核磁共振法研究钻井液侵入对甲烷水合物沉积层分解及渗透率的影响

作     者：李轩 黄维安 孙金声 吕开河 王金堂 刘一田 赵雪钰 LI Xuan;HUANG Weian;SUN Jinsheng;L Kaihe;WANG Jintang;LIU Yitian;ZHAO Xueyu

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东))山东青岛266580 湖北工业大学底特律绿色工业学院湖北武汉430068 

出 版 物：《中国石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science))

年 卷 期：2022年第46卷第6期

页      面：11-20页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(51991361) 国家自然科学基金项目(51974351) 

主　　题：天然气水合物 储层伤害 核磁共振 磁共振成像 评价方法 

摘      要：海域天然气水合物储层钻井过程中,井筒工作液侵入诱发储层水合物分解易导致储层骨架变形、微粒运移、出砂堵塞等类型的储层损害。为探明水合物储层伤害类型及机制,基于核磁共振技术建立井筒工作液侵入水合物储层的模拟试验方法,探究在不同液相侵入温度下水合物分解特性及储层伤害程度。结果表明:外来液相侵入过程中沉积层水合分解程度差异较大,将沉积层从左到右划分为3个区域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),当注热温度为20℃时沉积层水合物仅在近入口端少量分解;热流以40℃注入时,区域Ⅰ平均水合物饱和度由54%降低至24%,区域Ⅱ中水合物饱和度由65%下降至43%,区域Ⅲ中水合物饱和度由67%下降至49%;液相侵入温度为60℃时区域Ⅰ中平均水合物饱和度降至2%,基本已完全分解,区域Ⅱ中水合物饱和度仅剩12%,区域Ⅲ中平均水合物饱和度降为26%;侵入过程中水合物分解前缘呈楔形推进,注入温度升高,分解速率和分解程度明显加剧;随着水合物分解沉积层渗透率增大,但同时沉积层胶结性减弱,微粒运移加剧,堵塞孔喉,造成储层伤害。