山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法

《山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第4期钴井液与完井液Vol_31NO．42014牟7月DRILLINGFLUID&CoMPLETIONFLUIDJuly2014doi：10．3969~．issn．1001—5620．2014．04．011山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法梁川，陈勉，金衍，王菁，杨帅(1．中国石油大学(北京)石油工程学院，油气资源与探测国家重点实验室，北京；2．渤海钻探工程技术研究院，天津)梁川等．山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法【J1．钻井液与完井液，2014，31(4)：36．3

2、9．摘要山前地区受到多期构造运动的影响，高陡构造和复杂岩性发育，井壁失稳导致的事故复杂将严重制约钻井安全和效率，并影响固井质量。基于线弹性的常规计算模型并不适用山前地层，计算得到的钻井液安全密度窗口与现场情况存在偏差。以库车坳陷山前带的迪那2气田为例，通过对区域地质特征和现场测、录、试井数据的关联分析，发现山前钻井事故复杂具有分层规律性。针对山前钻井特点，考虑地层温度、渗流和水化效应的叠加影响，建立适合山前直井的井周应力状态方程。在研究山前井壁失稳和破裂机理的基础上，提出山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测模型。现场计算实例验证

3、了模型的精度和适用性，该模型对山前地区后续安全高效钻井施工具有重要的指导意义。关键词钻井液安全密度窗口；分层地质力学模型；山前钻井；井壁稳定中图分类号：TE254．2文献标识码：A文章编号：1001．5620(2014)04．0036．04山前是指塔里木盆地周边海拔较高、地表起伏域中间层的盐层局部增厚，盐上和盐下地层倾角陡立、较大的地区。塔里木山地山前带主要集中在盆地周缘裂缝发育，见图1(b)所示。的库车坳陷南天山和塔西南坳陷南天山、昆仑山地区。塔里木盆地山地和山前带面积约占整个盆地面积的26％⋯。位于库车山前带的迪那2气田是我国最

4、大的整装凝析气田，其中又以迪那2井区储量规模最(矗】分层结构(b)地层倾角陡，膏盐岩增厚大[2]。迪那2井区钻井周期长，平均钻井周期为191d，平均完井井深为5212m；井壁失稳问题突出，单井图I迪那2气田纵向分层结构示意图的处理事故平均时间为303h，处理复杂平均时间为2)区域的岩性特点。迪那2井区第四系成岩作545h，最高事故复杂时效为50．1％，平均事故复杂用差，以散沙和黏土为主。新近系库车、康村组以巨时效达到了l5．3％，因此建立适用于山前地区的钻井厚层泥岩为主，夹中厚层一厚层状泥质粉砂岩、粉砂液安全密度窗口预测模型意义重大

5、。岩及粉砂质泥岩。新近系吉迪克组上部为区域性膏盐岩盖层，有效遮蔽了盐层下的异常超高压凝析气藏，1山前地质特征而吉迪克组底部以含砾粉砂岩、杂色砂砾岩为主，与1)区域的分层结构。迪那2气田位于库车坳陷储层沟通性良好。古近系苏维依组和库姆格列木群是秋里塔格构造带东部，区域纵向具有分层结构，从上储层，岩性为泥质粉砂岩、粉砂岩。到下划分为盐上、盐层和盐下地层层，见图1(a)所依据上述的岩性特点和区域纵向的地层分层情示。强烈的构造运动沿着盐下地层，对区域产生了由况，总结出区域的地质特征：盐上地层(Q～N。i)北向南的侧向挤压。易于流动的盐层在塑

6、性变形的同为高倾角层理、裂隙发育的互层砂泥岩；盐层(Nj时，盐上和盐下地层也在同步变形。因为前方地层锁～Nj)是高倾角的复合膏盐岩；而盐下地层(Nj～E。定，因此前方地层对区域产生反向挤压，最终导致区．km)则是高倾角裂隙发育的硬脆性砂岩。基金项目：国家自然基金杰出青年基金项目“石油工程岩石力学”(51325402o第一作者简介：梁川，在读博士，1985年生，主要从事岩石力学、井壁稳定、纳米材料方面研究。地址：北京市昌平区府学路18号中国石油大学289信箱；邮政编码102249；电话(010)89732209；E—mail：lian

7、gchuan1985@gmail．corn。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com第31卷第4期梁川等：山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法39上可划分为盐上、盐层和盐下结构分层解释。[3]邱康．超深高压气井裂缝性砂岩储层坍塌机理研究【D]．2．建立了适合山前的井周应力场，在分析和判断北京：中国石油大学，2011．QiuKang．Thestudyofcollapsemechanismoffractured井壁失稳、漏失特征和机理的基础上，提出了分层地san

8、dstonereservoirintheultra—deephighpressuregaswell质力学预测模型。现场计算实例表明该模型提高了山duringtest[D]．Beijing：ChinaUniversityofPetrol