收藏本站
《西南石油学院》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

准噶尔南缘复杂构造地质力学分析与井下复杂机理研究

杜青才  
【摘要】:新疆准噶尔盆地南缘具有优良的生油气条件,多年来一直是被寄予厚望的地区,勘探潜力巨大,是油气资源的有利接替区,现已发现多个含油气构造和油气聚集带。钻井方面由于存在巨厚砾岩层、高陡地层发育、客观存在地应力的各向异性、多套压力系统共存;同时因为构造运动造成地层破碎易垮塌、漏失,井眼复杂在所难免,严重的制约了钻井速度。为了实现在盆地南缘安全快速钻进,井下复杂是必须逾越的难关,因此研究造成井下复杂的力学机理,对推动盆地南缘勘探具有十分重要的意义。 针对新疆准噶尔盆地南缘钻井难题,从地质力学的角度系统地分析噶尔盆地南缘高陡构造破碎地层井下复杂的根本原因,以岩石力学室内试验和现场试验数据为基础,用固体力学有限元法的原理和方法,建立高陡破碎地层井下复杂力学机理分析模式,对准噶尔南缘山前构造井下复杂(包括井眼失稳、井壁垮塌、井漏等)的力学机理进行了深入研究。 南缘地区由于近期构造运动强烈,在许多地层中形成了破碎带,且存在较大的地层倾角,井眼垮塌还存在两重性,即,泥浆密度低于坍塌压力会发生垮塌,而泥浆密度高于地层孔隙压力将导致泥浆滤液进入地层微裂缝。钻遇这些地层井壁极易发生垮塌,同时也易发生井漏。本文用非线性岩石力学的理论和方法分析新疆准噶尔南缘山前构造的地质力学问题,提出了适合山前破碎地层的岩石力学分析的原理和方法。 地应力问题是南缘地区钻井的主要难点,也是钻井过程中井下复杂的根本原因之一。南缘地区由于受构造运动影响形成了强扭压应力场,造成了地应力异常,是强地应力地层。本文结合新疆准噶尔南缘山前构造的实际地质特征,提出了研究高构造地应力场大小和方向的原理和分析方法,并通过理论研究、实验研究和现场实际应用确定了研究工区地应力的大小和方向。 南缘地区地层破碎带来的钻井难点还由于破碎地层新,地层本身强度低,易水化膨胀,带来钻井的难度更大。本文应用断裂力学和损伤力学的理论,研究盆地南缘破碎地层井壁失稳的力学机制,并用岩石力学和弹塑性力学原理和有限元分析方法,研究了新疆准噶尔南缘山前破碎地层井下复杂的力学机理。并对岩石水化作用对井壁稳定性作用机理及其影响因素进了分析。 在理论研究的同时,为了确定研究工区的地应力的大小及方向、岩石力学参数,进行了包括岩石力学实验、地层破裂压力试验等实验研究,为理论研究提供了必要的基础数据。 通过系统的理论研究和实验研究,并结合现场试验,针对新疆盆地南缘钻井过程中井下复杂,提出了一套适合盆地南缘复杂构造钻井、减少井下复杂,提高钻井效率的可操作的技术措施。
【学位授予单位】:西南石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TE21

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 徐一龙;石晓兵;周建平;;防止复杂构造地层井漏复发的工程参数分析[J];西部探矿工程;2008年04期
2 任大林;张晓磊;;水平井常用工具分类与结构特征研究[J];中国新技术新产品;2013年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胥永杰;高陡复杂构造地应力提取方法与井漏机理研究[D];西南石油学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 韩书红;川东北地区深探井堵漏技术研究[D];东北石油大学;2011年
2 姚良秀;准噶尔盆地钻井关键技术研究与应用[D];西安石油大学;2010年
3 张玉胜;考虑地层不连续特性的井壁稳定研究[D];西南石油大学;2006年
4 刘阳;基于PWD技术深水表层井下复杂工况随钻监测[D];西南石油大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冠贵,章成广,高华,邱细斌;用全波测井资料确定的碳酸盐岩地层的破裂压力值的分析[J];地球物理测井;1990年03期
2 谭廷栋;;从测井信息中提取地层破裂压力[J];地球物理测井;1990年06期
3 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
4 王天波,董春旭,徐丽萍,梁先忠;用分形理论确定m、n值的方法及其应用[J];测井技术;1998年01期
5 D. C. Poon;苏中启;;分形地质统计学在油气性质评价与储量估算中的应用[J];国外油气勘探;1995年01期
