冷湖五号构造泥页岩力学特性的实验研究及应用

发布时间：2021-04-19 11:10

　　随着油田勘探力度的增强,人们逐渐认识到柴达木盆地北缘泥页岩的巨大开发潜力。冷湖五号构造是柴北缘西段大型地面构造之一,蕴含丰富的泥页岩储层,然而国内外学者对该区域泥页岩储层研究不够深入,特别是在储层的物性特征研究以及岩石力学实验研究有所欠缺,所以在后期开采、压裂阶段没有足够多的有效的理论依据作支撑。因此,本文以冷湖五号构造泥页岩作为主要研究对象,在室内理化特性实验和岩石力学实验的基础之上,研究分析了该储层的岩石力学特性及应用。在本文研究过程中,通过实验研究泥页岩的孔隙度、渗透率、微观结构、比表面积、孔径分布及矿物组分,来具体分析泥页岩的理化特性;通过实验研究泥页岩的声学特性、三轴抗压强度、抗张强度、抗剪强度以及钻井液对泥页岩力学参数影响的浸泡实验,来具体分析泥页岩的岩石力学特性。从而构建岩石力学参数测井预测模型,并绘制出一口井的岩石力学参数预测剖面,为地应力和井壁稳定性研究奠定基础。在地应力研究中,基于压裂资料反演井周地应力大小,基于成像测井资料的井周地应力方位分析。在井壁稳定性分析的基础上,选取了坍塌压力和破裂压力计算模型以及等效深度法计算地层孔隙压力模型,利用该模型建立了两口预测井的... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 泥页岩理化特性研究现状
        1.2.2 岩石力学特性与井壁稳定性研究现状
        1.2.3 泥页岩地层井壁失稳机理研究现状
        1.2.4 泥页岩地层钻井液研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 区域地质概况
    2.1 构造特征
    2.2 沉积特征
第3章 泥页岩理化特性实验研究
    3.1 泥页岩岩心的采集及制备
    3.2 泥页岩基础物性实验研究
    3.3 泥页岩微观结构特征实验研究
    3.4 泥页岩比表面及孔径分布研究
        3.4.1 比表面积
        3.4.2 孔径分布
        3.4.3 实验结果分析
    3.5 泥页岩矿物组分研究
        3.5.1 全岩分析
        3.5.2 粘土矿物组分分析
第4章 泥页岩力学特性实验研究
    4.1 泥页岩常规声学特征研究
        4.1.1 超声波实验测量原理及方案
        4.1.2 样品声波时差结果分析
    4.2 泥页岩三轴强度实验研究
        4.2.1 实验原理
        4.2.2 实验结果
    4.3 泥页岩抗张强度实验研究
        4.3.1 实验原理
        4.3.2 实验结果
    4.4 泥页岩抗剪强度实验研究
        4.4.1 实验原理
        4.4.2 实验结果
    4.5 钻井液对泥页岩力学参数的影响
        4.5.1 钻井液体系选择和浸泡实验
        4.5.2 实验方案
        4.5.3 力学实验结果及分析
    4.6 岩石力学参数测井预测模型研究
        4.6.1 岩石静态弹性参数预测模型研究
        4.6.2 岩石抗压强度预测模型研究
        4.6.3 岩石抗张强度预测模型研究
        4.6.4 基于预测模型确定岩石力学参数
第5章 冷湖五号构造泥页岩储层地应力研究
    5.1 地应力大小研究方法
        5.1.1 室内岩心测试方法
        5.1.2 水力压裂资料反演法
        5.1.3 基于测井资料的地应力估算
    5.2 地层孔隙压力的计算
        5.2.1 等效深度法基本原理
        5.2.2 正常压实趋势方程的建立
    5.3 地应力大小及方向的确定
        5.3.1 基于压裂资料反演井周地应力大小
        5.3.2 基于成像测井资料的井周地应力方位分析
第6章 冷湖五号构造泥页岩储层井壁稳定性评价
    6.1 井壁稳定性整体分析
        6.1.1 井周围岩应力的计算
        6.1.2 地层坍塌压力的计算
        6.1.3 地层破裂压力的计算
        6.1.4 建立井壁稳定性预测剖面
    6.2 冷湖五号构造井壁稳定安全钻井技术应用
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究[J]. 范翔宇,段美恒,张千贵,赵鹏斐,贾光圣.  西南石油大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]页岩膨胀性能评价与拟合模型建立[J]. 孙仁远,纪云开,张召召,龚大建,雷少飞,杨世凯.  实验力学. 2016(01)
[3]试论我国岩石力学的研究现状与发展动向[J]. 刘世安,宋仕兵.  西部探矿工程. 2013(02)
[4]压汞法和气体吸附法研究富有机质页岩孔隙特征[J]. 田华,张水昌,柳少波,张洪.  石油学报. 2012(03)
[5]川西知新场地区稀硅酸盐防塌钻井液技术[J]. 于志纲,刘国宝,彭商平,张军.  钻井液与完井液. 2012(02)
[6]南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究[J]. 王荐,卢淑芹,朱宽亮,向兴金,陈金霞,吴彬,舒福昌,蒋卓.  海洋石油. 2012(01)
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[8]常见黏土矿物电镜扫描微孔隙特征与甲烷吸附性[J]. 吉利明,邱军利,夏燕青,张同伟.  石油学报. 2012(02)
[9]硬脆性泥页岩水化裂缝发展的CT成像与机理[J]. 石秉忠,夏柏如,林永学,徐江.  石油学报. 2012(01)
[10]硬脆性泥页岩水化过程的微观结构变化[J]. 石秉忠,夏柏如.  大庆石油学院学报. 2011(06)

博士论文
[1]镇泾油田地应力研究及其应用[D]. 冉利民.中国地质大学 2014



本文编号：3147436