西江区块古近系地层井壁失稳机理及对策研究
发布时间：2021-05-16 00:09
西江区块是我国重要的深水钻探区块,钻进过程中井壁失稳严重,提高钻井液密度无法有效控制井壁垮塌,同时带来卡电测工具和储层伤害的问题,如何有效提高古近系井壁稳定显得尤为重要。传统方法主要通过提高钻井液密度和抑制性,忽略了钻井液密度与化学抑制性间的内在联系,无法有效解决力学与化学耦合的井壁失稳难题。本文通过在系统分析古近系工程地质力学特征基础上,建立考虑地质-力学-化学的井壁稳定力学化学耦合模型,建立井壁稳定性与钻井液抑制性关键参数图版,提出基于地质力学的钻井液性能优化设计方法,研发了适合古近系井壁稳定的钻井液性能配方,并开展现场验证。具体研究内容如下:（1）西江区块古近系工程地质力学特征研究通过分析西江区块现场资料,得到西江区块复杂地层工程失稳特征,随后,采集西江区块古近系复杂地层现场岩样,进行理化性能和力学实验,结合测井资料,综合深入分析西江区块复杂地层工程地质力学特征,结果发现西江区块古近系地层水平压力差较小;井壁失稳情况存在明显滞后失稳现象,并且扩径严重;地层岩石粘土含量较高,呈现强水化特性。（2）易垮塌地层井壁失稳模型研究基于井周应力和坍塌压力基础力学模型,结合西江区块古近系地层易...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 井壁失稳机理
1.2.2 井壁稳定模型
1.2.3 防塌封堵理论
1.3 目前研究存在的问题
1.4 论文主要研究内容
第2章 西江区块复杂地层工程地质力学特征
2.1 井壁失稳特征分析
2.1.1 西江区块地质构造基本背景
2.1.2 已钻井井下复杂情况统计与分析
2.2 微观组构及理化特征
2.2.1 矿物组分分析
2.2.2 岩石微观结构分析
2.2.3 岩石水化膨胀特性研究
2.2.4 岩石水化分散特性研究
2.3 岩石力学及地应力特征
2.3.1 岩石力学参数测试
2.3.2 岩石力学参数及地应力测井解释
2.4 小结
第3章 易垮塌地层井壁失稳预测模型研究
3.1 考虑封堵的坍塌压力预测模型
3.2 地层孔隙压力计算模型
3.3 地层破裂压力计算模型
3.4 典型井古近系地层原始三压力剖面
3.5 小结
第4章 基于地质力学的防塌钻井液优化方法
4.1 防塌钻井液优化原则及流程
4.2 现用钻井液评价及优化指标确定
4.2.1 现用钻井液常规性能评价
4.2.2 现用钻井液防塌性能评价
4.2.3 现用钻井液对岩石力学性能影响
4.2.4 现用钻井液作用下地层坍塌压力变化情况及坍塌周期
4.2.5 钻井液优化关键性能指标
4.3 防塌钻井液优化与评价
4.3.1 防塌钻井液抑制性能优化
4.3.2 防塌钻井液封堵性能优化
4.3.3 优化钻井液综合性能评价
4.4 小结
第5章 复杂地层井壁失稳对策及应用
5.1 防塌对策
5.2 现场应用
第6章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬脆性泥页岩微米-纳米级裂缝封堵评价新方法[J]. 侯杰. 石油钻探技术. 2017(03)
[2]硬脆性泥页岩斜井段井壁稳定力化耦合研究[J]. 温航,陈勉,金衍,王凯,夏阳,董京楠,牛成成. 石油勘探与开发. 2014(06)
[3]珠江口盆地西江南洼古近系构造演化与沉积特征[J]. 代一丁. 中国海上油气. 2013(03)
[4]测井曲线组合法求取泥质含量探讨[J]. 张德梅,王桂萍,娄宪刚,郭立新,王伟. 测井技术. 2011(04)
[5]矿物组分快速定量提取模型及其应用[J]. 李帅,蔺启忠,刘庆杰,王梦飞,王钦军,魏永明. 光谱学与光谱分析. 2010(05)
[6]乾安地区井壁坍塌机理及钻井液技术研究[J]. 孙玉学,王媛慧,李玉莲,赵诚. 钻井液与完井液. 2009(05)
[7]珠江口盆地珠一坳陷油气资源再评价[J]. 施和生,朱俊章,姜正龙,舒誉,谢泰俊,吴建耀. 中国海上油气. 2009(01)
[8]西江主洼相对低地温条件下油气成藏特征和勘探潜力分析[J]. 杜家元,施和生,朱明,舒誉,朱俊章,丁琳. 中国海上油气. 2008(05)
[9]岩土三轴试验中的粘聚力与内摩擦角[J]. 杨同,徐川,王宝学,张磊,廖国华. 中国矿业. 2007(12)
[10]钻井作业中泥页岩地层井壁稳定受温度影响的规律研究[J]. 王兴隆,程远方,赵益忠. 石油钻探技术. 2007(02)