6 赵焕欣,高祝军;用声波时差预测地层压力的方法[J];石油勘探与开发;1995年02期
7 楼一珊,黄立新,向东;地层坍塌压力的计算及应用研究[J];河南石油;1999年06期
8 杨勋尧;;地层造斜力的计算与应用[J];石油学报;1985年01期
9 田军,陈德光,王志忠,孙颖,马卫民;利用测井资料预测地层岩石可钻性[J];石油钻采工艺;1994年03期
10 薛亚东,高德利;基于人工神经网络的实钻地层可钻性预测[J];石油钻采工艺;2001年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯斌;有限元分析中大型线性方程组在微机上的求解方法[J];四川建筑科学研究;1989年01期
2 唐习龙;林可勃;贾妮;李忠;;结构计算软件中的模块化设计[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 罗晓勇;施养杭;;混凝土断裂的研究现状与展望[J];四川建筑科学研究;2008年06期
4 唐义军;;碳纤维布加固RC梁后的荷载-挠度全曲线的简化计算[J];四川建筑科学研究;2012年03期
5 羊拯民;张文炬;;一种存贮与传递大型刚度(质量)矩阵的新方法[J];安徽工学院学报;1993年01期
6 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
7 赵紫玉,高满旭;转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析[J];鞍山钢铁学院学报;1998年06期
8 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
9 李建林;陈兴周;;岩体破坏准则及其参数研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
10 郭东杰,王立忠,陈云敏,吴世明;倾斜地表下深埋隧道受力弹性分析[J];地下空间;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭胜山;陈厚群;李德玉;马怀发;;混凝土动力塑性损伤分析中的单元尺寸效应探讨[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
3 刘金兴;邓守春;张晶;梁乃刚;;基于格构模型的混凝土动静态拉伸破坏试验数值模拟[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
4 张晋峰;;五层建筑框架结构有限元分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
5 胡明;;四川盆地北部地区构造样式及成因分析[A];中国西部复杂油气藏地质与勘探技术研讨会论文集[C];2006年
6 杜飚;;多井沉积微相评价技术在江汉岩性油藏中的应用[A];“南方复杂地层井筒新技术”技术交流会论文集[C];2005年
7 徐卫良;马大洪;王安本;卞乃干;杨立东;;苏北地区老井复查测井综合评价技术及方法研究[A];“华东六省一市地学科技论坛”论文专辑[C];2010年
8 孔宪超;齐朝晖;宋慧涛;;有限元分析中约束处理的增广法[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
9 席旭东;范翔宇;姜学明;张鹏;姚恒申;;渗流形态或孔隙度变化的简便判断方法[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
10 何显松;张林;陈刚;;沙牌碾压混凝土拱坝破坏机制研究与结构可靠度分析[A];2001年度全国碾压混凝土技术交流会论文汇编[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
3 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年
4 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
5 郭红玉;基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术[D];河南理工大学;2011年
6 罗如登;高速铁路正交异性整体钢桥面结构形式、受力性能和设计计算方法研究[D];中南大学;2010年
