当钻开油气层时，在正压差、毛细管力的作用下，钻井液的固相进入油气层造成孔喉堵塞，其液相进入油气层且与其发生作用，破坏油气层原有的平衡，从而诱发油气层潜在伤害因素，造成渗透率下降。
6．1．3．1 钻井液液相和固相侵入油气层深度的伤害
（1）钻井液滤液、固相颗粒侵入深度的计算。在整个侵入过程中，侵入物主要分滤液和固相颗粒两部分，现用测井方法进行侵入深度计算。不同的测井方法，其探测范围不同。对于电法测井，深、中感应（或深、浅双侧向）与微聚焦测井的探测范围依次是深、中、浅，当钻井液滤液侵入地层时，三种测井曲线会显示出幅度差。所以，用做过井眼和围岩校正后的深、中感应测井读数值以及微聚焦测井读数值一起在侵入校正图版上即可读出钻井液滤液侵入深度。地层真电阻率（Rt）大于侵入带电阻率（Rxo）的校正图版如图6－4所示。
影响固相颗粒侵入油气层深度的因素虽然很多，但主要因素有：钻井液中固相含量和固相颗粒粒径分布；油气层岩石物性（主要是油气层孔隙的孔径大小）和钻井液液柱压力与地层孔隙压力之差。通过对大量实验数据进行多元非线性回归处理，得到钻井液中的固相颗粒在压差作用下侵入油气层最大深度的数学模型，该模型能较好地适用于疏松砂岩地层，其表达式为：
式中：Lmax——钻井液中固相颗粒侵入油气层的最大深度（mm）；
p——钻井液液柱压力与地层孔隙压力之差（Pa）；
r1——油气层孔隙的平均孔径（μm）；
r2——钻井液中固相颗粒粒径小于或等于r1部分的平均粒径（μm）；
C0——钻井液中固相颗粒的体积分数（%）；
a——钻井液中颗粒粒径小于或等于r1的颗粒体积占总颗粒体积的体积分数，小数值。
图6－4 双感应—微聚焦测井组合图版（Rt＞Rxo）
从每口井的组合测井数据中根据已有的测井解释结果，筛选出每个油层的微聚焦电阻率（RFOC）、深感应电阻率（RILD）和中感应电阻率（RILM）数据，再根据射孔生产情况，得出每个射孔油组平均的AC（纵波时差）、DEN（密度）、RFOC、RILD、RILM值。
钻井液侵入深度分两部分单独计算：钻井液滤液的侵入深度和钻井液中固相颗粒的侵入深度。
（2）钻井液滤液的侵入深度与储层伤害。HND1、HND2油田是中海石油（中国）有限公司湛江分公司于1997年勘探开发的两个中型油田，根据以上介绍的图版法对HND1、HND2油田8口井钻井液侵入深度进行计算，所得结果如表6－5和表6－6所示。
表6－5和表6－6即为HND1、HND2油田8口井各生产油组计算的钻井液滤液侵入深度的数据。由于HND1油田的HND1－A9井、HND1－A10井和HND2油田的HND2－A9井的测井数据缺少了计算滤液侵入深度所必需的几个参数，所以在HND1油田构造图上找了与HND1－A9井、HND1－A10井相近井位的HND1－2井和HND1－A2井代替。
1）HND1油田分析了4口井分别在ZJ1－4油组和ZJ2－1油组的数据，由于有一半层位的侵入值不能精确得到（其值用“＊”表示，侵入深度大约为中感应探测深度，75cm左
表6－5 HND1油田4口井钻井液滤液侵入深度计算
注：表中*表示比值RILD／RILM和RILD／RFOC所确定的点落在图版外面，无法得到精确值，但观察这些油组的各测井值发现，它们中感应测井值和聚焦测井值都较相近，而这两个值都与深感应值差别较大，说明侵入中等，基本达到了中感应探测范围的深度，约75cm。右），因此，用有确切侵入值的几个层位来分析侵入情况。从表中侵入数据得知：①各井在ZJ1－4油组侵入带半径分别为28．9cm、54．3cm、60．6cm，分布范围广，差异较大；②ZJ2－1油组侵入值为37．8cm，侵入中等。
表6－6 HND2油田4口井钻井液滤液侵入深度计算
注：表中＊含义同表6－5。
2）HND2油田分析了4个油组：ZJ1－3油组侵入深度不能准确确定，ZJ1－6油组有两个值，分别为54．3cm和92．4cm，侵入都较深；ZJ1－7油组为35．2cm，侵入中等；ZJ2－1油组分别为65．0cm和92．4cm，侵入较深。
