钻井液安全密度窗口预测软件编制及应用

基于井壁稳定力学模型,结合Mohr-Coulomb准则建立了井壁坍塌压力、破裂压力计算模型,编制了"钻井液安全密度窗口预测"应用软件。该软件可利用测井资料对岩石力学参数、地应力以及地层三压力剖面进行计算,并能预测垂直与水平钻进时的钻井液安全密度窗口,能够有效指导现场施工。     

水化对泥页岩地层“安全”钻井的影响

泥页岩地层与其它“惰性”岩石不同,当其与水基钻井液接触时,岩体强度、内部应力都将随钻井液类型及地层与钻井液的接触时间变化而变化,因此,一个有效的力学本构方程应该能够体现出发生在泥页岩地层中的力学和物理化学动态过程,ＹｅｗＣＨ等在这一领域作了开创性工作;并引用ＹｅｗＣＨ等提出的水化应力模型,计算分析了水化对水敏性泥页岩地层井周应力分布状态,地层坍塌应力和破裂应力的影响。     

复兴地区陆相页岩油气井地层三压力特征分析

复兴地区自流井组东岳庙段发育一套湖湘页岩,具有广阔的勘探开发前景。前期钻井实践表明,该区地层孔隙压力、坍塌压力与地层破裂压力特征不明,钻井液密度选取不合理,导致钻井过程中气侵、溢流、井垮等井下故障复杂多发。基于岩石力学原理,利用测井资料建立一维岩石力学模型,并以钻、测、录、试等资料对模型参数进行校正,建立区域地层三压力剖面,明确泥浆密度安全窗口,可有效防范和减少井下复杂,助力钻井提速降本。     

几种有机盐溶液活度及抑制性实验研究

井壁失稳一般都发生在泥页岩、盐岩、弱胶结或未胶结的砂岩及其他破碎性岩石的地层,最常见且影响严重的是泥页岩地层,导致泥页岩地层失稳的最重要的原因是泥页岩的水化.针对泥页岩在水溶液中的水化程度取决予水溶液的活度,分析了活度与泥页岩水化膨胀的相互关系,认为对防止泥页岩井壁失稳非常重要.通过吸附等温线的方法测定了weigh2、weigh3、YJS-1、YJS-2、KCOOH、NaCOOH、NaCl、KCl、CaCl2的活度,测定了上述产品的抑制膨胀性和抑制分散性,对比分析了盐溶液活度和抑制性的关系.结果表明,根据盐溶液的活度和抑制性.可以通过调节钻井液中不同的盐及其浓度,控制泥页岩水化,达到井壁稳定的目的.     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩地层纵波速度各向异性参数估算

统计的测井资料中声波时差和对应井斜角数据,结合Thomsen纵波速度公式估算横向各向同性介质的各向异性系数,是研究横向各向同性介质的一种新思路。声波测井可直接测量地层的纵波时差(速度),井斜测井测量的井斜角可以表达声波的传播方向。统计塔中地区奥陶系碳酸盐岩地层中13口直井、斜井73层致密段的井斜角、声波时差和密度值数据,结合Thomsen的横向各向同性介质中纵波速度公式,对塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩地层弹性各向异性参数进行估算,得出该地区碳酸盐岩地层纵波速度各向异性参数为f=0.622 5,ε=0.04,δ=-0.185。随着井斜角的增加,纵波速度呈现先减小后增大的变化,井斜角在40°左右时纵波速度最小,井斜角在90°时纵波速度最大。论文也讨论了在上述各向异性条件下,不同井斜角对声波孔隙度计算和不同传播方向的纵波对走时计算影响。     

KCl聚合醇钻井液在尼日尔Goumeri油田定向井的应用

尼日尔Goumeri油田2口定向井最大井斜角接近30°,水平位移超过750 m,在钻遇Sokor泥岩时易水化膨胀造成缩径;在钻遇低速泥岩段时泥页岩易剥落,引起掉块或井壁坍塌。现场钻进时,进入Sokor泥岩后,在KCl聚合物钻井液的基础上,引入3%聚合醇防塌剂,利用K+与聚合醇的协同复配作用,形成强抑制性、防塌KCl聚合醇钻井液体系。同时在斜井段混入2%液体润滑剂RH8501和5%柴油(V/V),改善钻井液润滑性,降低发生黏卡的风险。现场试验结果表明,使用強抑制性、防塌KCl聚合醇钻井液,可顺利解决钻遇Sokor泥岩和低速泥岩时地层坍塌、掉块和缩径问题。钻井液润滑性能良好,井壁光滑。在选定井段,井径规则,平均井径扩大率分别只有7.0%和10.9%。     