7 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
8 柴红保;基于岩体断裂损伤模型的边坡稳定性研究[D];中南大学;2010年
9 杨立云;岩石类材料的动态断裂与围压下爆生裂纹的实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 张志新;高墩曲线连续刚构箱梁桥空间行为研究[D];长安大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
2 赵强;高速卧式加工中心整机及关键部件动、静态特性研究[D];大连理工大学;2010年
3 王丹;提升机动载荷作用下井塔振动分析与寿命预测[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 刘明珠;基于粗糙集理论的沉积微相识别方法研究[D];中国海洋大学;2010年
5 李向宝;葡南特低渗透扶余油层有效开发技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
6 张功;基于强度折减法的隧洞群稳定性分析[D];南昌大学;2010年
7 任辉;API石油钻杆接头应力分析及结构改进研究[D];华东理工大学;2011年
8 陈宇;XX瞄准机结构分析及局部优化[D];电子科技大学;2010年
9 王勇;温度、地震荷载作用下拱坝动力响应的理论分析和数值模拟[D];昆明理工大学;2010年
10 张龙飞;木材嵌压实验及其理论研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冠贵,章成广,高华,邱细斌;用全波测井资料确定的碳酸盐岩地层的破裂压力值的分析[J];地球物理测井;1990年03期
2 马建海,孙建孟;用测井资料计算地层应力[J];测井技术;2002年04期
3 甘秀娥;利用测井资料评价钻井液漏失层[J];测井技术;2002年06期
4 刘金光,李涛,何传亮;新场气田沙溪庙组气藏地层应力场测井分析[J];测井技术;2002年06期
5 范宜仁,邓少贵,周灿灿;低矿化度条件下的泥质砂岩阿尔奇参数研究[J];测井技术;1997年03期
6 王天波,董春旭,徐丽萍,梁先忠;用分形理论确定m、n值的方法及其应用[J];测井技术;1998年01期
7 赵大扶,姜萍;用吸水剖面异常确定套损漏失[J];测井技术;1999年02期
8 沈守文,沈明道,梁大川,张国钊;泥页岩的X射线衍射定向指数与理化性能及井壁稳定的关系[J];沉积学报;1998年02期
9 程汝才,李剑波;中原断块油田定向井方位漂移规律分析[J];断块油气田;1994年02期
10 李剑波;典型断块地层各向异性指数的计算与分析[J];断块油气田;1994年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜伟;大位移井钻井技术在渤海油田中的应用[D];西南石油学院;2002年
2 孟英峰;泥页岩水化反应的系统仿真技术及其在油气田开发领域中的应用[D];西南石油学院;2002年
3 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
4 戴培良;工程力学中的有限元方法及其误差估计[D];南京航空航天大学;2003年
5 陈枫;岩石压剪断裂的理论与实验研究[D];中南大学;2002年
6 伍佑伦;基于岩体断裂力学的巷道稳定性与锚喷支护机理研究[D];华中科技大学;2004年
7 谈梅兰;三维曲井内钻柱的双重非线性静力有限元法[D];南京航空航天大学;2005年
8 包太;岩体渗流的理论模型及其渗流参数确定[D];重庆大学;2005年
9 胥永杰;高陡复杂构造地应力提取方法与井漏机理研究[D];西南石油学院;2005年
10 吕开河;钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究与应用[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李英;川东飞仙关组地层压力测井解释方法研究[D];西南石油学院;2003年
2 刘之的;碳酸盐岩地层井壁稳定性测井评价方法研究[D];西南石油学院;2004年
3 冯动军;准噶尔盆地石南地区侏罗纪—早白垩世沉积体系研究[D];中国地质大学(北京);2006年
4 郭建华;气体钻井环空气固两相流动数值模拟研究[D];西南石油大学;2006年
5 章辉若;准噶尔盆地北缘西段构造特征及其油气勘探意义[D];西北大学;2007年
