天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.05.04

西南石油大学学报(自然科学版)

天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究

李大奇1，2 *，刘四海1，2，康毅力3，张浩4

1. 中国石化石油工程技术研究院，北京朝阳100101；2.“页岩油气富集机理与有效开发”国家重点实验室，北京朝阳100101；
3.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学，四川成都610500；4. 成都理工大学能源学院，四川成都610059

出版日期:2016-06-01 发布日期:2016-06-01
通讯作者: 李大奇，E-mail：ldqcwct@163.com
基金资助:
国家科技重大专项（2016ZX05061）；国家自然科学基金（51104025，51374044，51490650）。

Dynamic Behavior of Drilling Fluid Leakage in Naturally#br# Fractured Formations

LI Daqi1，2*, LIU Sihai1，2, KANG Yili3, ZHANG Hao4

1. Research Institute of Petroleum Engineering，SINOPEC，Chaoyang，Beijing 100101，China
2. State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanisms and Effective Development，Chaoyang，Beijing 100101，China
3. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China
4. School of Energy Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan 610059，China

Online:2016-06-01 Published:2016-06-01

摘要/Abstract

摘要：

天然裂缝性地层钻井中经常发生钻井液漏失，明确漏失规律对防漏堵漏十分重要。采用赫巴模式来描述钻井
液的流变性，建立了一维无限长裂缝地层中的钻井液漏失模型，研究了正压差、裂缝宽度、钻井液流变参数对漏失速率
及最终漏失量的影响。研究表明，赫巴模式钻井液的漏失速率曲线在双对数坐标下具有典型的3 段式特征，第一段和
第三段为直线，中间段为弧形；漏失速率随着压差和裂缝宽度的增加而非线性增加，随着稠度系数、流型指数和动切力
的增加而减小，但与裂缝宽度已不符合立方定律关系；最终漏失量随着压差、裂缝宽度平方的增加线性增加，随着动切
力增加线性减小，随着流型指数的增加非线性减小，而与稠度系数无关。研究对认清漏失规律及采取合理的防漏堵漏
措施具有参考意义。

关键词: 井漏, 裂缝, 赫巴模式, 漏失机理, 漏失速率

Abstract:

Lost circulation usually occurs in naturally fractured formation. It is very important to understand the dynamic behavior
of drilling fluid losses in lost circulation prevention and control. A one-dimensional infinite fracture model for describing
Herschel-Buckley fluid drilling fluid loss was established，and was used to investigate the effect of differential pressure，fracture
aperture and drilling fluid rheological property on fluid loss rate and ultimate loss volume. The results show that the loss
rate curve can be divided into three segments in double logarithmic coordinate. The first and the third segment are straight
line，and the middle segment is an arc. The fluid loss rate increases nonlinearly as fracture aperture and differential pressure
increases，and decreases as consistency factor，flow behavior index，and yield stress increase. Fracture aperture and loss rate do
not conform to the cubic law relationship. Ultimate loss volume increases linearly as the differential and the square of fracture
width increase，and decreases as yield stress and flow behavior index increase，with nothing to do with the consistency factor.
These results are useful to distinguish mud loss types and take reasonable lost circulation prevention and control measures.

Key words: lost circulation, fracture, Herschel-Buckley fluid, fluid leakage mechanism, fluid leakage rate

中图分类号:

TE28

李大奇1，2 *，刘四海1，2，康毅力3，张浩4. 天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.05.04.

LI Daqi1，2*, LIU Sihai1，2, KANG Yili3, ZHANG Hao4. Dynamic Behavior of Drilling Fluid Leakage in Naturally#br# Fractured Formations[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.05.04.

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