KS地区砾岩地层岩石力学特性试验研究
发布时间：2021-08-25 13:12
以KS地区的砾岩研究对象,通过XRD衍射、孔渗测试、岩石力学实验研究了该地区砾岩地层的基础物性、力学特性。研究结果表明:砾岩砾石颗粒主要由泥晶灰岩和灰质云岩组成,基质主要由碳酸盐岩、黏土矿物、石英和长石类矿物组成;砾石和基质强度差异较大,砾石的压入硬度分布在569.39～1 379.33 MPa,平均值为973.46 MPa,是基质硬度的2～3倍;砾岩地层的岩石力学参数变化范围大,砾岩未浸泡钻井液条件下,单轴抗压强度分布在59.74～75.5 MPa,而浸泡现场钻进液后砾岩抗压强度下降较明显,下降幅度约为42.7%;砾岩脆性较强,且在浸泡钻井液后脆性更明显。砾岩的非均质性比较强,其力学特性受到砾石和基质影响;钻井液对砾岩的力学性能影响较明显,钻井过程井壁稳定性应考虑砾岩与钻井液间的物理化学作用的影响。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(27)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
砾岩基质矿物组分分析
根据《岩心分析方法》(GB/T 29172—2012)标准对岩心进行孔隙度和渗透率测试。KS地区N1j组砾岩井下岩心的体积密度、孔隙度、渗透率结果如图2所示,砾岩体积密度分布为2.545～2.656 g/cm3,平均值为2.590 g/cm3;孔隙度分布在1.08%～2.46%,平均值为1.72%;渗透率分布在0.002～0.044 mD,平均值为0.015 mD。从图2(a)可以看出,砾岩的岩石密度分布均匀,不同样品之间密度差异不大,而对比图2(b)和图2(c)可以发现,砾岩的孔隙多和渗透率相关性差,特别是渗透率分布差异较大,这可能与砾岩本身的不均匀性有关,砾石大小和含量的分布不均,使得不同样品之间的渗透率差异明显。3 力学特性测试
为探究砾岩的抗压强度特性,对比分析了浸泡钻进液前后砾岩抗压强度数据。如图4所示,砾岩地层的岩石力学参数变化范围非常大,砾岩未浸泡钻井液条件下,抗压强度分布在59.74～75.5 MPa;而在80 MPa围压条件下砾岩的抗压强度分布在140.06～170.06 MPa。而在浸泡现场钻进液后砾岩的抗压强度明显下降,在单轴实验条件下,其抗压强度分布在33.35～44.15 MPa。从图4还可以发现,不同砾岩样品的抗压强度差异较大,在浸泡钻进液后砾岩的抗压强度下降幅度达到42.71%,说明砾岩在浸泡钻井液后,由于钻进液进入砾岩岩石内部,造成砾岩的基质部分发生水化,导致砾岩强度降低。为了防止研究区块的砾岩段发生井下复杂状况,现场钻井液还需要进一步优化,降低钻进液对砾岩岩石力学特性的影响,保证钻井高效安全开展。图4 砾岩抗压强度分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔里木油田：逆势冲刺3000万吨[J]. 李东,高向东,苏华. 中国石油石化. 2020(09)
[2]乌石低渗砂砾岩油藏应力敏感实验研究[J]. 赵楠,黄芷源,崔轶男,孙雷,汤勇. 海洋石油. 2019(03)
[3]基于RFPA的砾石对砂砾岩破裂影响规律研究[J]. 孙元伟,郝勇超,彭国威,王艳丽,董书鑫,程远方,时贤. 石油化工高等学校学报. 2019(03)
[4]浸泡时间和温度对砾岩力学特性的影响研究[J]. 陈海清,孟陆波. 路基工程. 2019(02)
[5]弱胶结砂砾岩地层钻头研制及提速工具配套研究[J]. 曹继飞,田京燕,张辉. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[6]强胶结砂砾岩地层钻井提速关键技术研究及应用[J]. 曹继飞. 西部探矿工程. 2019(03)
[7]克拉苏构造带超深气藏地层水特征及水化学相图建立[J]. 周鹏,朱文慧,王佐涛,王振鸿,尚江伟. 长江大学学报(自然科学版). 2019(02)
[8]塔里木盆地克拉苏盐下深层大气田的发现[J]. 杨海军,李勇,唐雁刚,雷刚林,周露,周鹏. 新疆石油地质. 2019(01)
[9]砾岩地层岩石力学参数测井预测模型构建与应用[J]. 钟自强,刘向君,刘诗琼,梁利喜. 科学技术与工程. 2018(08)
[10]玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层岩石力学特征与裂缝扩展机理[J]. 刘向君,熊健,梁利喜,尤新才. 新疆石油地质. 2018(01)
硕士论文