3）分析了HND1油田和HND2油田ZJ2－1油组，从侵入带半径数据来看，侵入深度变化较大。
4）另外，整理射孔资料发现，其射孔深度约为18．1cm，因此，即使对于最小的侵入深度（28．9cm），用传统射孔方法也无法消除钻井液滤液侵入而可能引起的储层伤害，只能用其他办法（例如特殊的射孔方法：射孔－压裂复合射孔、超正压射孔、水力喷砂射孔、水力深穿透射孔等。这些射孔方法都有较深的穿透能力，未开发油田群若有滤液侵入较深的情况时，也可用类似方法解决）或利用开发过程中地层流体反排作用来消除。
（3）钻井液中固相颗粒的侵入深度与储层伤害。钻井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂及钻屑等。钻井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井液有效液柱压力与地层孔隙压力形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层伤害。伤害的严重程度随钻井液中固相含量的增加而加剧，特别是较为分散的膨润土的含量影响最大，固相颗粒侵入油气层的深度随压差增大而加深；钻井液中除保持必需的膨润土、加重剂、暂堵剂等外，应尽可能降低钻井液中无用固相的含量。依据所钻油气层的孔喉直径，选择匹配的固相颗粒尺寸大小、级配和数量，用以控制固相侵入油气层的数量与深度。整理出9口井的固相含量数据如表6－7所示。
表6－7 ZJ2－1油组不同井钻井液的固相含量
对这方面的资料进行了查阅、比较和分析，用疏松砂岩固相颗粒侵入深度的公式（6－1）进行计算，结果如表6－8所示。从计算的最终结果来看，HND 1油田相对于HND 2油田总体上固相侵入深度要浅，范围为8～9mm；而HND2油田除了HND2－A2井钻井液中无固相外，其他井的浸入深度都超过了10mm，最浅的为10．7mm，最深的为14．6mm，平均为11．1mm。两个油田固相侵入深度差异是由于储层孔径和钻井液中固相颗粒粒径以及钻井压差引起的，但侵入深度都不深，是由于钻井液中使用了桥堵剂的缘故，这种较浅的固相侵入引起的堵塞可以通过射孔完井方式来消除。
表6－8 HND1油田9口井固相颗粒侵入深度计算
6．1．3．2 钻井液在各钻井工序中对储层的伤害
（1）钻井液流变性能与储层伤害。钻井液性能的好坏与油气层伤害程度紧密相关。钻井液固相和液相进入油气层的深度及伤害程度均随钻井液静滤失量、动滤失量、HTHP滤失量的增大和泥饼质量变差而增加。钻井过程中起下钻、开泵所产生的激动压力随钻井液塑性黏度和动切力的增大而增加。此外，井壁坍塌压力随钻井液抑制能力的减弱而增加，维持井壁稳定所需钻井液密度就要随之增高，若坍塌层与油气层在同一裸眼井段，且坍塌压力又高于油气层压力，则钻井液液柱压力与油气层压力之差随之增高，致使储层伤害加重。
（2）钻井液浸泡时间与储层伤害。当油气层被钻开时，钻井液固相或滤液在压差作用下进入油气层，其进入数量和深度及对油气层伤害的程度均随钻井液浸泡油气层时间的增长而增加，浸泡时间对油气层伤害程度的影响不可忽视。
（3）钻井液液柱压差与储层伤害。钻井液液柱与地层孔隙压力之间的压差是钻井液滤失量增大的一个重要因素，也是其他伤害因素的动力，因而钻井液进入油气层的深度和伤害油气层的严重程度均随正压差的增加而增大。此外，当钻井液有效液柱压力超过地层破裂压力或钻井液在油气层裂缝中的流动阻力时，钻井液就有可能漏失至油气层深部，加剧对油气层的伤害。
（4）循环时的剪切速率与储层伤害。循环时的剪切速率对储层伤害也会有影响。若钻井液在环空中的剪切速率过大，会冲蚀井壁，破坏泥饼，从而使其滤液及固相颗粒易于进入储层。此外，剪切速率过大，还会造成井眼扩大，影响固井质量。HND油田地层可钻性强，机械钻速快，需要较大的排量才能清洁井眼，循环时的剪切速率很高，滤液及固相颗粒易于进入储层，造成储层伤害。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
