摘要

伊朗雅达油田Kazhdumi地层沥青质稠油发育,钻井过程中裂缝常发生置换式双向流动,严重影响钻井安全,迫切需要开展重力置换规律研究,形成有效的防控技术。为了深入揭示置换发生的条件、发展规律、影响置换量的因素,文章研制了一套基于真实裂缝的可视化重力置换实验装置,研究了裂缝宽度、钻井液与沥青密度差、沥青与钻井液黏度差等对重力置换的影响。引入量纲分析理论,推导出了重力置换量的准则方程。结果表明,缝宽对置换量的影响较大,随着裂缝宽度的增加,置换量不断增加;置换量随钻井液与沥青密度差的增大而增加;随着沥青与钻井液黏度差的增大,置换量将显著减小,尤其从低黏度差到高黏度差,减小的幅度更大。提出了"化学封堵+控压钻井+物理阻隔"的综合防控技术,现场应用效果显著,可为国内外同类地层安全钻进借鉴参考。