破解塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳难题的钻井液技术

塔里木盆地群库恰克地区油气产层主要位于石炭系和泥盆系,岩性复杂,已完钻的几口探井钻进过程中共发生了200次井下复杂及钻井事故,严重影响了钻井工程进度、增加了钻井成本。采用X射线衍射仪、页岩线性膨胀分析仪等对该地区失稳井段的地层矿物组分及其理化性质进行了分析测试,结合泥页岩线膨胀率评价试验、滚动回收率评价试验、失稳井段岩石黏土矿物和全岩矿物分析,找到了井壁失稳的原因：①失稳井段泥页岩的矿物成分以伊利石为主,其次为伊/蒙间层、高岭石和绿泥石,缺失蒙脱石,岩样泥页岩膨胀率低;②井壁不稳定的原因主要是伊利石的分散作用;③现场所用水基钻井液体系滤液进入地层是导致井壁不稳定的重要原因之一。据此认为：采用抑制能力和封堵能力强钻井液是预防和减少该区块井壁失稳的重要措施,具体的技术对策包括：①筛选合适的防塌钻井液处理剂及体系;②分地层设计和使用钻井液体系。现场应用结果表明,防塌钻井液和分地层钻井液设计较好地满足了该地区钻井工程的实际要求,降低了井下复杂和钻井事故的发生概率,缩短了钻井周期,提高了钻井效率,节约了钻井成本,经济效益显著。     

群库恰克地区水平井Q5-1钻井液技术

群库恰克地区石炭系井壁失稳问题一直是油田勘探与开发的技术难点.Q5-1井是在该地区实施的第一口解决井壁失稳问题的试验井.通过对群库恰克地区石炭系复杂地层不稳定因素及其对钻井液施工技术难点分析研究,对钻井液的配伍进行改进,优选了适合该地区的聚合物钻井液和KCI-聚璜钻井液体系.该钻井液体系具有良好的流变性、造壁性、润滑性...     

川西中江地区井壁失稳机理研究

中江地区井壁失急是该区钻探过程中普遍遇到的问题。为了弄清楚井壁失稳的机理,对该地区地层粘土矿物结构和理化性能及粘土矿物的膨胀、分散性能作了大量的室内研究,对易引起井壁失稳的一些工程因素也进行了比较全面的分析,为该区的防塌技术对策提供了依据。     

吐哈西部油田井壁失稳机理实验研究

在勘探开发过程当中,吐哈油田西部的葡北、神泉和雁木西区块存在着严重的井壁不稳定等原因导致的划眼、卡钻、电测遇阻遇卡、固井留塞等问题.利用X射线衍射、电镜扫描、电动电位分析和泥页岩压力传递实验研究新技术,以及比亲水量测试等实验手段,对吐哈西部油田岩样的结构及理化性能进行了系统分析,论述了该地区复杂地层井壁失稳机理.依据“多元协同”防塌理论,通过单剂优选和配方优化实验,研制出了适合吐哈西部油田地层特性的钾-钙-醇强化防塌钻井液体系.现场试验结果表明,该钻井液体系能满足现场使用的要求.     

井壁失稳机理和几种新型防塌泥浆的防塌机理--文献综述

本文综述了几年来国内外有关井壁失稳机理和一些新防塌泥浆作用机理研究的文献,由此归纳出防塌泥浆作用机理的一些共同规律,为泥浆防塌处理剂新的作用机理的研究和建立提供具有启发性的思路。     

费尔干纳盆地井壁失稳机理研究

井壁失稳是制约费尔干纳盆地油气勘探开发的重要因素之一。地质工程资料的综合分析表明,费尔干纳盆地由于受到构造运动的挤压,地应力高、地层破碎,特别是地层裂缝发育且存在多个压力层系,钻井过程中井下垮塌、井涌、漏失等复杂事故频繁发生。费尔干纳盆地多种井壁失稳机理共存、互相作用,以裂缝性地层的井壁失稳为主,选择合理的钻井液密度和良好的封堵性可有效防止费尔干纳盆地钻井过程中的井壁失稳问题。在深 入分析井壁失稳力学机理的基础上,建立了费尔干纳盆地合理钻井液密度的确定方法,研究结果在吉达４井应用获得良好效果,卡钻等事故大大减少,钻井周期缩短了３２％。     

