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。     

川东北地区高陡构造井壁失稳原因及对策

川东北地区是中国石化的重点区域,由于高陡构造带地层岩石破碎、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,针对川东北地区高陡构造的地质特征,分析研究了防止井壁失稳的各种措施,对该地区井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。     

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。     

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。     

高陡层理性地层井壁稳定性模拟试验研究

为了分析在钻进高陡层理性地层过程中井壁失稳问题的影响因素,进行了地面模拟试验研究。通过在水泥模拟试件中预置不同倾角的层理面,利用真三轴模拟试验系统测定了不同倾角层理性地层直井井眼模拟试件的承载能力,确定了地层倾角与井壁稳定性之间的关系,同时也测定了试件在不同井眼液柱压力下的稳定时间。研究表明:在地层倾角较低的情况下 提高钻井液液柱压力,井壁稳定时间延长;但在高陡条件下,提高钻井液液柱压力,井壁稳定时间不一定同比延长,可能出现井 壁稳定时间缩短的现象。     

构造应力场与井壁稳定性关系的探索

井壁稳定性研究的主要进展 井壁失稳问题是石油钻井工程重大技术难题之一。据统计，平均每年世界范围内用于处理井眼失稳的费用高达10亿美元，浪费的时间约占钻井总时间的5％～6％。井壁稳定问题十分复杂。井眼是否稳定，取决于井内流体与井壁之间的力学作用和化学作用。统计表明，井壁失稳多发生在泥页岩层段。因为泥页岩地层是由片状粘土颗粒经沉积压实、脱水而形成的岩体，层理发育，富含天然裂缝、节理，遇水极易水化膨胀，强度低，各向异性强，是钻井过程中主要的不稳定地层。     

层理性地层井壁坍塌失稳规律研究

渤海油田中深部地层微裂隙、节理和层理发育,基于传统完整性地层预测的坍塌压力不符合实际,需考虑强度各向异性的影响。鉴于此,基于弹性力学与结构面强度理论,假设地层中存在一组或两组低强度弱面,建立了井壁坍塌失稳预测模型,分析了单弱面与双弱面条件下坍塌压力随弱面倾角与走向的变化规律。分析结果表明:考虑弱面存在的地层坍塌压力远大于各向同性地层;单弱面下,坍塌压力最高值随井斜角增大从弱面倾角60°～90°逐步向45°～60°转化,定向井沿弱面反向坍塌压力最低,水平井沿弱面方位与相反方位坍塌压力值相同且均为最低值;双弱面下,2组弱面倾角夹角为0°时坍塌压力最低,坍塌压力最高值随井斜角增大从弱面倾角夹角60°～90°向30°～60°转化;走向夹角为0°时坍塌压力最低,定向井坍塌压力最大值出现于夹角90°～135°和270°～315°内,水平井走向夹角相差180°时坍塌压力相同且极大值与夹角无关。采用本预测模型对渤中构造深井进行了实例分析,井壁坍塌压力分析结果与实际情况比较接近,对现场作业有一定的指导意义。     

各向异性地层中斜井井壁失稳机理

深部层理性地层井壁稳定性必须考虑地层物理力学性质的各向异性,然而目前井壁稳定设计方面仍粗略地将其近似为各向同性体,使得预测的维持井壁稳定的坍塌压力和破裂压力不能满足安全钻井的需要。笔者在研究层理地层岩石力学特性的基础上,获得了一种考虑地层方向特性的井壁围岩应力分布公式,分析了横观各向同性地层的井壁应力分布特征,建立了新的斜井地层井壁稳定分析模型。研究结果表明,岩石的弹性模量、地应力和地层倾斜度的变化对井壁围岩的应力分布和坍塌、破裂压力均会产生影响,克服了常规各向同性井壁稳定分析模型不能准确预测层理性地层斜井井壁稳定的难题。因此在钻井施工设计当中,须根据地层特性选择合适的分析模型,以更好地指导现场实践。     

柴达木盆地西北地区井壁失稳要因分析

柴达木盆地西北地区油气勘探潜力大,地层岩石成分复杂、埋藏较深,同时存在大量裂缝,随着储层埋藏深度的增加,高温和高压愈发显著,钻井过程中井漏、井塌等复杂事故也越来越多。以柴达木盆地西北地区D井组作为研究对象,以岩石特征及岩石理化性能分析为基础,从地质、工程和井筒流体等方面开展井壁失稳机理研究。研究结果明确了影响井壁稳定性的主要因素是裂缝力学弱面效应,失稳地层坍塌压力的准确计算和钻井液密度的合理选择有助于维护井壁稳定,强化钻井液的有效封堵性有助于预防井壁坍塌,较好的钻井液携岩能力可以避免井底岩屑堆积。研究成果对减少卡钻、井漏、井塌等钻井事故的发生有着一定的指导意义。     

高陡构造破碎井眼稳定技术难点及对策

乌龙1井是在云南楚雄盆地北部次坳陷盐丰凹陷乌龙口背斜高部位布置的第一口重点区域探井,该井主要地质特点表现为地层古老,地层倾角大,岩石较为破碎,井眼极易失稳。通过优化井身结构、钻井参数以及搞好钻井液性能和维护等方面的工作,确保了该井井眼稳定,并取得了良好效果,对该地区施工具有一定的借鉴作用。     