6 王博;深水钻井环境下的井筒温度压力计算方法研究[D];中国石油大学;2007年
7 曹向峰;超深井钻井水力参数优化设计研究[D];中国石油大学;2007年
8 徐鹏;深水钻井中的动力压井方法研究[D];中国石油大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾红军;孟英峰;李皋;舒刚;赵向阳;魏纳;宋巍;;钻遇多压力系统气层溢漏同存规律研究[J];断块油气田;2012年03期
2 夏宏南;杨明合;陶谦;;鄂西渝东气井储层复合暂堵技术的研究及应用[J];石油天然气学报;2008年05期
3 胡振兴;司玉龙;;逆掩推覆构造水平井井壁稳定性研究[J];内蒙古石油化工;2012年15期
4 常德玉;李根生;沈忠厚;黄中伟;田守嶒;史怀忠;宋先知;;深井超深井井底应力场[J];石油学报;2011年04期
5 李大奇;康毅力;刘修善;曾义金;杜春朝;;基于漏失机理的碳酸盐岩地层漏失压力模型[J];石油学报;2011年05期
6 金衍;陈勉;刘晓明;李再均;;塔中奥陶系碳酸盐岩地层漏失压力统计分析[J];石油钻采工艺;2007年05期
7 金衍;卢运虎;李再均;;一种井漏层位钻前风险预测新方法[J];石油钻采工艺;2008年03期
8 舒刚;孟英峰;李皋;魏纳;赵向阳;杨谋;;重力置换式漏喷同存机理研究[J];石油钻探技术;2011年01期
9 范翔宇;田云英;夏宏泉;罗庆;朱义新;张智勇;;基于测井资料确定钻井液漏失层位的方法研究[J];天然气工业;2007年05期
10 朱亮;张春阳;楼一珊;孙文化;李忠慧;吴惠梅;;两种漏失压力计算模型的比较分析[J];天然气工业;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李大奇;康毅力;曾义金;刘修善;杜春潮;;碳酸盐岩地层漏失压力模型研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李家学;裂缝地层提高承压能力钻井液堵漏技术研究[D];西南石油大学;2011年
2 李大奇;裂缝性地层钻井液漏失动力学研究[D];西南石油大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 韩书红;川东北地区深探井堵漏技术研究[D];东北石油大学;2011年
2 钟文俊;大北克深地区复杂岩性地层井眼稳定性的测井评价[D];西南石油大学;2011年
3 田云英;川西地区钻井地质特征的测井研究[D];西南石油大学;2007年
4 高振鲲;贵州高原现今应力场数值模拟及其工程地质意义[D];贵州大学;2008年
5 吴林蔓;九龙山须家河组井壁稳定性的测井评价研究[D];西南石油大学;2012年
6 岳宏野;压稳与防漏固井力学分析[D];东北石油大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎树汶;;用测井资料计算岩石强度的方法[J];测井技术;1979年02期
2 曹嘉猷;芦德友;;全波测井资料的解释和应用[J];测井技术;1984年06期
3 陈英豪;地层倾角测井解释地应力方法[J];测井技术;1988年02期
4 谭廷栋;;从测井信息中提取地层破裂压力[J];地球物理测井;1990年06期
5 张菊明,张启锐;三维趋势分析的图形显示[J];地质科学;1988年02期
6 王冠贵,章成广;岩层机械特性计算软件的设计[J];江汉石油学院学报;1987年01期
7 楼一珊,庄锦江,黄荣樽;岩石动、静弹性参数相关性的研究及其应用[J];江汉石油学院学报;1989年02期
8 楼一珊,刘刚;大斜度井泥页岩井壁稳定的力学分析[J];江汉石油学院学报;1997年01期
9 黄荣撙;;水力压裂裂缝的起裂和扩展[J];石油勘探与开发;1982年05期
10 姚爱华;陈元千;;压实与弹性膨胀对孔隙度和饱和度影响的研究[J];石油勘探与开发;1993年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李宪留;杨玉良;杜钢;;井壁稳定与滤液性质之间的关系探讨[J];新疆石油科技;2007年03期
2 王建华;鄢捷年;苏山林;;硬脆性泥页岩井壁稳定评价新方法[J];石油钻采工艺;2006年02期
3 娄志强;;基于力——化耦合的泥页岩井壁稳定性研究[J];内蒙古石油化工;2009年10期
4 朱长林;;气体钻井中两种技术的应用措施[J];科技致富向导;2009年24期
5 聂兴平;杨川琴;孙宝华;安娜;王慧;;泥页岩井壁失稳机理研究[J];内蒙古石油化工;2010年24期
