涪陵页岩储层裂缝识别方法研究

裂缝与页岩储层的成藏、油气产出和后期的压裂改造密切相关,裂缝的准确识别一直是其研究重点。常规测井对页岩储层的裂缝识别精度低,且没有形成定量的识别指标。本文以四川盆地涪陵页岩五峰组为目的层,以测井资料为基础,从岩石力学角度出发,构建了裂缝发育的常规评价系数;进一步引入模糊数学方法,将多个裂缝发育的常规评价系数有机结合,建立了五峰组裂缝发育评价的综合指标。研究显示涪陵平桥区块五峰组裂缝识别综合指数临界值为0.5,小于该值时五峰组裂缝发育程度相对较高,且该值越小,地层裂缝越发育。对比验证岩心资料以及电成像测井资料,结果表明该方法能够较准确地对涪陵页岩的裂缝进行识别且精度较高,满足工程的需要。     

力-化耦合作用下水化坍塌周期研究

在钻井过程中,钻井液与泥页岩相互作用所引起的水化应变,改变了井周应力分布,减小了泥页岩岩石强度,使得岩石力学参数也出现了改变,最后的结果导致井壁失稳,发生井壁坍塌。作者基于前人针对水化作用对于岩石力学参数影响的研究,以弹性力学和岩石力学等理论为基础,通过室内实验得出吸水扩散系数,同时考虑水化作用产生的弱化影响和附加水化作用所产生的应力,建立了力-化耦合作用下坍塌压力预测模型,绘制了水化坍塌周期图版。研究结果表明,含水量与吸水处距离成负相关关系,与吸水时间呈正相关关系,同时水化作用也会对岩石力学参数造成影响。南海目标储层在使用密度为1.12 g/cm³的水基聚合物钻井液的条件下坍塌周期在10 d左右;当钻井液密度为1.13 g/cm³时,坍塌周期为21 d。最终从水化坍塌周期图版可以看出,在钻开泥页岩地层后,将泥浆密度逐渐提升至1.14～1.15 g/cm³之间,有益于长时间维持井壁稳定,防止井壁坍塌。该研究成果丰富了泥页岩井壁稳定研究内容,为安全钻井周期的设计提供了理论依据。     

基于灰色关联法的钻井效率优化方法——以大牛地气田为例

大牛地气田储层岩性致密、硬度较高、非均质性强，地层可钻性差、复杂情况多，在钻井过程中经常出现机械钻速低、钻井周期长等情况，无法适应气田开发需要。依据机械比能理论及机械钻速方程，总结出机械比能及机械钻速的关键影响因素，依据灰色关联法确定主控因素，将机械比能及机械钻速作为目标函数，建立参数曲面求取最优参数组合。研究表明，钻压、转速、排量三种影响因素与机械比能及机械钻速的关联度最高，在使用优化后的工作参数后，机械钻速提高了17%～30%,直井段较优化前减少了68%的能耗，造斜井段较优化前减少了35%的能耗，稳斜井段较优化前则减少了55%的能耗。工作参数在经过该方法优化后，实现了机械钻速的提高，进一步缩短了钻井周期，降低了经济成本，并且对于同类型油气田的钻井效率进行优化具有借鉴指导意义。     

基于H-B强度准则的出砂风险预测方法研究与应用

随着海上弱胶结砂岩油藏的开发，储层压力衰竭以及含水等因素使得油井出砂风险随开采年限的增加而增大，因此出砂预测的精确性在油井完井方式的选择中显得尤为重要。文章引用了三维Hoek-Brown准则，考虑了储层压力衰竭对地应力的影响，通过室内清水浸泡实验得出岩石泡水后岩石强度的变化规律，总结出了一套适用于海上油田弱胶结砂岩储层的全生命周期出砂风险预测方法，并结合油田实例，绘制了弱胶结砂岩储层在整个油井生产周期中受地层压力衰竭和含水率上升影响的出砂临界生产压差版图。该出砂预测方法应用于南海文昌油田疏松砂岩储层时，预测结果与现场出砂情况吻合程度较高，根据该方法所绘制临界生产压差图版能够为油田确定合适的防砂时机、合理的防砂方式、适时调整生产压差提供理论依据。