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳机理研究

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳是该区钻探过程中普遍遇到的技术难题,造成了多次钻井复杂事故,影响了钻井工程进度和增加了钻井成本。该文通过X-射线衍射等分析测试手段,对该地区失稳井段岩样进行了理化性能测试分析,研究了井壁失稳的机理,并分析了钻井液及工程因素对井壁失稳的影响,为该地区井壁稳定技术研究提供了依据。     

新疆油田注水水质稳定控制技术应用

新疆油田部分区块由于采出水水质存在不稳定因素,加之配套处理工艺无法有效解决现有的问题,往往导致井口注水水质无法长期稳定达标。通过室内研究分析,长输管网的二次污染和外输水水质本身存在不稳定性,水中还有易氧化的还原性离子和存在较严重的碳酸盐自结垢趋势,是影响井口注水水质稳定性的关键因素。经优化筛选,确定了结垢控制技术、电解杀菌技术、空气氧化技术的应对措施,分别研制开发出对路的处理工艺和配套的新型药剂配方体系,为新疆油田长期稳定注水从而提高油田注水开发效果提供了技术保障。     

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.     

新疆油田10年石油勘探投资效益及影响因素分析

文章以区带为评价单元,统计分析了新疆油田2001—2010年("十五"至"十一五"期间)全盆地及4个勘探区带石油探明储量、地震、钻井工作量和勘探效益的数据,对其变化趋势和规律进行了分析和探讨。在此基础上,结合准噶尔盆地勘探现状,提出:新疆油田勘探投资效益整体呈下降趋势;勘探投资效益下降的主要因素是规模储量的降低;西北缘与腹部、准东储量增长呈相互消长关系;"十二五"之后储量增长趋势可能会出现新的格局;勘探投资的稳步增长是储量持续增长的重要保障。     

濮城油田油井结盐机理分析及防治措施

濮城油田产出液矿化度高 ,低含水井结盐严重 ,使部分井无法正常生产。本文通过油井结盐机理及影响结盐因素的分析 ,介绍了抑盐剂防盐、热洗除盐及洗井阀的推广应用、掺水除盐、找盐堵水等几种行之有效的工艺。这种工艺的实施 ,不仅极大地减少了结盐卡泵现象的发生 ,抽油井检泵周期明显提高 ,而且也较好地防止了油层污染 ,具有一定的借鉴意义     

长庆油田多层系精准堵漏技术研究与应用

为保证油气当量的稳步增加,钻井区域在逐年拓展,井漏问题日益凸显,已严重制约着钻井提速增效。单一漏失层位堵漏难题已形成高效的治理手段,但针对长裸眼井段多套易漏层位治理目前无有效手段,因此文章通过对长庆油田漏失层位分析,明确易漏层位的漏失机理;发生漏失后采用以井温法和流量法为主的“多参数”测漏工具,进行长裸眼井段漏失层位识别,明确漏失位置;最后应用研发的高效疏水堵漏工作液进行专项堵漏,形成了一套长庆油田长裸眼多层系精准堵漏技术。多参数测漏工具漏层识别精度±30 m,测漏时间4～6 h,为后续堵漏提供数据支撑;高效疏水堵漏工作液由胶凝材料和惰性材料进行配伍,2 mm缝板承压可达12 MPa,满足高承压堵漏需求。该技术现场应用三口井,均实现一次堵漏成功,为我国非常规油气井钻井勘探中遇到的堵漏难题提供技术借鉴,助力钻井提速增效。     

双河油田产出液中硫化物含量升高原因及产生机理分析

通过对双河油田不同开发阶段系统中硫及硫化物数据进行统计分析，探讨了产出液中硫化物含量升高原因及产生机理，验证了硫酸根在硫酸盐还原菌作用下还原为硫及硫化物的基本理论，说明硫及硫化物主要来源于硫酸盐还原菌的还原作用。     

石灰泥调剖剂堵水机理研究与应用

石灰泥调剖剂是利用水体改造中处理剂石灰的副产物配置而成 ,文中分析了水处理残渣的物化特征 ,研究了对不同油藏特点的石灰泥及其复配堵剂的筛选 ,并采用岩心流动模拟实验测定了封堵大孔道的封堵效果。结果表明 ,石灰泥调剖剂能有效地封堵高渗地层 ,起到增油降水的作用 ,变废为宝 ,解决了环境污染 ,达到增收节支的目的。     

四类渤海S油田化学驱驱油体系渗流机理及提高采收率特性

为筛选出最适合渤海S油田的驱油体系,采用不同实验方法对渤海该油田目前使用的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）、疏水缔合聚合物（AP-P4）、交联聚合物（HPAM+Cr³⁺）、新型聚表剂（JBJ-1）驱油体系进行对比研究,的分析4类驱油体系的分子结构形态、分子线团尺寸、流变性、注入运移能力和驱油效率等方面进行对比研究。结果表明：在水溶液中JBJ-1具有明显的网络结构,且降解前、后JBJ-1均具有相对较大的水动力学半径,表明其良好的抗剪切性能,同时JBJ-1还表现出最大的表观黏度和弹性模量以及优异的微观和宏观驱油性能,在水驱基础上可进一步提高采收率19.88个百分点。新型聚表剂具有比普通化学驱体系更好的增黏能力和抗剪切性,在有助于改善地层中的可建立更好的渗流阻力和驱油能力,可进一步推动化学驱石油储量动用,满足目前渤海S油田的生产需求。但在矿场试验中,应考虑其浓度的优化,以保证其注入性的问题。