岩石力学参数求取方法进展

准确求取岩石力学参数对于制定完善的钻井、完井与油气开发方案和技术措施，降低作业风险具有重要的作用。介绍了两种求取岩石力学参数的方法，即实验室试验法和测井资料法，其中由于测井资料的获取相对容易，且表征地层的信息连续，因而得到了广泛应用，给出了利用测井资料求取岩石弹性参数和强度参数的基本公式，对钻井与开采过程中由于泥页岩水化和岩石环境的改变对岩石力学参数的影响进行了详细的分析，找出了其变化规律，并给出了相应的求取岩石力学参数的数学模型，丰富和完善了岩石力学参数求取方法，指出在求取地层坍塌压力、地应力等参数及制定技术措施和技术方案时，应当应用当时地层条件下的岩石力学参数值。     

岩石特性与套管损坏关系研究

针对油水井套管损坏问题,通过对油田岩石力学特性进行测试,从岩石含水、泥岩膨胀、泥岩的蠕变等特性进行研究,确定了岩石的弹性模量、泊松比、内摩擦角等参数与含水、套管强度的关系。通过室内模拟试验,进一步弄清了非均匀地应力作用下地层流变对套管产生的外载分布规律及其随时间的变化规律,以及水泥环性质、地应力大小、泥岩含水量等对套管外载的影响规律,为解决套管损坏问题提供了依据。     

砂砾岩电阻率与岩石力学参数相关性研究

为研究电阻率与岩石力学参数之间的相关关系,以准噶尔盆地西北缘某区块致密砂砾岩储层为研究对象,在岩石波速与力学参数之间具有确定关系的基础上,对比了常规测井资料中3条电阻率曲线与声波时差的相关性,提出了基于原状地层电阻率的砂砾岩储层岩石力学参数计算模型。研究结果表明:电阻率与声波时差的相关性较好,钻井液的侵入会影响二者的相关性,适宜采用原状地层电阻率预测岩石的力学参数;采用新模型得到的全井段岩石力学参数预测结果均方差和平均相对误差均小于法斯特公式和对数模型,特别是在纯砂砾岩段,采用新模型得到的预测结果误差比法斯特模型降低了50%以上,拟合效果显著提升。应用实例表明,采用新模型与采用声波时差及密度获得的岩石力学参数进行对比,误差小于10%。研究表明该模型能够在无声波测井条件下为致密砂砾岩储层岩石力学参数评估提供参考。     

套管变形预防措施的计算机仿真分析

建立了岩石粘弹塑性蠕变应变率的数学模型及套管内壁变形位移总体数学模型，应用初应变法求解粘弹塑性岩石与套管相互作用的力学关系，再结合套管变形的计算机仿真软件，用加厚套管、加强筋套管及双层组合套管仿真模拟了预防粘弹塑性流动地层引起套管变形的３种措施。仿真模拟出抵抗华北油田荆丘地区盐岩塑性流动地层套管变形的最终方案，即采用双层组合套管，对这类油田新并套管设计和老井套管修复，具有重要的理论指导意义。     

公山庙构造岩石力学参数的测井计算

岩石力学参数包括泊松比、三个强度、三个模量等。准确计算岩石力学参数对油气田钻井、完井、开发工程等有着至关重要的作用。现今求取岩石力学参数的方法有两种，一是通过岩石力学实验测定，二是由测井资料计算得到。本文基于岩石力学三轴实验结果，利用测井资料计算了公山庙构造多口井的沙溪庙一大安寨组地层岩石力学参数，阐述了测井计算岩石力学参数的关键点和应注意的问题。研究表明，用测井资料计算该套地层的岩石力学参数是有效的，可以满足油气井工程的需要。     

海拉尔油田不同岩性动态岩石力学参数模型建立及求解

弹性动力学理论认为,岩石力学参数与声波时差、密度存在一定的关系,通过XMAC测井曲线建立了弹性模量与声波时差、密度,泊松比与声波时差、密度的经验关系式.通过4种关系的相关系数可以看出,弹性模量与声波时差相关系数最好,为0.870 2,而与其他曲线之间相关性很差.因此,可以采用声波时差曲线进行岩石力学参数的经验关系计算.采用GR和AC曲线组合,可以准确识别含凝灰质储层的岩性.通过特殊测井计算岩石力学参数与常规测井响应关系回归,分岩性建立基于常规测井响应的岩石力学参数计算模型以提高计算精度.     