6 薛永久;PAM-CMC聚合物泥浆钻进永庆第三纪地层的应用[J];煤炭技术;2004年07期
7 李爱军;刘志良;怡宝安;;盆5油气田钻井液稳定井壁和减阻防卡配套技术[J];新疆石油科技;2005年04期
8 陈蓓;鄢捷年;王建华;;适用于硬脆性泥页岩地层的水基钻井液技术研究[J];西部探矿工程;2009年07期
9 高志强;李守众;常领;张吉平;;用打捞法处理井壁坍塌掉块[J];西部探矿工程;2010年11期
10 唐立强;杨敬源;王勇;杨在林;;井壁稳定性的断裂损伤力学分析[J];哈尔滨工程大学学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 游利军;谢婷;康毅力;陈一健;;水相毛管自吸调控——裂缝性致密气藏经济开发的关键[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 肖立;张庆贺;蒋万军;史基盛;;泥浆中超深钻井井壁竖向稳定性分析[A];第十届全国青年岩石力学与工程学术大会论文集[C];2009年
3 赵海峰;陈勉;;由实钻资料反演地应力及井壁稳定[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
4 朱红钧;林元华;李强;才科;李福利;;基于CFD优选空钻注入压力[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 杜中闻 通讯员 张惠林;西部钻探攻克玉门地区钻井难题[N];中国石油报;2009年
2 纪晓文;中石化石油勘探院井漏堵漏技术获突破[N];科技日报;2009年
3 唐伟;自主创新 勇攀核心技术高峰[N];科技日报;2008年
4 赵士振 李江辉 王宾 肖肖 高君 王孝祥 梅辽颖;创新点燃未来[N];中国石化报;2010年
5 本报记者 丁乐平 简陈明;海魂[N];湛江日报;2011年
6 记者 张云普 通讯员 赵天龄;大庆钻探“气贯井底”提速增效[N];中国石油报;2011年
7 通讯员 郭超;川西钻探依靠科技实现三级跨越[N];中国石油报;2008年
8 记者 宗钢;工程院强力支撑海外石油勘探[N];中国石化报;2010年
9 通讯员 李胜 记者 宗钢;工程院应用提速配套技术提高钻速[N];中国石化报;2011年
10 王丙晓;胜利川东北工委加大攻关力度提高钻速[N];中国石化报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁利喜;深部应力场系统评价与油气井井壁稳定性分析研究[D];成都理工大学;2008年
2 郭春华;井眼应力分布模拟及井壁稳定性研究[D];成都理工大学;2011年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 甘立飞;直井和曲井内管柱非线性稳定性分析[D];南京航空航天大学;2008年
5 杨立国;成膜钻井液理论及应用技术研究[D];东北石油大学;2011年
6 刘力;钻井液侵入含天然气水合物地层特性研究[D];中国地质大学;2013年
7 王建军;植物胶泡沫钻井液在裂隙岩溶地层中的应用研究[D];中南大学;2012年
8 赵金昌;高温高压条件下冲击—切削钻孔破岩实验研究[D];太原理工大学;2010年
9 涂运中;海洋天然气水合物地层钻井的钻井液研究[D];中国地质大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王中;地应力与井壁稳性关系研究[D];中国地质大学(北京);2010年
2 赵剑龙;微泡沫钻井液防塌机理及应用研究[D];大庆石油学院;2008年
3 吴强;强抑制强封堵钻井液技术研究与应用[D];长江大学;2013年
4 张建阔;老君1井复杂情况分析及应对措施[D];中国石油大学;2007年
5 苏小健;砂泥岩井壁稳定性研究及相关软件系统开发[D];长江大学;2013年
6 孙维国;方正地区井壁稳定技术研究[D];大庆石油学院;2010年
7 孔翠龙;乾安地区成膜钻井液技术研究[D];大庆石油学院;2010年
8 孔德虎;泥页岩水化对井壁稳定的影响规律研究[D];东北石油大学;2010年
9 王春娇;徐深气田气体钻井气液转换钻井液技术研究[D];东北石油大学;2011年
10 王艳梅;温度对花岗岩力学性能影响实验研究及井壁稳定性的分析[D];中国地质大学(北京);2012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