华北古近系及潜山内幕地层井壁稳定性研究

发布时间：2017-06-27 22:20

  本文关键词：华北古近系及潜山内幕地层井壁稳定性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：华北油田古近系地层以砂泥岩为主体,间或有玄武岩、煤层等,存在不同压力系统,复杂情况以垮塌、漏失、遇阻、划眼为主,潜山带灰岩地层裂缝发育,卡钻和井漏事故多发,钻井复杂事故占全井的73.62%。从矿物组分分析、岩石力学特征、地应力测试、钻井液浸泡的影响入手,探索出古近系地层井壁失稳机理。古近系地层黏土矿物含量高,岩石水化膨胀严重,地层岩石黏聚力和内摩擦角变化幅度大(6~25 MPa、26°~45°),长时间浸泡后易形成缝网,当钻井液液柱压力高于坍塌压力达到某种程度时,裂隙宽度呈几何倍数增加,导致井壁掉块;奥陶系和蓟县系灰岩地层地应力差相对较大,岩石微裂缝发育,高地应力作用下易产生微裂缝,且多沿弱面破坏,而引起坍塌和漏失。为解决以上问题,在KCl-聚磺钻井液中引入了聚胺抑制剂和纳米防塌封堵剂BZ-PNP,提高抑制性和封堵能力,并增大润湿角,降低岩石亲水能力。该技术在阳探1、文安101x、安探1x等深井古近系地层进行了应用,取得了井壁稳定、钻井复杂事故为零的效果,其中阳探1井顺利钻穿邻井垮塌严重的大段泥页岩地层,平均井径扩大率1.8%,最大井径扩大率14.82%;安探1x风险探井钻井液密度最大为1.50 g/cm~3,低于邻井的1.69 g/cm~3。得出,在华北古近系地层使用密度过高的钻井液钻井,会增大微裂隙开启程度,并增加地层的吸水量,建议在井控安全前提下以高过坍塌压力当量密度15%为宜。
【作者单位】： 中国石油华北油田分公司;中国石油大学(北京)石油天然气工程学院;渤海钻探工程技术研究院;
【关键词】： 井壁稳定 潜山地层 力学稳定 强抑制强封堵钻井液 钻井液性能 润滑性
【基金】：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“华北油田上产稳产800吨关键技术研究与应用”(2014E-35)
【分类号】：TE21
【正文快照】： 王东明等.华北古近系及潜山内幕地层井壁稳定性研究[J].钻井液与完井液,2016,33(6):33-39.通过对位于华北廊固凹陷、霸县凹陷和束鹿凹陷潜山带的42口已钻井资料进行分析发现,华北古近系和潜山带地层钻井时复杂事故占全井复杂时间的73.62%。古近系地层以砂泥岩为主体,间或有玄

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