考虑岩层各向异性性质的井壁位移分析

井眼钻成后,由于岩石的蠕变而常发生井眼缩径,使钻具、套管和测井仪器难以下到井底,本文应用粘弱性理论,对横观各向同性岩层井眼的位移进行了分析,推导出井眼径向位移与原地应力、岩层的各向异性特性、稳定周期及钻井液密度的关系式,本文的分析和给出的计算公式对在横观各向同性岩层钻井设计和施工具有一定的指导意义。     

层状岩石中井孔稳定性的数值分析

如何保持复杂地层中斜井或水平井井孔的稳定。是油气田钻井和生产期间的重要研究课题。从横观各向同性本构模型出发，考虑岩石拉伸强度的方向性以及层状岩石中存在剪切强度薄弱面(如节理、断层、岩层界面等)，在广义平面应变假定条件下，提出了一种可以分析任意走向层状岩石中井孔稳定性问题的二维有限元数值计算模型和计算方法。对复杂地质构造的层状岩石中井孔稳定性的二维有限元数值计算表明，岩层中薄弱面上出现的剪切破坏是导致井孔失稳的主要原因。对于特定的地质条件，用该模型可以快速预测现场钻井时的安全钻井压力，也可以分析和显示井孔周围破坏区的形状和范围。图4表1参10     

井眼稳定性计算方法

选用合理的钻井液密度可以减小因井眼力学原因而造成的井眼不稳定性。以纵波、横波、密度、自然伽马等测井曲线为基础资料进行计算地层力学所需参数 ,计算地层达到临界破裂的最大钻井液密度曲线和井壁达到临界坍塌的最小钻井液密度曲线 ,以得到安全钻井液密度窗口。分别介绍了这些参数的理论计算方法。给出了 2口井的应用实例 ,说明其计算方法是准确的 ,具有一定的应用价值。     

井眼稳定性计算方法

选用合理的钻井液密度可以减少因井眼力学原因而造成的井眼不稳定性,以纵波,横波,密度,自然伽马等测井曲线为基础资料进行计算地层力学所需参数,计算地层达到临界破裂的最大钻井液密度曲经和井壁达到临界坍塌的最小钻井液密度曲线,以得到安全钻井液密度窗口,分别介绍了这些参数的理论计算方法,给出了2口井的应用实例,说明其计算方法是准确的。具有一定的应用价值。     

浅层稠油油藏水平井井眼稳定性分析

在稠油开采中,储层岩石力学及应力特征对钻井、完井和注汽开采全过程的影响比其它类型油层均更为显著。提出了新疆浅层稠油砂岩在钻井和完井阶段静态固-液耦合的岩石力学特征和表观弹性常数的概念,并对新疆超浅层稠油油藏水平井进行热弹塑性应力分析。在以上基础上分析了新疆超浅层稠油油藏水平井井眼稳定性问题。     

考虑吸附膨胀和滤失附加应力的井壁应力模型

页岩气吸附膨胀作用和滤失附加应力是影响煤系页岩储层水力压裂后水平井应力分布重要因素,不可忽略.考虑页岩气吸附膨胀作用和滤失附加应力,基于各向异性材料理论,建立了煤系页岩横观各向同性储层水平井井壁应力模型,分析了煤系页岩储层水平井井壁应力分布特征,考察了井筒方位角对井壁周向应力分布影响,得到了有效应力、地应力和各向异性程...     

斜井中泥页岩井眼稳定性研究

泥页岩井眼稳定是由力学与化学两方面因素共同作用的结果。借助于井壁处有效应力的变化,将泥页岩与钻井液相互作用时页岩水化所产生的力学效应与纯力学效应结合起来,建立了斜井井眼稳定的力学、化学耦合模型,运用该模型可计算出保持井眼稳定的合理钻井液密度,并结合实例对该模型进行了验证与简要的分析。     

椭圆形井眼及其稳定性的研究

在圆形井眼周围岩石应力分布及井壁岩石变形的计算中,得到了椭圆形井眼的曲线方程。从理论上解释了椭圆形井眼的成因。提出了用椭圆形井眼长短轴半径和地层的力学参数来计算地层应力的新方法;进而通过对椭圆形井眼周围岩石应力分布的分析,对不同岩性的地层确定了不同的井眼稳定性条件。(?)此基础上,提出了在保持井壁稳定的条件下实行近平衡钻井的原则以及为此所需的泥浆密度使用范围。这对于保护油气层、降低钻井成本及提高钻井质量都具有指导意义。     