气体快速钻井井壁失稳研究

随着气体快速钻井试验应用区域的进一步拓展和面临地质对象的日益复杂,地层产水、产气、产油等复杂条件下的井壁失稳问题已成为制约其进一步发展应用的瓶颈难题.为此,探讨了复杂条件下气体钻井井壁失稳机理、一般评价方法与模拟实际工况的特殊评价方法,并提出了应对复杂条件下气体钻井井壁失稳问题的技术思路.结果表明,气体钻井井壁失稳机理主要包括由于缺乏足够井筒流体压力支撑引起的力学失稳,地层产水、产油、雾化、钻井液转换过程中的力学-化学耦合失稳,钻遇产层段的岩石崩爆与相邻泥岩动力学失稳等;原地岩石力学性质、地应力状态与力学-化学耦合作用规律是气体钻井井壁稳定评价的重点,同时需要尽可能模拟实际复杂工况条件下对井壁稳定性的影响;对于存在严重力学失稳现象的地层应通过气体钻井选层加以规避,更为高效、能够适应气体钻井复杂工况的井壁稳定处理剂与处理工艺是亟待攻关的方向,同时气体钻井条件下的流体预测与随钻流体封堵技术值得研究.     

印度尼西亚M气田泥页岩井壁失稳机理及对策

印度尼西亚M气田地质构造复杂,泥页岩裂缝发育,存在异常高温高压,钻井期间频繁发生坍塌卡钻事故,严重影响了作业效率.通过对M气田地层孔隙压力、地应力、安全钻井液密度窗口进行定量计算,并根据现场井壁坍塌特征及地层特性,分析了该气田井壁坍塌原因主要是泥页岩裂缝发育,存在高密度下的“呼吸”效应及水化作用.根据该气田井壁坍塌机理...     

井壁稳定性研究及其在盐城地区的应用

针对钻井中井壁失稳问题开展井壁稳定性研究,文中就井壁应力状态和失稳类型进行分析计算,并结合测井资料和岩心的室内实验结果进行分析,建立了一套计算地层坍塌压力的方法,结合盐城地区３口井应用对比,坍塌压力剖面基本吻合现场实际,为钻井液密度设计提供了一定的依据。     

防止碳酸盐岩地层井壁失稳的对策研究

井壁稳定是钻井的关键技术之一，而且是世界性的钻井难题。根据不稳定地层的特性，给出相应的防范措施，对钻井工程中保持井壁稳定起着举足轻重的作用。井壁失稳问题不仅在砂泥岩剖面中存在，而且在碳酸盐岩剖面中也司空可见，但碳酸盐岩剖面井壁失稳的地层主要集中在地应力不平衡的地层、具有塑性和蠕变特性的盐膏岩地层、裂缝性地层及胶结性差的易破碎地层等。针对碳酸盐岩地层实际钻井过程中所遇到的各种引起井壁失稳的因素，对地应力因素引起井壁失稳控制技术、钻遇盐膏层预防措施、裂缝较发育的地层及胶结性差的破碎性地层井壁失稳对策进行了研究，并对保持井壁稳定的唯一可控因素，即安全钻井液密度窗的确定进行了探讨。这一整套对策对碳酸盐岩地层安全、经济、快速地钻探具有科学的指导作用。     

高陡构造井壁失稳及井下复杂的机理研究

新疆油田霍10井区是准噶尔南缘的重点勘探区域，由于地层倾角大、地层各向异性强、井身质量差和机械钻速低是该地区钻井工程突出的问题。从理论上探讨了高陡构造井壁失稳、井下复杂的机理，针对霍10井区高陡大倾角构造、地层各向异性的地质特征，分析研究了可用于该研究区域的井眼稳定的方法和技术，对霍10井区对井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。     

哈拉哈塘油田奥陶系碳酸盐岩油藏储集层泥砂产出机理

为厘清哈拉哈塘油田奥陶系油藏井壁失稳机理,重点分析了冲捞砂样的岩块和砂粒粒径及其矿物组分。研究区奥陶系碳酸盐岩储集层井壁失稳有2种形式：上部未封堵非生产层吐木休克组的井壁坍塌,即宏观失稳,形成井筒坍塌岩块;主力生产层流体携带的砂粒产出,即微观失稳,造成井筒泥砂复合堵塞,堵塞物主要包括裂缝充填物破碎和微凸体剥落产出的泥砂。灰色关联法井壁失稳主控因素分析结果表明,储集层埋深、井径、含水率、井眼方位等是影响井壁失稳的主要因素,通过优化井径、井眼方位以及工作制度,可以防控泥砂微粒产出。     

