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《东北石油大学》 2011年
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大庆油田海塔盆地钻井提速关键技术研究

孔凡军  
【摘要】:海塔盆地地质条件复杂,地层倾角大,钻井难度高,提高海塔盆地机械钻速、缩短钻井周期一直是加快海塔盆地勘探和开发进程的一项瓶颈。针对以上问题本文从井壁稳定、钻头优选、钻具失效原因分析和微泡沫钻井液体系四方面研究了海塔盆地提高钻井速度的关键技术。 论文在海塔盆地地质特征分析的基础上,利用改进的模糊综合评判法对该地区多口井的井壁泥页岩稳定性进行了评价,发现海塔盆地泥页岩稳定性总体上都位于不稳定和极不稳定的级别。结合海塔盆地的地质特点及施工情况,制定了该地区相应的防塌对策。 应用室内实验及测井资料来研究海塔盆地岩石硬度及可钻性级值,计算地层岩石的弹性参数,最终确定该地区岩石可钻性剖面。根据可钻性级值划分层位,在每一层位中应用钻头综合评价方法,结合海塔盆地地质特性资料和钻井实钻资料进行优选钻头。有效提高了钻头使用效率,缩短了钻井周期,降低了钻井成本。针对海塔盆地经常发生钻具失效的问题,分析了钻具振动形式,建立了钻柱振动的数学模型。研究了该地区钻具失效规律及防止钻具失效的工艺技术,降低钻具断裂频次,大大提高该区钻井速度。 通过研究海塔盆地储层特征,发现海塔盆地主力油层主要为中低孔、中低和低渗储层,碎屑和粘土矿物含量高。粘土矿物中主要有伊利石、伊蒙混层、绿泥石。应用快速预测储层敏感性方法——单相关分析和多元回归分析结合的方法,预测海塔盆地敏感性程度为:水敏性(强),盐敏性(中等偏强),碱敏性(中等),速敏性(中等),酸敏性(无)。 海塔盆地储层平均孔喉半径小,孔隙分布不均匀且结构复杂。这些因素导致了海塔盆地储层易受到外来流体侵入发生水敏和水锁损害,而且一经损害,很难恢复。而海塔盆地目前所使用的钻井液体系对减轻水锁损害及防塌效果不明显,因此,在储层敏感性分析的基础之上,通过优选配伍性良好的处理剂,研制了适合于该地区的微泡沫钻井液体系。相对于海塔盆地现场应用的其他钻井液体系,微泡沫体系具有较好的抑制和防塌效果。微泡沫通过降低液柱压力、封堵孔隙及微裂缝以及在孔喉处产生贾敏效应,能够达到很好的堵漏效果,降低了漏失风险。微泡沫钻井液体系还具有较好的防塌和提速性能,现场应用效果良好,有效得控制了井径扩大和坍塌事故的发生,试验井平均机械钻速提高了56.7%。推广应用微泡沫钻井液体系,有利于提高钻井速度和固井质量,降低井底压差,减少储层损害。 上述研究为海塔盆地提高钻井速度,加快勘探开发进程提供了坚实的理论基础和强有力的技术支撑。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE24

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