博士论文
[1]裂缝性储层强化封堵承压能力模型与方法[D]. 许成元.西南石油大学 2015
[2]珠江口盆地珠—坳陷油气富集规律[D]. 吴娟.中国地质大学 2013
[3]裂缝地层提高承压能力钻井液堵漏技术研究[D]. 李家学.西南石油大学 2011
[4]泥页岩水化反应的系统仿真技术及其在油气田开发领域中的应用[D]. 孟英峰.西南石油学院 2002
硕士论文
[1]页岩微纳米孔缝封堵技术研究[D]. 王波.西南石油大学 2015
本文编号：3188584
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 井壁失稳机理
1.2.2 井壁稳定模型
1.2.3 防塌封堵理论
1.3 目前研究存在的问题
1.4 论文主要研究内容
第2章 西江区块复杂地层工程地质力学特征
2.1 井壁失稳特征分析
2.1.1 西江区块地质构造基本背景
2.1.2 已钻井井下复杂情况统计与分析
2.2 微观组构及理化特征
2.2.1 矿物组分分析
2.2.2 岩石微观结构分析
2.2.3 岩石水化膨胀特性研究
2.2.4 岩石水化分散特性研究
2.3 岩石力学及地应力特征
2.3.1 岩石力学参数测试
2.3.2 岩石力学参数及地应力测井解释
2.4 小结
第3章 易垮塌地层井壁失稳预测模型研究
3.1 考虑封堵的坍塌压力预测模型
3.2 地层孔隙压力计算模型
3.3 地层破裂压力计算模型
3.4 典型井古近系地层原始三压力剖面
3.5 小结
第4章 基于地质力学的防塌钻井液优化方法
4.1 防塌钻井液优化原则及流程
4.2 现用钻井液评价及优化指标确定
4.2.1 现用钻井液常规性能评价
4.2.2 现用钻井液防塌性能评价
4.2.3 现用钻井液对岩石力学性能影响
4.2.4 现用钻井液作用下地层坍塌压力变化情况及坍塌周期
4.2.5 钻井液优化关键性能指标
4.3 防塌钻井液优化与评价
4.3.1 防塌钻井液抑制性能优化
4.3.2 防塌钻井液封堵性能优化
4.3.3 优化钻井液综合性能评价
4.4 小结
第5章 复杂地层井壁失稳对策及应用
5.1 防塌对策
5.2 现场应用
第6章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬脆性泥页岩微米-纳米级裂缝封堵评价新方法[J]. 侯杰. 石油钻探技术. 2017(03)
[2]硬脆性泥页岩斜井段井壁稳定力化耦合研究[J]. 温航,陈勉,金衍,王凯,夏阳,董京楠,牛成成. 石油勘探与开发. 2014(06)
[3]珠江口盆地西江南洼古近系构造演化与沉积特征[J]. 代一丁. 中国海上油气. 2013(03)
[4]测井曲线组合法求取泥质含量探讨[J]. 张德梅,王桂萍,娄宪刚,郭立新,王伟. 测井技术. 2011(04)
[5]矿物组分快速定量提取模型及其应用[J]. 李帅,蔺启忠,刘庆杰,王梦飞,王钦军,魏永明. 光谱学与光谱分析. 2010(05)
[6]乾安地区井壁坍塌机理及钻井液技术研究[J]. 孙玉学,王媛慧,李玉莲,赵诚. 钻井液与完井液. 2009(05)
[7]珠江口盆地珠一坳陷油气资源再评价[J]. 施和生,朱俊章,姜正龙,舒誉,谢泰俊,吴建耀. 中国海上油气. 2009(01)
[8]西江主洼相对低地温条件下油气成藏特征和勘探潜力分析[J]. 杜家元,施和生,朱明,舒誉,朱俊章,丁琳. 中国海上油气. 2008(05)
[9]岩土三轴试验中的粘聚力与内摩擦角[J]. 杨同,徐川,王宝学,张磊,廖国华. 中国矿业. 2007(12)
[10]钻井作业中泥页岩地层井壁稳定受温度影响的规律研究[J]. 王兴隆,程远方,赵益忠. 石油钻探技术. 2007(02)
博士论文
[1]裂缝性储层强化封堵承压能力模型与方法[D]. 许成元.西南石油大学 2015
[2]珠江口盆地珠—坳陷油气富集规律[D]. 吴娟.中国地质大学 2013
[3]裂缝地层提高承压能力钻井液堵漏技术研究[D]. 李家学.西南石油大学 2011
[4]泥页岩水化反应的系统仿真技术及其在油气田开发领域中的应用[D]. 孟英峰.西南石油学院 2002
硕士论文
[1]页岩微纳米孔缝封堵技术研究[D]. 王波.西南石油大学 2015
本文编号：3188584
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