利用测井资料预测地层岩石可钻性

岩石力学特性不仅是岩石分类定级的依据,而且可以指导钻井过程中的钻头选型和参数匹配,岩石力学特性预测是现场急需解决的技术难题。本文寻求一种采用弹性力学原理,利用测井资料预测地层岩石的牙轮钻头可钻性、PDC钻头可钻性、硬度、塑性及抗剪强度等钻井岩石力学特性的方法。运用这一方法建立起吐哈油田部分区块的钻井岩石力学特性连续剖面。     

注水开发油田泥岩层套管蠕变损坏机理研究

注水开发油田的套管在泥岩层中发生对称缩径变形而损坏,这是由于套损段周围的泥岩进水软化后,岩石力学特性发生变化,改变了作用在套管上的非对称外挤蠕变载荷的分布并加大了该载荷所致。鉴于此,根据泥岩含水量与泥岩力学特性的关系,建立了套管水泥环泥岩蠕变力学模型,研究了围岩弹性模量对蠕变载荷大小及分布的影响,以及在该载荷作用下套管弹塑性变形的规律,揭示了在注水开发一段时间后套管往往受蠕变载荷作用而损坏的机理。     

振动注水对套管、水泥环及地层影响的计算研究

为了评价振动注水对套管、水泥环及地层的影响,基于所给出的套管及水泥环在地层状态的简化力学模型和弹性力学理论,给出了套管、水泥环、地层的轴对称应力分布公式。根据套管内壁面、套管与水泥环接触壁面、水泥环与地层接触壁面存在的应力关系,推导出弹性体相接触时的应力数学模型,并对该数学模型进行求解。依据材料力学理论和振动注水的注入压力随时间变化的简化曲线进行了工况分析,选取适当参数计算出不同内压作用下套管、水泥环、地层岩石中最大应力,得出了在交变注水压力作用下套管、水泥环、地层岩石中的最大应力随注水压力变化的关系曲线。最后得出结论――振动注水所产生的脉动压力不会对套管、水泥环及地层造成损坏。     

用XMAC测井资料揭示砂岩油藏地应力分布特征及影响因素

XMAC测井仪能够测得最大水平主应力、最小水平主应力、最大水平主应力方位及岩石力学参数,本文利用在萨中南一区西部加测的6口XMAC测井资料,探究了地应力的南一区西部地应力分布特征及影响因素,展望了地应力油田开发和套管防护中的应用前景。初步给出了如下认识或结论:无论是平面上还是纵向上南一区西部储层地应力都存在不均衡状态;油层单砂体地应力与地层压力呈正相关关系,与孔隙度和渗透率呈负相关联系。     

深部岩石力学与深井钻井技术研究

深部地层防斜打直问题和深部硬地层快速钻进问题是深井、超深井钻井中两大技术难越，是制约深井、超深井钻井发展的技术关键。深部井眼岩石力学的研究，特别是深部井眼岩石可钻性和岩石各向异性的研究，是解决深井、超深井钻井关键技术的重要课题。文章充分调研了国内外深井、超深井钻井状况，分析深井、超深井钻井存在的主要技术难题、钻井岩石力学在深井、超深井中的应用状况、深井、超深井钻井的关键技术及钻井岩石力学在深抖、超深井钻井中的作用，分析了深部岩石力学在深井、超深井钻井中的井眼稳定技术、井斜控制技术、高效破岩技术和地层压力的钻前定量预测等关键技术上的发展前景。     

流花油田地层岩石力学参数评价及钻头选型技术

钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井成本起着重要作用。应用改进的经济效益指数法对流花LH11-1区块的钻头使用效果进行了评价,结合地层岩石力学参数评价结果优选出了与流花LH11-1区块地层相适应的钻头型号。改进的经济效益指数法考虑了钻头磨损的影响,从而使评价结果更加客观合理。由于没有搜集到按垂深进行地层划分的数据,提出了按照地层岩石力学性质进行地层分层的新方法,该地层分层方法首先将地层的多种岩石力学性质进行聚类分析,然后根据层内离差平方和最小,层间离差平方和最大的原理进行地层划分,此种地层划分方法对于钻头优选、钻进参数优化以及合理制定钻进措施等具有重要意义。现场应用结果表明,文中给出的钻头选型结果和地层分层方法是合理的,能够在大位移井中应用。     

欧利坨子-黄沙坨地区沙三段火山岩录井、测井岩性鉴别方法

辽河坳陷欧利坨子-黄沙坨地区沙三段火山岩岩性比较混杂，难以鉴别。由于火山岩是该地区主要的油气储集层，因此火山岩的岩性鉴别工作尤为重要。为提高录井技术人员对该地区火山岩的岩性鉴别能力，从区域地质资料分析入手，在录井、测井鉴别岩性两个不同的层面进行研究，总结欧利坨子-黄沙坨地区火山岩录井特征，制定该地区块火山岩测井岩性识别标准，形成了现场录井判别与测井曲线响应特征确定火山岩岩性的方法。其实际应用效果表明，不仅可卡准粗面岩储集层界面，降低钻井工程作业风险，保护油气层，而且使完井后录井综合图火山岩岩性得以精细归位，为油田后续勘探开发研究提供了可靠的依据。     

