裂缝性地层钻井液漏失模型及漏失规律

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1、臼徊勘珠与反2014年2月PETR0LEUMEXPL0RT10NANDDEVEL0PMENTVb1．41No．195文章编号：1000—0747(2014)01．0095．07DOI：10．11698／PED．2014．O1．12裂缝性地层钻井液漏失模型及漏失规律贾利春，陈勉，侯冰，孙振2，金衍(1．中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室；2．中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院)基金项目：国家自然科学基金项目“深部应力敏感裂缝性地层漏失封堵力学机理研究”(51204195)摘要：针对裂缝性地层钻井作业时的钻井液漏失问题，采用幂律模式钻井液，将地层中裂缝看作任意倾

2、角、可变形、裂缝面粗糙且存在滤失的二维单条裂缝模型，弓I入裂缝力学开度和裂缝迂曲度参数表征裂缝面粗糙度对钻井液漏失规律的影响，推导了钻井液漏失模型，并基于该模型分析了钻井液漏失规律。研究结果表明，幂律模式钻井液的剪切稀释性会造成漏失初始阶段漏失速率的升高；钻井液漏失速率随裂缝迂曲度变大而减小，随着裂缝开度增加裂缝迂曲度对钻井液漏失速率的影响降低；初始裂缝开度、裂缝倾角、裂缝面积、裂缝长度越大，钻井液漏失速率越大；矩形裂缝的钻井液漏失速率低于正方形裂缝；裂缝面滤失综合系数越大，钻井液漏失速率越高；井眼与裂缝相交于裂缝中心位置时钻井液漏失速率最高；随着井底压差增大，钻井液漏失速率明

3、显升高；裂缝法向刚度越高，钻井液漏失速率越小。图9表1参29关键词：裂缝性地层；钻井液漏失；裂缝；幂律流体；漏失模型；漏失速率中图分类号：TE254文献标识码：ADrillingfluidlossmodelandlossdynamicbehaviorinfracturedformationsJiaLichun，ChenMian，HouBing，SunZhen，JinYanf1．StateKeyLaboratoryofPetro&umResourceandProspecting,ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．Pe

4、troleumEngineeringTechnologyResearchInstitute，SinopecJiangsuOilfield,Yangzhou225009，China)Abstract：Inviewofthelostcirculationinfracturedformations，atwo—dimensionaltransientmodelfordescribingapower-lawdrillingfluidlossinanarbitrarily-oriented，compressible，permeable，rough-walledfracturewasintr

5、oduced．Inthismodel，themechanicalfractureapertureandfracturetortuositywereconsideredtoinvestigatetheefectoffractureroughnessonfluidlossdynamics．ThegoverningequationofpoweMawfluidlossmodelwasgivenandsolvedtoanalyzethefluidlossdynamicsinfracturedformations．Theresultsshowthattheshearthinningbeha

6、viorofpower-lawdrillingfluidCanresultinhighfluidlossrateattheinitialstageoflossevent；thefluidlossratedecreasesasthefracturetortuosityincreases．meanwhile．也eefectoffracturetortuosityonfluidlossratewilldecreaseasthefractureaperturebecomeslarger；thelargertheinitialfractureaperture，fracturedip，fr

7、acturedimensionsorfracturelength，thehigherthefluidlossratewillbe；thefluidlossrateofrectangularfracturesismuchlowerthanthatofsquarefractures；thehigherthetotalleak—ofcoeficient，thehigherthefluidlossratewillbe；thefluidlossrateisthehighestwhenthewellbo