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准噶尔盆地井壁稳定性研究

专 业: 油气井工程
关键词: 准噶尔盆地 井壁稳定性 岩石力学实验 复杂地层 钻井设计 地应力分析 油气勘探开发
分类号: TE21
形 态: 共 80 页 约 52,400 个字 约 2.507 M内容
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内容摘要


准噶尔盆地具有地质条件恶劣、构造复杂、储层埋藏深等特点,由于地层构造复杂、陡、碎,井眼稳定问题突出,在准噶尔盆地中部区块已完钻井情况表明,井壁稳定问题是严重制约该区块建井周期的重要因素,多口井由于井壁坍塌失稳是许多并下复杂情况,造成了巨大的经济损失。

随着勘探开发的不断深入,面对一系列工程问题,需要有效的工程技术作支撑,以减少成本和投资风险。

中石化西部新区准噶尔盆地勘探开发周期较短,且布置的井大多为深探井,一些基础的研究较少。

由于勘探开发程度低,对钻井环境因素认识程度不够,在钻井工程设计中进行合理的井身结构设计困难,钻井液密度设计不合理,大大增加了钻井施工的难度。

如缺乏对地应力的研究,而在油气勘探开发中地应力是重要的基础数据,并壁稳定、套管变形与损害等一系列技术问题都与地应力密切相关,进行地应力研究有助于完善钻井工程设计,确定合理的钻井措施和井眼稳定方法,满足规避钻井的风险需要。

本文针对准噶尔盆地钻井工程面临的突出问题,研究提出了一系列有效的方法与措施。

通过对国内先进成熟技术成果的分析,结合钻井地质环境实际,分析了准噶尔盆地主要区块大量的岩心资料,进行了室内岩石力学实验,同时结合实验结果利用测井资料建立了多个区块的岩石力学剖面。

利用室内凯塞尔效应实验、DSA测试、古地磁测试等多种方法进行地应力的室内测试工作,取得多方面的测试数据。

结合地层倾角测井资料、常规测井资料以及现场钻井资料,对准噶尔盆地进行了综合的地应力分析,建立了地应力剖面。

以井眼周围受力状态分析为基础,总结分析了国内外先进的地层坍塌压力及破裂压力预测方法,确定了预测模型,建立了主要探区的地层坍塌压力及破裂压力剖面,从而确定安全的钻井液密度窗口,为保证井壁稳定提供了技术支撑。

成果应用取得了显著效果,建立的地应力剖面以及岩石力学剖面精度达到85%以上,已完钻的试验井的考核指标与参考井相比得到了大幅度提高,基本上未发生基于力学因素的井壁坍塌造成的复杂情况..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1概述
1.2国内外现状
1.2.1地应力研究的国内外现状
1.2.2井壁稳定性研究的国内外现状
1.3研究的目的及意义
1.4主要研究内容
第二章 准噶尔盆地地层岩石力学参数的求取
2.1岩石力学参数三轴实验
2.1.1岩样的制备
2.1.2实验设备及实验过程
2.2地层强度参数及弹性参数求取
2.2.1岩石力学参数求取
2.2.2岩石动静态弹性参数的转换
2.3地层强度参数及弹性参数剖面建立
2.3.1柴窝堡构造
2.3.2莫西庄构造
2.3.3征沙村构造
2.4岩石力学参数求取分析
第三章 准噶尔盆地地应力研究
3.1凯塞尔效应法确定地应力大小
3.1.1声发射活动与凯塞尔效应
3.1.2凯塞尔效应测地应力的原理
3.1.3围压下声发射实验
3.1.4地应力解释
3.2现场水力压裂试验法确定地应力的大小
3.3漏失压力确定最小水平地应力的方法
3.4差应变法确定地应力的方法
3.5古地磁法确定地应力方向
3.5.1古地磁岩心定向基本原理
3.5.2实验岩样的制备
3.5.3剩磁的测定和统计
3.5.4实验结果分析
3.6井壁崩落法确定地应力的方向
3.6.1井壁崩落机理
3.6.2井壁崩落椭圆的测量及其识别标志
3.7分层地应力求取模型的确定
3.7.1地应力计算模型分析
3.7.2准噶尔盆地分层地应力求取模型的确定
3.8准噶尔盆地地应力剖面的建立
3.8.1莫西庄构造地应力剖面建立
3.8.2柴窝堡构造地应力剖面的建立
3.8.3征沙村构造地应力剖面建立
3.9地应力参数求取分析
第四章 准噶尔盆地基于力学分析的井壁稳定性研究
4.1井壁稳定性的力学分析
4.1.1井眼周围岩石应力状态
4.1.2并壁上的应力分析
4.2地层坍塌压力求取方法
4.2.1岩石的强度条件分析
4.2.2井壁坍塌处的应力
4.2.3地层坍塌压力计算模型
4.3地层破裂压力求取分析
4.3.1地层破裂压力求取方法
4.3.2地层破裂压力求取分析
4.4准噶尔盆地井壁稳定性分析
4.4.1莫西庄构造井壁稳定性分析
4.4.2柴窝堡构造井壁稳定性分析
4.4.3征沙村构造井壁稳定性分析
4.5泥浆安全密度窗口确定
4.5.1准噶尔盆地中部区块井壁稳定问题引起的井下复杂情况
4.5.2庄3井泥浆密度窗口设计及现场应用
4.6现场应用
结论
参考文献

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中图分类: > TE21 > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 钻井理论

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