【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油与天然气工程领域，特别是涉及一种裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法。
技术介绍
1、对于裂缝型储层，由于其存在天然裂缝，由于压差作用钻井液往往通过裂缝渗透进入地层造成钻井液漏失，或者进入储层导致储层污染，因此准确评价钻井液对储层以及裂缝的污染程度，对优化钻井液配方、揭示污染机理具有重要意义。
2、现有技术中数值模拟方法是预测钻井液污染最适用的方法，陈飞基于粒子群算法用于支持向量机模型参数优化，结合了惯性权重的自适应调整和高斯扰动的思想，建立了改进pso-svm的钻井液侵入储层深度预测模型，对塔里木塔中35口井的钻井液侵入储层深度进行预测(陈飞.基于改进pso-svm的钻井液侵入储层深度预测[j].新疆石油天然气,2020,第16卷(1):41-44，3)；雷强等建立了钻井液在单一裂缝中的漏失动力模型，根据裂续内钻井液压力的分布来定量描述钻井液的侵入深度，考虑并分析了该模型的侵入深度与侵入时间，压差和裂缝宽度之间的相互关系，利用该模型计算了克深井区获得增产效果的酸压井中钻井液的侵入深度(雷强，唐洪明，张烈辉，朱柏宇.钻井液在致密砂岩中裂缝的侵入深度模型[j].西南石油大学学报(自然科学版),2018,第40卷(4):97-104)。但是现有研究存在以下缺陷：1、多数模型中的钻井液污染仅考虑井壁壁面侵入基质岩体这一过程；2、仅针对非裂缝型储层或仅针对单一裂缝储层，未能考虑多裂缝或未能将两个污染过程综合起来考虑。
3、其中采用经验公式描述天然裂缝与岩石间的钻井液固相质量传递过程，钻井液对天然裂缝
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的问题，本专利技术提供一种裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，该方法通过收集基础参数，以深层碳酸盐岩储层特征为基础，同时考虑了钻井液沿井壁壁面侵入基质岩体和天然裂缝壁面侵入基质岩体这两种污染过程，描述了泥饼动态生长过程和固相侵入过程对天然裂缝宽度和基质渗透率动态变化的影响，并耦合了这一系列过程，建立了钻井液污染模型，预测了钻井液漏失污染。此外，本专利技术提供了一种利用上述裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法的工程应用方法，通过测井资料修正了预测公式，建立了估算井下天然裂缝参数的方法，计算了不同储层及天然裂缝参数下的污染范围。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
2、一种裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，包括以下步骤：
3、s1、建立基质岩体渗流模型；
4、s2、建立天然裂缝渗流模型以及浓度场控制模型；
5、s3、考虑钻井液漏失泥饼的影响，建立天然裂缝宽度变化模型；
6、s4、耦合步骤s1-s4中的模型，代入定解条件，利用求解结果进行钻井液漏失污染预测。
7、进一步的技术方案是，所述步骤s1中基质岩体渗流模型为
8、
9、式中，ρ—钻井液密度，kg/m3；vm—基质岩体x方向平均流速，m/s；um—基质岩体y方向平均流速，m/s；φ—基质岩体孔隙度，无因次；t—时间，s。
10、进一步的技术方案是，所述步骤s2中天然裂缝渗流模型为
11、
12、式中，wnf—天然裂缝宽度，m；pnf—天然裂缝压力，pa；v1,nf—天然裂缝内平均流速，m/s。
13、进一步的技术方案是，所述步骤s2中浓度场控制模型为
14、
15、式中，cd—天然裂缝中钻井液浓度，kg/m3；αl—钻井液固相侵入基质的百分比，无量纲。
16、进一步的技术方案是，所述步骤s3中建立天然裂缝宽度变化模型还包括：
17、s31、利用天然裂缝钻井液侵入速度vnf与天然裂缝钻井液固相质量浓度cnf，计算由天然裂缝内向壁面滤失的钻井液固相质量mgx：
18、mgx＝cnfvnfδyhδt
19、式中，mgx—钻井液固相质量，kg；vnf—钻井液侵入速度，m/s；cnf—天然裂缝内钻井液固相的质量浓度，无因次；δy—y方向单元格长度，m；h—储层厚度，m；δt—时间步长，s；
20、s32、根据钻井液固相侵入比例fgx计算附着于天然裂缝壁面的泥饼厚度hgx：
21、
22、式中，hgx——天然裂缝壁面的泥饼厚度，m；fgx——钻井液固相侵入比例，无因次；ρgx——钻井液固相密度，kg/m3；φgx——泥饼孔隙度，无因次；
23、s33、计算污染后天然裂缝壁面网格平均渗透率kwr,c'：
24、
