收藏本站
《长江大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新疆油田乌夏地区二叠系地层岩石特性及钻井提速技术研究

阮彪  
【摘要】:乌夏地区位于准噶尔盆地西北缘,表现为逆冲断裂带有关的断裂带和断褶带,南以艾里克湖隐伏断层、玛2井断层为界,北以乌兰林格北断裂为界。近年来,多口探井相继在二叠系地层获得高产工业油气流,展示了该区良好的勘探前景,是新疆油田公司西北缘油气勘探的重要接替领域之一。 乌夏地区地层发育较全,自上而下依次为白垩系吐谷鲁群、侏罗系(齐古组、西山窑组、三工河组、八道湾组)、三叠系(白碱滩组、克拉玛依组、百口泉组)、二叠系(乌尔禾组、夏子街组、风城组、佳木河组)。三叠系以上地层可钻性较好,机械钻速平均8.94m/h,进入二叠系地层后,尤其是目的层风城组地层,平均机械钻速低至1.19m/h,地层致密坚硬、研磨性强,给钻头选型和提速技术优选带来了一定难度,导致钻井周期长、单井成本高,严重制约了该区的勘探开发进程。 通过分析二叠系风城组钻井、地质资料,制约该层段钻井提速的难点主要有:地层倾角大、穿越断层多,防斜打快难度大;深部地层硬、研磨性强、岩石可钻性差,要求钻头同时具有抗冲击性和抗研磨性,钻头选型难度大;二叠系地层岩性纵横向变化大,均质性差,钻头使用效果重复性差,很难归纳出钻头与地层的匹配规律;风城组三段直劈裂缝发育、地层压力低,容易造成失返性漏失;风城组二段盐岩层发育,对钻井液污染严重,增加了非生产时间,影响钻井提速;风城组一段普遍钻遇高压,井控风险大,易造成井下复杂。 为了提高乌夏地区的钻井速度,解决深部二叠系地层钻井周期长的问题,本文采用现场资料分析、室内岩石力学实验、数理统计等方法对二叠系地层岩石抗钻特性参数预测、钻头选型和钻井方式优选进行了研究,主要研究内容和研究结果如下: (1)在明确了二叠系风城组这个提速难点的基础上,利用风城组岩心开展室内实验,分别测定了岩石可钻性级值、抗压强度、硬度与塑性系数、声波时差等参数,采用数理统计的方法,研究了可钻性级值、抗压强度、塑性系数的预测方法以及室内声波时差与测井声波时差的相关关系,建立了预测二叠系地层岩石抗钻特性参数的模型。 (2)开展了岩石可钻性与力学参数的相关性研究,研究结果表明:地层岩石可钻性与抗压强度、硬度的相关性密切,与塑性系数相关性较差,但岩石可钻性与三者的综合关系密切。同时,建立了岩石硬度与可钻性级值的相关关系模型。利用模型完成了三口井的二叠系风城组抗钻特性研究。 (3)在充分分析不同钻头选型方法特点和适用性的基础上,分别采用地层可钻性选型法、现场使用效果分析法和灰色关联分析法对乌夏地区二叠系风城组完钻井的钻头使用效果进行了评价,优选出了适合风城组地层的高效钻头序列。通过对比三种不同方法得到的钻头选型结果,三种方法的最终结果吻合程度较高,表明建立的岩石可钻性预测模型精度较高,能够满足现场需要。 (4)研究不同钻井方式的破岩机理及使用特点,明确了不同钻井方式的优缺点及适用条件,分析不同钻井方式的成本组成,建立了钻井方式优选模型。利用模型和乌夏地区邻井钻井资料,分别对不同钻井方式开展了经济性评价,优选出气基流体欠平衡钻井为二叠系风城组提速的最优钻井方式。 (5)现场应用表明,利用优选的钻头型号,单只钻头进尺和机械钻速明显提高,钻头断齿和掉牙轮的现象明显减少,与邻井相同层段、相同型号单只钻头相比,平均机械钻速提高5-15%,但二叠系风城组整体机械钻速并无较大提高;与转盘钻井相比,利用螺杆、涡轮复合钻进、液动脉冲旋转冲击钻井、水力加压器、欠平衡钻井等钻井方式都能不同程度地实现风城组钻井提速,同时降低钻井成本,其中以气基流体欠平衡钻井的提速经济性最好,使用井段比常规泥浆钻井机械钻速提高2-4倍,但受到井壁稳定和地层出水影响,无法在整个风城组地层推广应用,二叠系风城组地层整体提速效果没有达到预期目标。
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P618.13;TE242.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭南舟;准噶尔南缘地区复杂深井钻井提速关键技术研究[D];长江大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李斌;杨春雷;刘勇;;根据岩屑硬度和塑性系数确定地层岩石的力学性质[J];地下空间与工程学报;2005年06期
2 赵军,蔡亚西,林元华;声波测井资料在岩石可钻性及钻头选型中的应用[J];测井技术;2001年04期
3 钟文建;程波;张伟;马登堡;;防斜打快技术在准噶尔盆地乌夏断裂带的应用[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2010年02期
4 刘荣和;冯文光;龙玲;刘维国;单钰铭;;致密碳酸盐岩石力学与声学实验研究[J];大庆石油地质与开发;2008年06期
5 唐世忠;李忠慧;张晓峰;韩克玉;孙文铁;;钻头优选方法在大港油田埕海二区的应用[J];石油天然气学报;2008年01期
6 韦忠良;陈正阳;李积泰;付纪浩;薛继彪;柯建兴;;测井资料在火成岩地层提高钻进速度中的应用研究[J];石油天然气学报;2010年05期
7 于卫东;殷凤玲;孙伟;曾晓红;;螺杆钻具在深井快速钻进中的应用[J];石油矿场机械;2010年04期
