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《中国石油大学》 2009年
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准噶尔盆地井壁稳定性研究

孙连环  
【摘要】: 准噶尔盆地具有地质条件恶劣、构造复杂、储层埋藏深等特点,由于地层构造复杂、陡、碎,井眼稳定问题突出,在准噶尔盆地中部区块已完钻井情况表明,井壁稳定问题是严重制约该区块建井周期的重要因素,多口井由于井壁坍塌失稳是许多井下复杂情况,造成了巨大的经济损失。随着勘探开发的不断深入,面对一系列工程问题,需要有效的工程技术作支撑,以减少成本和投资风险。中石化西部新区准噶尔盆地勘探开发周期较短,且布置的井大多为深探井,一些基础的研究较少。由于勘探开发程度低,对钻井环境因素认识程度不够,在钻井工程设计中进行合理的井身结构设计困难,钻井液密度设计不合理,大大增加了钻井施工的难度。如缺乏对地应力的研究,而在油气勘探开发中地应力是重要的基础数据,井壁稳定、套管变形与损害等一系列技术问题都与地应力密切相关,进行地应力研究有助于完善钻井工程设计,确定合理的钻井措施和井眼稳定方法,满足规避钻井的风险需要。 本文针对准噶尔盆地钻井工程面临的突出问题,研究提出了一系列有效的方法与措施。通过对国内先进成熟技术成果的分析,结合钻井地质环境实际,分析了准噶尔盆地主要区块大量的岩心资料,进行了室内岩石力学实验,同时结合实验结果利用测井资料建立了多个区块的岩石力学剖面。利用室内凯塞尔效应实验、DSA测试、古地磁测试等多种方法进行地应力的室内测试工作,取得多方面的测试数据。结合地层倾角测井资料、常规测井资料以及现场钻井资料,对准噶尔盆地进行了综合的地应力分析,建立了地应力剖面。以井眼周围受力状态分析为基础,总结分析了国内外先进的地层坍塌压力及破裂压力预测方法,确定了预测模型,建立了主要探区的地层坍塌压力及破裂压力剖面,从而确定安全的钻井液密度窗口,为保证井壁稳定提供了技术支撑。 成果应用取得了显著效果,建立的地应力剖面以及岩石力学剖面精度达到85%以上,已完钻的试验井的考核指标与参考井相比得到了大幅度提高,基本上未发生基于力学因素的井壁坍塌造成的复匀 ?觥
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