页岩气藏水平井井壁稳定性研究

页岩气藏开发采用的井型一般为水平井,在层理发育的页岩地层中钻井一般都存在严重的井壁失稳问题。为此,根据有效应力理论改进了层理地层水平地应力计算模型,并结合川南地区所取岩心进行室内强度实验,选取适当的破坏准则,对比2个地层水平地应力计算模型和水平井眼井周应力状态,得出了页岩气藏水平井坍塌压力随层理面产状的变化规律。研究结果发现：对于页岩地层而言,采用常规的均质地层水平地应力预测模型研究井壁稳定性,低估了水平井的地层坍塌压力;采用改进的水平地应力预测模型计算得出的坍塌压力与实际情况吻合较好;沿最小水平地应力方向钻进的水平井,地层坍塌压力在某一地层倾角处存在极大值,更高的倾角反而有利于井壁稳定。研究结论可以为页岩气井钻井设计提供参考。     

大牛地气田欠平衡水平井井壁稳定性分析

为有效开发大牛地气田低孔、特低渗储层,在盒1储层试点推行了欠平衡钻水平井技术。井壁稳定性分析是欠平衡钻井技术的关键因素。结合大牛地气田实际地质情况,利用有限元分析的方法研究了盒1储层在氮气、泡沫和充气液欠平衡方式下水平井的井壁稳定性问题。计算结果表明,不论是在常规的φ215.9mm的井眼中,还是在φ152.4mm的井眼中应用上述3种欠平衡方式进行水平井钻井均不会发生井壁失稳问题,这与DP4井、DP14井和DP19井的实钻情况完全相吻合,为大牛地气田欠平衡钻水平井的井壁稳定性分析提供了理论依据。     

四川盆地二叠系永探1井火山岩气井完井测试井壁稳定性实验

四川盆地二叠系永探 1 井火山岩气井,在完井试油过程中地层垮塌,返出大量火山岩碎屑,堵塞井筒及地面流程,严重影响了完井测试。为进一步优选后续完井方式,高效开发此类气藏,在分析储层岩石矿物组分、微观孔隙结构、岩石力学参数的基础上,基于 Von-Mises 剪切破坏理论,进行了完井试油及生产过程中井壁稳定性的研究。研究结果表明 ：(1)工区火山岩下部储层黏土矿物含量高,裂缝、微裂缝发育,经工作液作用后,易发生黏土矿物膨胀、颗粒分散、运移,引起井壁失稳 ;(2)不同工作液影响了岩石力学参数,进而影响到井壁稳定性,经改性聚磺试油工作液作用后的储层,直井井壁上岩石最大剪切应力均方根存在大于井壁岩石剪切强度均方根的井壁不稳定点 ;(3)火山岩下部储层火山岩碎屑产出的临界日产量为 1.13×10~4 m~3;(4)模拟气井日产量介于1.42× 10~4～ 28.35×10~4 m~3时,折算年碎屑产出量介于 270.3 ～ 2 183.2 kg,折算井筒沉砂高度介于 12.7 ～ 102.5 m,易对生产造成影响。结论认为,实验室结果为此类火山岩气藏的高效开发奠定了基础,火山岩气井完井试油及生产过...     

新型弱凝胶水基钻井液研制及作用机理分析

目前弱凝胶钻井液存在抗温、抗盐和封堵性能差等问题,限制了其推广使用。研制出一种新的弱凝胶成胶剂,其抗温达150℃,抗钙可达4 000 mg/L。以该成胶剂和优选出的降滤失剂IMPERMEX、封堵剂JA为主剂,以CX-215和KCl作抑制剂,形成了一种新型弱凝胶水基钻井液。评价结果表明:该钻井液在接近静止状态下的黏度可达90 000m Pa·s,剪切后黏度快速下降,且静切力表现出无时间依赖性,属于快的弱凝胶体系;具有好的降滤失和稳定井壁能力。环境扫描电镜和蔡司体显微镜分析结果表明,该钻井液微观结构由三维空间网状结构与包裹、镶嵌在网状结构节点上的溶胶颗粒组成,是一种具有独特空间结构的复杂胶体分散体系;该钻井液在微裂缝内能形成具有良好压缩性的致密封堵层,封闭岩石通道,具有良好的井壁稳定作用。     