8 邹德永,程远方,查永进,李维轩;利用岩屑波速随钻检测地层可钻性及优选钻头类型[J];石油大学学报(自然科学版);2005年01期
9 毕雪亮,阎铁,张书瑞;钻头优选的属性层次模型及应用[J];石油学报;2001年06期
10 阎铁,刘春天,毕雪亮,张书瑞;人工神经网络在大庆深井钻头优选中的应用[J];石油学报;2002年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曹继飞;川东北海相地层抗钻特性及钻井提速研究[D];中国石油大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍挺;郑明明;张思渊;;岩石可钻性研究方法与发展前景[J];安徽建筑;2010年04期
2 周杰良;王建湘;;高等职业教育园艺专业课程典型相关和聚类研究[J];安徽农学通报;2008年07期
3 李斌;杨春雷;刘勇;;根据岩屑硬度和塑性系数确定地层岩石的力学性质[J];地下空间与工程学报;2005年06期
4 赵文霞;基于模糊示例学习的蠓虫分类规则的设计[J];保定师范专科学校学报;2004年02期
5 吕作琴,薛清波;影响我国高等教育发展因素的主成分分析[J];北方工业大学学报;1997年01期
6 张国胜;多指标连续工序综合质量控制模型研究[J];北方工业大学学报;1997年01期
7 刘淑梅,许南山,山岚,赵恒永;乙苯/ 苯乙烯精馏塔在线模拟与优化操作系统[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年03期
8 王志良,赵彦玲,郝春辉,永井正武,崔国伟;采用人工心理理论的商品选购专家系统[J];北京科技大学学报;2001年04期
9 杨振波,何积铨,李成华,朱敏,梅学平,张玉光;用三要素综合评估混凝土中钢筋腐蚀状态[J];北京科技大学学报;2003年02期
10 谭卓英;蔡美峰;岳中琦;谭国焕;李焯芬;;基于仪器钻进系统的风化花岗岩地层界面识别[J];北京科技大学学报;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 彭远光;李茂青;;主成份分析方法在人工智能、专家系统控制策略上的应用[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
2 王宪志;;蒙自市蚂蚱冲水库坝基声波测试及其成果分析[A];云南省水利学会2014年度学术交流会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张君亚;也门1区块泡沫钻井参数计算与工艺技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 杨志彬;川东北地区河坝构造工程地质特征及钻井对策研究[D];成都理工大学;2011年
3 万毅;黄河梯级水库水电沙一体化调度研究[D];天津大学;2008年
4 马海;基于多源信息融合的钻井地质特征参数估计与预测方法研究[D];中国石油大学;2010年
5 赵子军;中国粮食安全问题研究[D];天津大学;2012年
6 邵朝;稳健的超分辨算法研究——基于信号分离理论的算法研究[D];西安电子科技大学;1997年
7 苏为华;多指标综合评价理论与方法问题研究[D];厦门大学;2000年
8 李琪;集成化钻井智能决策支持系统的理论与应用研究[D];西南石油学院;2002年
9 程锋;基于GIS与决策模型整合的基本农田保护规划系统[D];中国农业大学;2003年
10 陈文飞;基于服装合体性的女性人体体型研究[D];东华大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王潇雨;供水市场预警机制研究[D];天津理工大学;2010年
2 余登榜;改进的主成分分析法在我国高校数学学科排名中的应用[D];武汉科技大学;2010年
3 李丽文;医院财务风险研究[D];五邑大学;2010年
4 王霞;基于因子分析的心算脑电图研究[D];大连交通大学;2010年
5 赵宝香;基于岩石可钻性分层理论的应用技术研究[D];东北石油大学;2011年
6 李健;苏里格水平井钻井技术[D];东北石油大学;2011年
7 李存荣;州201区块扶杨低渗透储层地应力场模拟[D];东北石油大学;2011年
8 王晓;川西新场地区须家河组水平井井壁稳定性研究[D];成都理工大学;2011年
9 张希;鄱阳湖水系青鱼、草鱼、鲢、鳙形态度量学分析[D];南昌大学;2011年
10 林孟辉;嗅觉神经信号记录和峰电位分类方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志刚;;国内外深井钻井技术比较分析[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2008年01期
2 张东海,熊立新,刘晏华;螺杆钻具的应用现状及发展方向[J];断块油气田;1999年04期
3 王兴武;;塔里木超深井深部井斜控制技术[J];断块油气田;2011年01期
4 夏宏泉;田云英;宋陨冰;;基于灰色关联分析的川西深井钻头选型测井研究[J];国外测井技术;2007年01期
5 王越之;段异生;金业权;;非常规井身结构中套管选用技术研究[J];石油天然气学报(江汉石油学院学报);2006年04期
6 吴晓智;王立宏;郭建刚;丁靖;;准噶尔盆地南缘油气勘探难点与对策[J];中国石油勘探;2006年05期