[1]新疆MH区块砂砾岩储层裂缝扩展机理研究[D]. 曹强.西南石油大学 2017
[2]西域砾岩结构特性及力学特性的试验研究[D]. 樊海柱.北京交通大学 2016
[3]MH砂砾岩储层诱导缝形成扩展特征研究[D]. 张安东.西南石油大学 2016
[4]九龙山地区珍珠冲组砾岩储层改造技术研究[D]. 杨帆.长江大学 2012
本文编号：3362178
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(27)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
砾岩基质矿物组分分析
根据《岩心分析方法》(GB/T 29172—2012)标准对岩心进行孔隙度和渗透率测试。KS地区N1j组砾岩井下岩心的体积密度、孔隙度、渗透率结果如图2所示,砾岩体积密度分布为2.545～2.656 g/cm3,平均值为2.590 g/cm3;孔隙度分布在1.08%～2.46%,平均值为1.72%;渗透率分布在0.002～0.044 mD,平均值为0.015 mD。从图2(a)可以看出,砾岩的岩石密度分布均匀,不同样品之间密度差异不大,而对比图2(b)和图2(c)可以发现,砾岩的孔隙多和渗透率相关性差,特别是渗透率分布差异较大,这可能与砾岩本身的不均匀性有关,砾石大小和含量的分布不均,使得不同样品之间的渗透率差异明显。3 力学特性测试
为探究砾岩的抗压强度特性,对比分析了浸泡钻进液前后砾岩抗压强度数据。如图4所示,砾岩地层的岩石力学参数变化范围非常大,砾岩未浸泡钻井液条件下,抗压强度分布在59.74～75.5 MPa;而在80 MPa围压条件下砾岩的抗压强度分布在140.06～170.06 MPa。而在浸泡现场钻进液后砾岩的抗压强度明显下降,在单轴实验条件下,其抗压强度分布在33.35～44.15 MPa。从图4还可以发现,不同砾岩样品的抗压强度差异较大,在浸泡钻进液后砾岩的抗压强度下降幅度达到42.71%,说明砾岩在浸泡钻井液后,由于钻进液进入砾岩岩石内部,造成砾岩的基质部分发生水化,导致砾岩强度降低。为了防止研究区块的砾岩段发生井下复杂状况,现场钻井液还需要进一步优化,降低钻进液对砾岩岩石力学特性的影响,保证钻井高效安全开展。图4 砾岩抗压强度分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔里木油田：逆势冲刺3000万吨[J]. 李东,高向东,苏华. 中国石油石化. 2020(09)
[2]乌石低渗砂砾岩油藏应力敏感实验研究[J]. 赵楠,黄芷源,崔轶男,孙雷,汤勇. 海洋石油. 2019(03)
[3]基于RFPA的砾石对砂砾岩破裂影响规律研究[J]. 孙元伟,郝勇超,彭国威,王艳丽,董书鑫,程远方,时贤. 石油化工高等学校学报. 2019(03)
[4]浸泡时间和温度对砾岩力学特性的影响研究[J]. 陈海清,孟陆波. 路基工程. 2019(02)
[5]弱胶结砂砾岩地层钻头研制及提速工具配套研究[J]. 曹继飞,田京燕,张辉. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(04)
[6]强胶结砂砾岩地层钻井提速关键技术研究及应用[J]. 曹继飞. 西部探矿工程. 2019(03)
[7]克拉苏构造带超深气藏地层水特征及水化学相图建立[J]. 周鹏,朱文慧,王佐涛,王振鸿,尚江伟. 长江大学学报(自然科学版). 2019(02)
[8]塔里木盆地克拉苏盐下深层大气田的发现[J]. 杨海军,李勇,唐雁刚,雷刚林,周露,周鹏. 新疆石油地质. 2019(01)
[9]砾岩地层岩石力学参数测井预测模型构建与应用[J]. 钟自强,刘向君,刘诗琼,梁利喜. 科学技术与工程. 2018(08)
[10]玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层岩石力学特征与裂缝扩展机理[J]. 刘向君,熊健,梁利喜,尤新才. 新疆石油地质. 2018(01)
硕士论文
[1]新疆MH区块砂砾岩储层裂缝扩展机理研究[D]. 曹强.西南石油大学 2017
[2]西域砾岩结构特性及力学特性的试验研究[D]. 樊海柱.北京交通大学 2016
[3]MH砂砾岩储层诱导缝形成扩展特征研究[D]. 张安东.西南石油大学 2016
[4]九龙山地区珍珠冲组砾岩储层改造技术研究[D]. 杨帆.长江大学 2012
本文编号：3362178
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