塔里木盆地塔河油田成藏史与成藏机制

通过对塔河油田不同区块、层位油气藏的圈闭形成期、油气注入期进行分析,认为塔河油田不同性质的原油。成藏期始于海西运动晚期,延续至喜马拉雅运动期,分为海西运动晚期、燕山-喜马拉雅运动早期和喜马拉雅运动晚期三个阶段。归纳出塔河油田的成藏机制具有长期持续供油、多层位有效储盖组合匹配、多期成藏、油气面貌复杂的特点。     

塔里木油田水溶重烃研究及其应用

采用有机溶剂定量萃取方法,从塔里木油田水中分离得到溶解重烃。通过气相色谱、气相色谱—质谱、稳定碳同位素等分析手段,可鉴定出这些溶解重质烃(>C₇)部分组成,主要为中长链正、异构烷烃,也包括烷基甲苯、烷基环已烷系列,其组成和碳同位素分布范围与油藏中原油类似,表明油田水中溶解重烃的来源及其分布与油藏有着直接的联系。对油田水中溶解有机物的研究,可以获得有关油(气)显示的信息,指示邻近油气藏的存在,判断外来污染情况,并为油气运移、聚集方向和路径的确定提供一种新思路。     

塔里木东河油田出砂动态预测研究

塔里木东河油田属超深砂岩油藏, 储集层岩石压实作用好, 开发初期预测为不出砂, 因此在油田开发时没有采取任何防砂措施。但在开发过程中, 由于压力下降和含水率上升, 岩石的应力状况及胶结状态都发生了变化, 油井出砂日益严重。分析了塔里木东河油田投入开发后出砂的主要影响因素, 对传统的出砂预测公式引入了地层压力亏空因子和含水率因子2 个修正项, 用修正后的组合模量公式与斯伦贝谢法公式动态地对该油田的3 口典型出砂井进行计算和分析, 结果与油田实际情况吻合。此动态出砂预测法对其他砂岩油藏也有一定参考价值。     

AHC封隔器在塔里木油田首次应用情况简介

介绍了AHC封隔器的工作原理,及首次应用是时坐封解封过程,探讨了在柯东XX井使用过程中存在的问题,并给出了相应的建议,认为销钉剪切试验中,应充分考虑井底温度的影响等。     

塔河油田缝洞型油藏注水开发模式

塔河油田奥陶系油藏为岩溶缝洞型油藏,大型溶洞是其主要的储集空间。目前单井注水替油已取得突破,但占储量80%的多井单元注水开发尚处于实验阶段。结合数值模拟和注水实践总结,开展了多井单元注水增油的机理研究,并初步总结出了“低注高采、试注判断连通实时调整、单元整体温和注水、井组差异管理”的缝洞型油藏注水开发模式,在现场应用取得了一定成效。     

塔里木油田双台阶水平井吸水剖面测试

介绍了塔里木油田哈得薄砂层“双层、超深、超薄、低丰度”油藏的地质特征及其采用双台阶水平井开发的必然性，对比分析了直井、水平井和双台阶水平井的井身结构、完井方式、注水管柱结构和技术特点；总结了我国陆上油田首次进行的HD1-11H双台阶水平井吸水剖面测试实验的井下仪器、测试工艺和取得的成果与认识；提出了开发适应双台阶水平井连续吸水剖面测试研究的具体思路和设想。     

考虑损伤和孔隙压力的油井井壁稳定条件

将岩石视为多孔介质 ,考虑孔隙压力和井壁损伤 ,应用弹塑性理论和损伤力学 ,导出了井壁围岩的应力分布规律 ,并根据极值点失稳理论提出了井壁稳定条件。分析了临界损伤区深度和临界载荷随E/λ、内摩擦角、有效孔隙率的变化规律     

川南龙马溪组深层页岩井壁失稳原因分析及对策

川南龙马溪组深层页岩储层在钻井过程中井壁失稳严重,井下遇阻现象频发,增加了施工成本与后期作业难度.为此,开展井下岩心水理化及力学性能实验研究,结合实验结果综合分析龙马溪组地层动、静态井壁失稳原因,并制订井壁稳定技术对策.结果表明:川南地区龙马溪组地层页岩脆性矿物含量高,岩性整体致密,力学强度高;垮塌井段内小层交替变化频...