7 马立;付建红;王希勇;罗飞;涂茂川;;复合钻井防斜打快机理探讨[J];石油矿场机械;2008年08期
8 张辉;高德利;;钻头选型通用方法研究[J];石油大学学报(自然科学版);2005年06期
9 沈忠厚;黄洪春;高德利;;世界钻井技术新进展及发展趋势分析[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年04期
10 樊顺利;郭学增;;用比能法评判钻头[J];石油钻采工艺;1993年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 许云龙;吉林油田复合钻井技术的研究[D];大庆石油学院;2008年
2 吴捷;钻井提速技术研究及其在准东地区的应用[D];长江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李斌;杨春雷;刘勇;;根据岩屑硬度和塑性系数确定地层岩石的力学性质[J];地下空间与工程学报;2005年06期
2 程乾生;属性识别理论模型及其应用[J];北京大学学报(自然科学版);1997年01期
3 单钰铭,刘维国;地层条件下岩石动静力学参数的实验研究[J];成都理工学院学报;2000年03期
4 刘维国,单钰铭,傅荣华,周家纪,常嗣和,苏金明;岩石扩容现象与超声横波特征参数相互关系研究评述[J];成都理工大学学报(自然科学版);2003年01期
5 刘树根,单钰铭,刘维国,刘舜化;地层条件下油气储集岩多参数同时测试技术[J];成都理工学院学报;1998年04期
6 赵军,蔡亚西,林元华;声波测井资料在岩石可钻性及钻头选型中的应用[J];测井技术;2001年04期
7 郭小勇;;火成岩地层井壁稳定技术研究进展[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2009年06期
8 张东海,刘俊山;复合钻井技术提高深井钻井速度[J];断块油气田;2003年06期
9 刘荣和;冯文光;龙玲;刘维国;单钰铭;;致密碳酸盐岩石力学与声学实验研究[J];大庆石油地质与开发;2008年06期
10 路保平,林永学,张传进;水化对泥页岩力学性质影响的实验研究[J];地质力学学报;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨庆理;复杂地层PDC钻头个性化设计及应用研究[D];中国石油大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文彬;准噶尔盆地西北缘风城组沉积环境探讨[J];沉积学报;1989年01期
2 鲜继渝;风成城地区风城组岩矿及储层特征探讨[J];新疆石油地质;1985年03期
3 王卓飞,常秋生,白新民;风城地区风城组储层及潜在敏感性特征[J];新疆石油学院学报;2003年03期
4 刘敏;张顺存;孔玉华;史基安;;准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组沉积相研究[J];新疆地质;2013年03期
5 尤兴弟;准噶尔盆地西北缘风城组沉积相探讨[J];新疆石油地质;1986年01期
6 宫博识;文华国;李丛林;王亮;郑荣才;祁利祺;;准噶尔盆地乌尔禾地区风城组沉积环境分析[J];岩性油气藏;2014年02期
7 易远元;毛丹凤;武赛军;董文波;韩宝;;克拉玛依油田中拐-五八工区克81井区风城组火山岩圈闭识别探讨[J];长江大学学报(自然科学版);2011年09期
8 何园;张天翔;袁峰;蔡卓林;;准噶尔盆地西北缘地区储层压裂改造实践[J];新疆石油科技;2010年03期
9 王俊怀;刘英辉;万策;朱筱敏;王小军;葛家旺;张昕;;准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组云质岩特征及成因[J];古地理学报;2014年02期
10 刘英辉;朱筱敏;朱茂;廖宗宝;王小军;王俊怀;;准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层特征[J];岩性油气藏;2014年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张鸾沣;曹剑;王绪龙;唐勇;阿布力米提;胡文瑄;;准噶尔盆地风城组致密油成藏机理研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蒋宜勤;准噶尔盆地乌夏地区二叠系风城组云质岩类特征与成因及储层控制因素[D];西北大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 宫博识;准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组湖相云质岩形成机理[D];成都理工大学;2014年
2 潘晓添;准噶尔盆地西北缘风城组湖相热液白云岩形成机理[D];成都理工大学;2013年
3 阮彪;新疆油田乌夏地区二叠系地层岩石特性及钻井提速技术研究[D];长江大学;2013年
4 李连民;准噶尔盆地西北缘五区南油田成藏地球化学研究[D];西南石油学院;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026