25、式中，kwr,c'—污染后天然裂缝壁面网格平均渗透率，m2；km—储层基质原始渗透率，m2；kgx'—滤饼渗透率，m2；δx—x方向网格长度，m；hgx—泥饼厚度，m；
26、s34、计算泥饼生成后天然裂缝宽度wnf'：
27、w′nf＝wnf-hgx,l-hgx,r
28、式中，wnf'—钻井液侵入后天然裂缝宽度，m；wnf—钻井液侵入前天然裂缝宽度，m；hgx,l—孔隙左端泥饼厚度，m；hgx,r—孔隙右端泥饼厚度，m。
29、进一步的技术方案是，所述步骤s4中定解条件包括初始条件：初始压力等于储层压力。
30、进一步的技术方案是，所述步骤s4中定解条件包括边界条件：下边界定井底压力，上边界为定压边界，左右边界为封闭边界。
31、进一步的技术方案是，收集基础参数进行漏失污染预测，所述基础参数包括工程参数、地质参数以及钻井液参数。
32、进一步的技术方案是，所述工程参数包括钻井压差，钻时；所述地质参数包括深度、压力系数、温度梯度、基质孔隙度、基质渗透率、天然裂缝宽度、天然裂缝密度；钻井液参数包括钻井液粘度、钻井液密度、固相侵入比例、泥饼渗透率。
33、进一步的技术方案是，采用无因次产能指数dj进行污染程度描述。
34、另一方面，本专利技术提供了一种利用上述裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法的工程应用方法，包括以下步骤：
35、(a)利用污染预测方法的计算结果与实验测试结果进行对比，对比参数包括漏失率、伤害率；
36、(b)根据区块资料利用第一预测公式进行裂缝参数预测，采用污染预测方法预测对应裂缝参数下的污染参数；
37、(c)根据测井资料，初步标定天然裂缝条数，利用修正后的第二预测公式获取天然裂缝宽度；
38、(d)采用污染预测，根据初步标定的天然裂缝条数及宽度，计算单井漏失量，并与实际漏失量对比，若二者之间的差异大于误差阈值，则修改拟合第二预测公式，再次计算天然裂缝宽度，直至漏失量差异小于误差阈值；
39、(e)采用测井资料、修正后的第二预测公式即可标定天然裂缝条数及宽度，进一步根据污染预测方法的计算结果建立污染深度及伤害率图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S1中基质岩体渗流模型为
3.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S2中天然裂缝渗流模型为
4.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S2中浓度场控制模型为
5.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S3中建立天然裂缝宽度变化模型还包括：
6.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S4中定解条件包括初始条件：初始压力等于储层压力。
7.根据权利要求6所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤S4中定解条件包括边界条件：下边界定井底压力，上边界为定压边界，左右边界为封闭边界。
8.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，收集基础参数进行漏失污染预测，所述基础参数包括工程参数、地质参数以及钻井液参数。
9.根据权利要求8所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预
10.一种利用权利要求1-9任一所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法的工程应用方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤s1中基质岩体渗流模型为
3.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤s2中天然裂缝渗流模型为
4.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤s2中浓度场控制模型为
5.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤s3中建立天然裂缝宽度变化模型还包括：
6.根据权利要求1所述的裂缝型储层钻井液漏失污染预测方法，所述步骤s4中定解条件包括初始条件：初始压力等于储层压力。
7.根据权利要求6所述的裂...
【专利技术属性】
技术研发人员：任冀川，徐培轩，郭建春，管晨呈，苟波，何颂根，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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