横向各向同性地层地应力的研究

根据岩石的沉积特点,将地层岩石假设为横向各向同性体,推导了横向各向同性地层地应力的计算式,给出了倾斜地层岩石弹性参数的转换公式和横向各向同性地层破裂压力的计算式及破裂压力的计算实例,并将其与各向同性计算值进行了比较。结果表明,考虑各向异性对地应力的影响,其计算值与地层实际更接近。     

四川三迭系盐岩力学性质实验研究

利用已研制成功的能进行加温、加压的常规三轴压缩蠕变实验装置，对四川三迭系盐岩试样进行了各种温度、压力条件下的常规三轴压缩力学性质实验研究，得到不同温度和压力水平下的盐岩应力-应变曲线；通过进一步的数据处理，获得了四川三迭系盐岩力学性质。结合四川三迭系盐岩蠕变规律实验研究成果，对生产实践有重要的指导意义。     

PRD钻井液井壁稳定及储层保护试验研究

室内采用动态方法研究了PRD钻开液与在岩心端面上的滤饼形成时间及该滤饼耐各完井工作液的冲刷性;采用浊度方法研究了PRD钻开液与完井作业液的配伍性.结果表明,PRD钻开液在岩心端面形成滤饼时间短,可耐各完井工作液冲刷,能有效稳定井壁;与完井工作液配伍性良好,滤饼经破胶后岩心渗透率恢复值平均达80%以上,有利于储层保护.     

发育有切割井眼结构面的井壁稳定性评价研究

切割井眼结构面的存在弱化了井壁的稳定性，常规完整井眼的井壁稳定分析理论已不能完全适用于受结构面切割的井眼。基于摩尔-库仑理论，在分析结构面应力状态的基础上，给出了井眼受结构面切割的井壁稳定性评价方法，并研究分析了结构面产状对井壁失稳的影响。结果表明，井壁的稳定性与原地应力状态、结构面产状以及结构面的力学性质有关，在其它因素一定的情况下，结构面的走向与倾角对井壁的稳定与失稳方位有着较大的影响。因此，准确评价结构面产出状态是提高井壁稳定性评价精度的前提。     

M-I SWACO公司控制井壁稳定钻井液技术专利分析

M-I SWACO公司是世界一流的专业化石油工程服务公司,钻井液技术处于国际领先水平。1971年以来公司钻井液专利申请数量振荡上升,到2008年前后达到顶峰;围绕控制井壁稳定钻井液技术,公司在全球申请45件专利,其中专利保护集中于钻井液处理剂与体系。针对胺类处理剂,M-I SWACO形成了比较全面的专利保护。采用专利地图分析了该公司的专利技术主题分布情况;利用引证树形象化地显示出专利引用在先专利和被其后专利引证的信息。通过分析核心专利,借鉴专利申请策略,有助于国内企业拓宽技术开发思路,增强技术保护程度。     

含薄夹层盐岩地层套管等效应力分析

采用FLAC3D三维有限差分软件,建立了套管-水泥环-层状地层三维有限差分模型,分别研究了泥岩夹层弹性参数、厚度对含薄夹层盐岩地层界面处以及层内套管等效应力的影响。夹层厚度对上下岩层中的套管等效应力都有影响,泥岩和盐岩力学特性上的不匹配导致二者界面附近套管受力不均衡;夹层较厚时,套管等效应力相对较小;与泥岩相比,盐岩中套管等效应力较大,套管更容易发生屈服;夹层弹性参数不同时,夹层弹性模量越低,界面处以及夹层层内套管等效应力越大。该研究为含薄夹层盐岩地层套管设计和井筒安全性评价提供了理论依据。     

垂直井眼井眼稳定的理论分析

在弹塑性力学理论的基础上,分析了直井井眼周围岩石的应力分布,推导出了井眼稳定的理论方程,建立了地应力、岩石抗拉强度、抗压强度和钻井液密度的关系式,并提出了作者的一些观点和看法     

液-固-水化耦合形式的井眼稳定性模型研究

在对井眼稳定性定量评价的分析过程中，重点讨论了岩层材料的非线性力学性能以及在非稳态孔隙流体作用下的岩层吸水软化与围压硬化效应，建立了考虑液-固-水化耦合机制的井眼稳定性评价模型；采用有限元数值模拟法，对孔隙流体压力、吸水软化和围压硬化的影响进行了定量分析与比较，证明了孔隙流场的分布形态时井眼应力分布格局及弹塑性变形发展有着显著的影响。