论文分享：深水浅层地层钻井液漏失行为分析

摘要：深水浅层地层通常固结程度低、孔隙度高、渗透性强，安全密度窗口狭窄，因此钻井液漏失对井筒压力的微小波动十分敏感。本研究采用基于 MultiFracS 实现的有限-离散元法（FDEM）模型，研究深水浅层井筒周围漏失机制如何由渗透性控制转变为裂缝控制。模型耦合三角形有限元、零厚度黏结节理单元、基质达西渗流、遵循立方定律的裂缝流动，以及基质与裂缝之间的流体交换。

研究使用南海现场案例验证了预测的漏失量和返流量。模拟结果表明，渗透性漏失主要受高孔隙度基质中的压力扩散控制，整体相对有限；当井筒压力达到裂缝起裂条件后，新形成并连通的裂缝会成为优势流动通道，使累计漏失量急剧增加。井筒压力反复波动还会促使近井地层逐步弱化，进一步压缩作业压力裕度。敏感性分析显示，孔隙度、渗透率、钻井液黏度、屈服应力及压力波动历史共同影响漏失与返流规模。

研究阐明了浅层地层“呼吸效应”演变为严重裂缝性漏失的机制，并为深水浅层地层的压力管理和钻井液性能优化提供了建模依据。