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裂缝性致密砂岩储层具有较为特殊的工程地质特征,在钻井中极易受到钻井液侵入的伤害,造成油气藏开发效率低下。围绕储层保护的问题,国内外的学者进行了大量细致深入的研究工作,取得了丰富的成果,形成较为系统的储层保护理论与技术。然而,现有的储层保护理论与技术主要围绕水基钻井液进行的,对于油基钻井液储层保护问题研究的较少,但在油基钻井液应用逐渐增多的大环境下,有必要针对油基钻井液的储层保护问题进行研究。论文以裂缝性致密砂岩气层的地质和入井流体特征为切入点,研究油基钻井液伤害形成机制,揭示油基钻井液单组分伤害特征,开展油基钻井液主控伤害因素研究,明确油基钻井液储层伤害机理,进而形成油基钻井液储层保护技术。首先,以裂缝性致密砂岩气层为研究对象,结合极具代表性的塔里木裂缝性致密砂岩气层地质特征和流体使用情况,从多相流体、岩石强度变化、油基钻井液流变性三个角度研究油基钻井液对裂缝性致密砂岩气层伤害的形成机制,并明确油基钻井液与水基钻井液在伤害成因、伤害类型等方面的差异。明确了油基钻井液中基油、有机土、乳化剂、降滤失剂、润湿剂、加重剂等的作用机理和伤害特征;开展了固相颗粒作用、乳化效应、润湿性、气水侵入、油相圈闭、压力温度特征、碱性变化等油基钻井液伤害储层主控因素理论与实验研究,明确了颗粒作用、润湿性变化、油相圈闭和温度压力特征变化等为油基钻井液对裂缝性致密砂岩气层伤害的主要因素;利用两种方法综合开展了油基钻井液对储层伤害的评价,结合油基钻井液组分伤害特征与主控因素的研究,形成油基钻井液对裂缝性致密砂岩气层裂缝、基质、缝孔界面的伤害机理;润湿性辅助、毛细管压力、颗粒性伤害作用、敏感性伤害是油基钻井液对基质的主要伤害机理;颗粒性作用及伴生毛管力、乳化效应、压力温度特征变化、润湿性伤害、碱性及流速伤害及可能的气水侵入是油基钻井液对裂缝的主要伤害机理;颗粒性的堵塞、缝孔界面的液相伤害是缝孔界面的主要伤害机理。基于油基钻井液储层保护的特殊性,揭示裂缝特征及材料特征对油基钻井液储层保护的影响,形成油基钻井液储层保护的技术思路,完成裂缝性致密砂岩气层油基钻井液储层保护技术的构建;研究了储层保护材料加量与储层保护效果之间的关系。结果表明,对于小于10μm裂缝,高目数刚性材料的加入可有效提高储层保护效果,但材料之间的加量关系影响较小;对于10-200μm裂缝,在不酸溶的情况下,纤维和刚性材料的加入对储层保护功能影响较小;但酸溶后纤维骨架对储层伤害较小。基于离散单元法理论,利用颗粒流数值模技术,在颗粒流数值模拟软件上建立油基钻井液在裂缝中颗粒流模型,开展不同颗粒外形、不同裂缝长度、不同级配对油基钻井液裂缝封堵效率的研究。研究表明,基于离散单元法的颗粒流模拟技术具有良好的适应性,可对油基钻井液在裂缝中的物理堆积封堵过程进行有效的模拟;颗粒的外形对于封堵效率的影响主要是基于裂缝与颗粒的不规则性造成的;裂缝长度的变化主要是由于在受到外来压力作用导致裂缝延展,致使原本匹配的颗粒不再适用或者导致封堵带距离井筒更远;颗粒级配是影响油基钻井液封堵效率的重要影响因素,合理的级配能够快速高效地封堵、保护储层;开展了研究区块致密砂岩气层裂缝动态宽度有限元方法预测;从体系设计、粒子及加量确定、粒子对钻井液性能影响三个角度优化了现用油基钻井液,并进行了现场应用。基于环境保护的需要,构建一套白油基油包水型保护储层钻井液。实验和现场应用表明优化后的油基钻井液性能优异,具有良好的储层保护效果。本文研究成果较为系统地阐述了油基钻井液对裂缝性致密砂岩气层的伤害机理,深化了对裂缝性致密砂岩气层油基钻井液储层保护技术的认识,为油基钻井液应用过程中储层保护问题提供了参考。