PLT测井在苏丹穆格莱德油田的应用

苏丹穆格莱德油田是中石油和其它国家的一些石油公司与苏丹政府合作开发的油田,目前已经合作开发了近10年,油田开发进入到中期。在油田开发的初期就开始了生产测井的动态监测,到目前为止已经进行了几十口井的生产测井任务,取得了较好的应用效果。尤其开始注水开采工艺以后,很多产出井的含水迅速上升,对产出井的找水,对注水井注水效果的检验,使生产测井的作用愈加显现。受条件限制,目前主要开展的动态监测测井项目是PLT测井。PLT测井在国外的高排量井中应用效果显著,对产液、注入层的动态监测、问题井原因的探寻,对油藏动用情况的分析和工程井问题的解决起到了举足轻重的作用。本文对PLT测井在穆格莱德油田开发中的应用实例加以分析,对其重要的应用价值予以展示,并对该油田今后的动态检测测井发展趋势进行了分析和预测。     

地层压力计算模型及其现场应用

利用岩石力学分析理论,并结合库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则建立了地层三项压力(地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力)的计算模型,并利用大庆油田英台地区的常规测井资料连续地计算了该地区的地层三项压力.通过地层三项压力剖面分析,针对不同井段地质复杂的实际情况,采取了相应的预防技术措施.经现场应用,有效地避免或减少了井下复杂情况的发生,提高了开发效果和钻井效率,为该区安全快速钻井提供了科学依据.     

利用测井资料计算新疆迪那气田地应力

在新疆迪那气田,根据对地应力分布规律和影响它的诸多因素的分析,引用前人的研究成果,充分利用测井信息,计算了岩石的力学参数、岩石固有强度参数,确定了地应力计算模式中的各参数。测井分析地应力不仅可以方便、迅速得到沿深度连续分布的地应力剖面,而且节约了昂贵的地应力测试费用,具有明显的经济意义和实用价值。同时,利用井壁崩落法、钻井诱导缝法和DSI 快横波方位法确定了新疆迪那气田目的层的水平主应力方向。     

ú�Ҳ�ˮ��ѹ�����������

储集岩层通常具有明显的层状结构，煤岩层尤其如此。为提高煤层气井水力压裂施工的有效性，结合实际对水力压裂目的岩层采用横观各向同性体这一力学模型来进行研究，从而运用弹性力学理论和材料强度理论，对煤层横观各向同性体水压致造缝机理进行了深入的认识和探讨，认为形成裂缝的关键因素是地应力及其分布和岩层力学的固有特性，压裂液的性质和注入方式同时也对裂缝形成有一定影响；在岩石力学物理性质测试中，应充分考虑岩石的各向异性特性，以便取得各项弹性参数；所获研究结果对水力压裂设计与施工有指导意义。     

ECS测井在火山岩岩性识别中的应用

火山岩岩性定名与识别是岩相划分、储层综合评价与预测、井网部署、开发方案编制的基础。火山岩岩性与岩石成分、结构、构造和成因有关,岩石类型多,定名和识别难度大。ECS利用快中子与地层中的原子核发生非弹性散射碰撞及热中子被俘获的原理,通过解谱和氧化物闭合模型得到地层中主要造岩元素的相对百分含量,并应用聚类分析、因子分析等方法定量求解地层的矿物含量,从岩石成分的角度较好地解决了火山岩岩性识别的问题。研究区火山岩以SiO2为主,Al2O3、K2O Na2O及Fe2O3次之,CaO和MgO则不发育,Si、Al、Fe、Gd是研究区岩性识别的主要指示元素。研究结果表明从基性玄武岩到酸性流纹岩,Si元素产额和K40含量增大、Al和Fe元素产额则减小;熔结凝灰岩的Gd元素产额比熔岩高;常规测井的GR与ECS测井的Si元素产额正相关,地层密度与Fe元素产额正相关,能谱测井的Th含量则与Fe元素产额负相关。ECS以崭新的测井概念、先进的测井技术,具有广泛的应用前景,但各种误差和价格昂贵的问题则使其推广应用受到一定的限制;常规测井信息丰富,从多个方面提供了识别火山岩岩性的资料和手段;将ECS与常规测井、成像测井相结合,是解决火山岩岩性识别难的有效途径。     

南海西江大位移井钻头选型技术研究

优选出与钻进地层相适应的钻头,无论对安全钻井还是对钻井总成本的控制都具有重要的意义。应用效益指数法对研究区块钻头进行初选,然后结合地层岩石力学参数评价结果优选出与地层相适应的钻头。编制了地层抗钻特性评价及钻头选型软件。利用该软件对西江24-1油田测井资料进行处理,优选出了西江大位移井各层段钻头型号。研究结果表明,该方法简单有效,适合现场应用。     

气测录井资料在安深1井页岩油气评价中的应用

安深1井是一口以寻找页岩气为主要目的的风险探井,本井钻探结果证实本区页岩发育、页岩层段气测异常明显,录井资料、实验宣分析化验资料、现代测井技术解释均证实本井页岩孔隙度、粉砂质含量、有机质类型、丰度均与美国富气页岩具有相似的特征;现代测井技术的计算数据表明本井页岩层中赋存着丰富的吸附气、游离气.运用C1/ΣC-C2/C3...