川西深井钻井液技术难点分析及对策

复杂的地质情况一直制约着川西坳陷深层天然气藏的勘探开发进程.通过分析目前川西深井钻井过程中存在的主要工程地质问题,以及由此产生的一系列钻井液技术难题,如井壁失稳、井漏、井涌和卡钻等井下复杂情况和事故,提出了优化控制高温高密度钻井液流变性、稳定井壁等有针对性的钻井液预防和处理技术对策,可用于指导钻井设计与现场施工,有效降...     

井壁加固技术研究进展

深井重钻井液窄安全密度（压力）窗口的钻井、钻井液技术问题是钻井工程亟待解决的重大技术难题,而井壁加固技术是目前能够有效增大钻井安全密度（压力）窗口的重要技术手段之一。国内外几种主要井壁加固技术的综合分析表明,井壁加固技术在增大钻井安全密度（压力）窗口、保证深井复杂井安全钻井方面有较大的技术潜力,迫切需要加大研究力度。成功实施井壁加固技术的关键因素是不稳定地层特性的分析、挤入压力的确定与控制、井壁加固工作液体系的选择等。井壁加固技术今后的发展方向主要是研究功能更强、与钻井液相容性较好的井壁加固工作液体系;研究随钻井壁加固工作液体系;利用深井高温高压的特性,运用物理化学方法,研究新型的井壁加固工艺技术。     

裂缝性地层测井信息采集和油气定量解释评价技术应用研究

针对目前国内外在裂缝性储层中利用测井信息进行油气解释评价的局限性,以渤海某地区B井为例,采用常规测井、井壁成像测井(STARⅡ)、交叉偶极阵列声波测井(XMACⅡ)和在裸眼测试时加测生产测井的测井采集组合,利用这些测井信息对花岗岩的储集空间进行定性描述和定量计算,并依据裸眼试油时加测的生产测井资料,对综合解释划分的储集空间中的流体性质进行了识别,对油气层的分层产量进行了定量计算。结果证实该方法在裂缝性花岗岩地层中的应用是切实可行的。     

THY修井暂堵剂在稠油井中的试验研究与应用

THY修井暂堵剂是以油溶性树脂作为桥堵剂，桥堵储层孔道，在井壁形成屏敝层，从而减少修井液的漏失，投产后与原油相遇其桥堵作用自行解除，储层滓透性得以恢复。该修井暂堵剂经实验室试验和辽河油区96口井，112井次现场应用表明，可有效地解决稠油井修井作业液漏失问题，起到了保护储层和辅助增产措施顺利实施的良好作用。     

纳米聚合物微球封堵剂的制备及特性

页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼,只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定,保护储层。以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用乳液聚合法制备了纳米聚合物微球封堵剂SD-seal。通过红外光谱、透射电镜、热重分析和激光粒度分析对产物进行了表征,通过龙马溪组岩样的压力传递实验研究了其封堵性能。结果表明,SD-seal纳米粒子分散性好,形状规则(基本为球形),粒度较均匀(20 nm左右),分解温度高达402.5℃,热稳定性好,阻缓压力传递效果显著,使龙马溪组页岩岩心渗透率降低95%。      

利用地震分形属性钻前预测安全钻井液密度范围

为了对钻井过程中的井壁失稳问题进行有效控制,根据地震和测井信息的分形性质以及它们之间的密切联系,提出了综合利用地震记录的分形属性预测测井曲线并进而在钻前预测安全钻井液密度范围的模型。首先从井旁地震记录中提取出能全面反映地震非线性特征的分形属性,运用能充分利用样本信息的CUSI神经网络,建立已钻井段地震分形属性与测井数据之间的非线性映射模型,通过该模型预测未钻地层的声波和密度测井曲线。在此基础上运用井壁稳定分析模型,计算地层的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力,从而在钻前预测安全钻井液密度范围。该方法在西部某油田的应用表明,用地震记录的分形属性钻前预测安全钻井液密度范围的方法具有良好的预测效果。该方法预测精度较高,操作简单易行。