论文部分内容阅读
随着我国石油工业的不断发展,在钻井过程中钻遇复杂地层也越来越多,针对复杂地层的特性开展有针对性的技术研究,弄清其机理和相关规律,对制定相应工程技术方案,规避相关钻井风险具有重要意义。
流变地层是典型的复杂地层之一,在我国的新疆、四川、中原、江汉等油气田均有较为广泛的分布。现场实践表明,由于地层沉积的非均质性,在钻遇流变地层时,往往还伴有较为突出的井壁失稳问题,这就加大了在该类地层的钻井的难度。因此,在研究地层流变特性的同时,结合井壁稳定性的分析和研究,有利于更为安全地提出解决该类复杂地层的钻井难点的对策,以达到优化完井方案,提高钻井成功率的目的,这对于我国这样一个石油消费大国是十分重要的,具有广阔的应用前景。
本文以神泉区块为主要研究对象,主要开展了以下分析研究工作:
1、共统计了神泉区块14口井的实钻资料,分析表明鄯善群(Esh)含有大量盐膏岩,且易蠕变缩径,因而在钻井过程中易发生卡钻等现象。同时由于钻井过程中所采用的钻井液密度等工程参数的大小不合适,在没有有效抑制蠕变的同时也造成了井壁失稳。
2、进行了岩石力学特性研究,收集到神全区块鄯善群(Esh)组地层岩芯10块,按照国际岩石力学学会标准,开展了声学参数和动力学参数的测定,并进行了单轴抗压强度,三轴抗压强度试验,建立了岩石力学参数计算模型。利用测井资料计算并建立了岩石特征参数剖面。
3、建立了神泉地区地层孔隙压力计算模型,结合测井资料,计算分析了该地区地层孔隙压力压力纵横向分布规律。
4、针对神泉区块鄯善群组存在的盐膏层特性进行分析,在弄清地应力分布规律的基础上,建立了盐膏层流变本构方程,利用FLAC3D软件对盐膏层流变特性进行了模拟研究,确立了可描述该地区盐膏层流变行为特征的模型,计算并绘制了抑制地层流变应力的钻井液图谱。
5、通过对井底围岩受力情况分析,依据库伦摩尔破坏准则,建立了地层坍塌破裂压力计算模型,通过结合测井资料,计算并绘制出地层坍塌破裂压力剖面,分析了维持井壁稳定安全钻井液密度范围,并结合所建立的抑制地层流变应力的钻井液图谱,进行了校对分析,同时根据盐膏层钻井液应具有的膨胀抑制性和饱和度对岩屑溶解率等方面特点设计了相应的钻井液体系。
通过对神泉区块鄯善群组(Esh)地层流变特性及井壁稳定分析研究,形成了一套适合神泉地区鄯善群组(Esh)地层的安全、快速钻完井工艺技术,满足了安全生产的需要,减少或避免神泉地区钻完井过程中的复杂情况发生,提高了机械钻速,缩短钻井周期,扩大勘探成果,满足勘探开发的需要。
流变地层是典型的复杂地层之一,在我国的新疆、四川、中原、江汉等油气田均有较为广泛的分布。现场实践表明,由于地层沉积的非均质性,在钻遇流变地层时,往往还伴有较为突出的井壁失稳问题,这就加大了在该类地层的钻井的难度。因此,在研究地层流变特性的同时,结合井壁稳定性的分析和研究,有利于更为安全地提出解决该类复杂地层的钻井难点的对策,以达到优化完井方案,提高钻井成功率的目的,这对于我国这样一个石油消费大国是十分重要的,具有广阔的应用前景。
本文以神泉区块为主要研究对象,主要开展了以下分析研究工作:
1、共统计了神泉区块14口井的实钻资料,分析表明鄯善群(Esh)含有大量盐膏岩,且易蠕变缩径,因而在钻井过程中易发生卡钻等现象。同时由于钻井过程中所采用的钻井液密度等工程参数的大小不合适,在没有有效抑制蠕变的同时也造成了井壁失稳。
2、进行了岩石力学特性研究,收集到神全区块鄯善群(Esh)组地层岩芯10块,按照国际岩石力学学会标准,开展了声学参数和动力学参数的测定,并进行了单轴抗压强度,三轴抗压强度试验,建立了岩石力学参数计算模型。利用测井资料计算并建立了岩石特征参数剖面。
3、建立了神泉地区地层孔隙压力计算模型,结合测井资料,计算分析了该地区地层孔隙压力压力纵横向分布规律。
4、针对神泉区块鄯善群组存在的盐膏层特性进行分析,在弄清地应力分布规律的基础上,建立了盐膏层流变本构方程,利用FLAC3D软件对盐膏层流变特性进行了模拟研究,确立了可描述该地区盐膏层流变行为特征的模型,计算并绘制了抑制地层流变应力的钻井液图谱。
5、通过对井底围岩受力情况分析,依据库伦摩尔破坏准则,建立了地层坍塌破裂压力计算模型,通过结合测井资料,计算并绘制出地层坍塌破裂压力剖面,分析了维持井壁稳定安全钻井液密度范围,并结合所建立的抑制地层流变应力的钻井液图谱,进行了校对分析,同时根据盐膏层钻井液应具有的膨胀抑制性和饱和度对岩屑溶解率等方面特点设计了相应的钻井液体系。
通过对神泉区块鄯善群组(Esh)地层流变特性及井壁稳定分析研究,形成了一套适合神泉地区鄯善群组(Esh)地层的安全、快速钻完井工艺技术,满足了安全生产的需要,减少或避免神泉地区钻完井过程中的复杂情况发生,提高了机械钻速,缩短钻井周期,扩大勘探成果,满足勘探开发的需要。