的物理模型，建立致密气层裂缝宽度随钻录井解释模型，计算得出致密气层随钻录井解释裂缝宽度
。2.
根据权利要求1所述的一种致密气层裂缝宽度随钻录井解释方法，其特征在于：所述步骤
S3
中计算致密气层随钻录井解释裂缝宽度的模型以及选择模型的方法如下：模型一：适用于地震资料或邻井数据显示储层为裂缝型致密气层，即油气储集空间与渗流通道均为裂缝的情况
。
模型的假设条件为：裂缝为椭圆形，裂缝垂向成组出现且以稳定线密度分布；破碎每米地层岩屑释放的烃类气体全部进入钻井液；破碎每米地层岩屑释放的烃类气体体积与天然裂缝体积相等；裂缝宽度钻进时不发生变化；地面除气设备正常运转，脱气效率不变；忽略其他工程因素
(
如井口逸散气
、
岩屑床
)
对气测录井结果的影响；井筒中轴线与裂缝中心重合；正压差钻井条件下，井筒周围的烃类气体不进入井筒
(
不发生气侵
)
，储层含气饱和度为
100
％
。
基于上述假定，得到裂缝型致密气层随钻录井解释裂缝宽度计算公式如下：式中：
r
w
为井眼半径，
m
；
α
为裂缝倾角，
°
；
w
为裂缝宽度，
mm
；
T
g
为去除背景气
、
排除单根气
、
再循环气
、
污染气与后效气后的全烃值，％；
L1为样品泵抽气量，
mL/min
；
L2为电动脱气器脱浆量，
mL/min
；
η
为电动脱气器全烃平均脱气效率，％；
Q
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇童，游利军，康毅力，杨建，谭伟雄，白瑞婷，刘玉明，兰林，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：