一种新的页岩储层杨氏模量与泊松比获取方法

基于常规测井资料获取页岩储层杨氏模量与泊松比的方法一直是测井研究的一项难题。通过试验研究证明,页岩气储层交叉偶极声波确定的杨氏模量与常规测井声波时差具有较强的线性关系,交叉偶极声波确定的泊松比与常规声波时差与岩性密度呈较强的二元线性关系。反之,利用常规测井声波时差及体积密度可以求取页岩气储层的杨氏模量与泊松比,从而形成一种新的方法。研究成果已在中扬子地区建南气田、涪陵页岩气田、湘鄂西地区应用36口井,计算误差10%。     

莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层封闭性综合评价

通过实测莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层的排替压力,建立了盖层排替压力与声波时差的线性关系,进而提出了利用声波时差及地震速度资料求取排替压力的方法。接着,利用测井声波时差和地震速度资料,按等效深度法确定莺歌海组二段下部泥岩盖层的超压分布。综合考虑盖层累计厚度、排替压力、剩余压力、气藏内部压力、断裂对盖层破坏程度和天然气本身性质(比如流动黏度),提出了盖层封闭能力综合评价指数,并据此对莺歌海组二段泥岩盖层综合封闭能力进行评价。结果表明:莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力强的地区分布在乐东区大部、临高区南部及东方区东部到一号断裂之间的地区,一号断裂南段、东方区东部和北部地区则为盖层封闭能力较强的地区,研究区边部由于地层上倾出露地表,盖层封闭能力逐渐减弱。莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力中等及以上地区可作为天然气的有效盖层;由现有气藏分布可知,莺歌海组二段泥岩盖层封盖能力良好,中深层的天然气保存条件优越。     

平桥地区钻井复杂情况地层压力分析

做好地层孔隙流体压力、坍塌压力和破裂压力的预测工作,对预防井下复杂情况,为钻井设计和施工提供合理化建议具有重要意义。平桥地区五峰组地层井壁稳定性差,钻井中掉块、阻卡、井漏严重,钻探面临较大挑战。针对X平台井下复杂情况,通过对焦页X-3井新井眼测井资料进行三压力分析,验证了平桥地区五峰组1号层与龙马溪组3号层、2号层三压力变化较大,确定钻井液性能梯度变化对井壁稳定性的影响关系,结合区域资料及现场钻井液应用情况得出该平台三压力参数,为该平台及周边邻井的设计及施工提供了相对可靠的数据支持及技术支撑。     

胜坨油田沙河街组二段复杂断块油藏水淹层测井解释研究

以胜坨油田发育的典型复杂断块油藏为例,利用密闭取芯井资料建立判别关系和测井解释模型,进行沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏水淹层测井解释。首先介绍了该水淹层测井响应特征,接着应用多项式趋势面分析方法对测井数据进行标准化处理,并选择测井资料齐全、质量可靠、有钻井取芯和录井、试油资料的井为关键井,结合试油试采、岩芯分析资料建立测井解释模型。结果表明:胜坨油田沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏已经进入高含水阶段,水淹层发生明显的自然电位曲线基线偏移、地层电阻率降低、自然伽马降低、声波时差增大等现象;选择沙二段顶部的高阻白云岩段(厚度为8～12m)作为标准层进行标准化处理;声波时差三次趋势面分析效果较好,拟合度达到22.6%,平均校正量为14μs/m;T4j17、T2-121井取芯井段较长且收获率较高,分析化验资料较丰富,测井资料齐全且质量较好,能够反映沙二段1-3砂组复杂断块油藏储层特征,被选为关键井;建立泥质体积分数、粒度中值、孔隙度、渗透率、含水饱和度等解释模型。最后,通过对水淹层的测井资料进行逐井处理、计算机逐点或按层输出主要储层参数等3个方面检验解释模型,定量评价了测井解释模型的应用效果。结果表明:测井解释结果与岩芯物性和生产数据吻合较好,获得了较为可靠的地区储层地质分析结果,可为注水开发调整提供有效的参考。