重庆长寿区嘉陵江组和须家河组岩石研磨性及可钻特征研究

准确认识岩石的力学性质和可钻特征对钻井方式优选和提高机械钻速有重要意义.我们通过开展重庆长寿区嘉陵江组(灰岩)和须家河组(砂岩)相关实验,其中包括硬度测试、研磨性测试和可钻性测试.结果如下:须家河组砂岩比嘉陵江组灰岩的非均质性更强;选择须家河组地层破岩工具时要充分考虑工具的耐磨性;井筒压力对两个地层岩石的可钻性的影响分...     

复合钻头在高石梯-磨溪地区须家河组的应用

四川盆地高石梯-磨溪地区须家河组岩性致密坚硬、研磨性强、软硬交错、可钻性差,钻井过程中存在机械钻速低、单只钻头进尺短、钻井周期长等难题,是制约中上部井段钻井提速的瓶颈地层,针对高石梯-磨溪地区须家河组地层特征,结合其他类似地层的钻头选型经验,GS001-X3井、MX42井等19口井在该段开展了贝克休斯Kymera系列牙轮-PDC复合钻头现场应用,单只钻头进尺和机械钻速大幅提高,钻井周期明显缩短,提速效果显著,实现了高石梯-磨溪地区须家河组难钻地层钻井提速瓶颈技术突破。     

深层脆性页岩力学性能及井壁稳定性研究

四川盆地中部龙马溪组页岩地层硬度高、脆性强,钻井过程中井壁坍塌严重,阻卡频发。为解决钻井过程中井壁坍塌问题,测试了以四川盆地自201井为代表的深层页岩微细观组构、水理化性能及力学性能参数各向异性特征,并考虑井眼轨迹、层理缝产状、井筒-地层耦合渗流效应、层理缝力学弱面效应等因素,建立了深层脆性页岩水平井井壁稳定理论模型。实验结果表明:深层页岩脆性矿物含量高达70%,水化膨胀性极低,页岩基质力学强度高,但层理缝间强度低,页岩容易沿层理缝滑移崩落。模型计算结果表明:层理缝力学弱面效应影响明显,当井眼轨迹与层理缝面法向之间夹角满足一定角度,井壁倾向沿层理缝剪切滑移垮塌;井筒-地层间渗流效应不可忽略,压力穿透效应降低钻井液的有效径向支撑力,诱发层理缝起裂、延伸至崩落,合理的钻井液密度及有效封堵性可提高深层页岩水平井井壁稳定性。研究成果揭示了深层脆性页岩井壁坍塌作用机理,可为深层脆性页岩水平井关键工程参数设计提供理论依据。