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《成都理工大学》 2011年
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川东北地区河坝构造工程地质特征及钻井对策研究

杨志彬  
【摘要】:河坝构造地质条件复杂,目前勘探开发主要目的层为海相嘉陵江组二段和飞仙关组三段,海相碳酸盐岩储层埋藏深,飞三段目的层垂深可超5000m,地层温度高,异常高压,膏盐岩发育,嘉二气藏含硫化氢;陆相碎屑岩地层倾角大,砂泥岩频繁互层,岩石致密,可钻性差,易井壁失稳;纵向上存在多压力系统,工程地质特征异常复杂,钻井过程中复杂事故频发,易出现漏、塌、涌、卡、堵等异常情况,机械钻速低,钻井周期长,钻完井工程面临严峻挑战,严重影响钻井工程进度,制约了研究区天然气藏勘探开发评价工作。国内外已有的研究表明,井下复杂问题的产生与地应力关系密切。本论文针对河坝构造钻完井过程中的各种复杂情况,以石油地质学、构造地质学、地球物理测井、储层地质学、岩石力学、岩体力学、钻井工程、油气储层改造、油气藏工程学等多学科理论和方法为指导,在深化工区工程地质特征认识基础上,从岩石基本物理特征分析入手,结合岩石力学参数及地应力测定实验,建立实钻地层岩石力学参数、地应力、地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力等工程地质特征参数测井预测模型及相应剖面,开展有针对性的井壁稳定性分析,提出与工程地质复杂情况相对应的钻井对策,为河坝构造钻完井工程工艺方案设计与实施提供科学依据。 通过研究,取得以下认识:(1)河坝构造地层岩石整体表现为岩石致密、强度大、硬度大、可钻性差;(2)河坝构造地层孔隙压力纵向上分带明显,海相碳酸盐岩地层孔隙压力整体上为异常高压;(3)陆相碎屑岩地层最小、最大水平主应力梯度分别为2.30-2.70MPa/100m、2.7-3.1MPa/100m;海相碳酸盐岩地层最小、最大水平主应力梯度分别为2.13-2.50MPa/100m、2.65-2.90MPa/100m。最大水平主应力方向为近东西向,但海相碳酸盐岩地层由于受多期构造运动影响,最大水平地应力在70°-110°间偏转;(4)陆相碎屑岩地层坍塌压力梯度、破裂压力梯度相对较高,安全钻井液密度窗口较宽,海相碳酸盐岩地层安全钻井液密度窗口相对较窄,飞仙关组、嘉陵江组应力性坍塌压力梯度在0.3-0.48MPa/100m之间,定向井中向南、北方向钻进的井眼地层坍塌压力最低、破裂压裂最高,井壁最稳定,且在水平井钻井时井壁稳定性好;定向井及直井在钻井液密度为1.59g/cm3的情况下,能够维持河坝构造井壁力学失稳不超过90°;(5)河坝构造井漏的主要原因是地层裂缝较发育,地层孔隙压力低、钻井液由于压差作用向地层漏失;井塌卡钻的主要原因是陆相碎屑岩地层坍塌压力较高,在地层出水或钻井液滤失情况下井壁岩石吸水膨胀加剧了井塌的程度,造成卡钻;(6)通过复杂情况工程地质特征总结,提出了钻井方式、井身结构、钻井液密度等工程工艺优化建议,建议井身结构以一开封浅表水层150m,二开封上沙溪庙组底部重点水层,三开封须家河组、雷口坡组等低压易漏层,四开施工压力较高的嘉陵江组、飞仙关组目的层完钻,达到既均分各开次内地层压力减少井漏复杂,也为二开、三开尽可长的井段实施气体钻井创造条件;并提出了各开次平衡钻进的钻井液密度窗口一开1.15-2.37g/cm~3、二开1.47-2.13g/cm~3、三开1.76-2.12g/cm~3、四开2.08-2.26g/cm~3。 论文研究成果针对性强,与现场实际钻井实践吻合程度较高,预测结果具有较高的可靠性。论文研究成果为加强研究区钻完井工程工艺技术应用研究、确保钻井工程科学、高效、安全施工以及压裂改造等措施提供强有力的技术支撑。论文研究中建立的一套从试验测试、岩石力学参数解释、地应力解释、三大压力解释、井壁稳定性综合分析到相应钻井对策提出的工程地质特征研究方法体系,对国内外同类型气藏研究具有借鉴意义。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P634

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭莉霞;丰谷及高庙子构造井壁稳定性研究[D];成都理工大学;2012年
【参考文献】
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 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
3 闫铁;苏鹏;李玮;孙维国;赵蕾;;一种岩石可钻性评价新模型[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年03期
4 赵良孝;椭圆形井眼垮塌的原因和应用[J];测井技术;1985年03期
5 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
6 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
7 刘之的,夏宏泉,陈平;岩石泊松比的测井计算方法研究[J];测井技术;2004年06期
8 赵小龙;;井壁稳定性传统方法与有限元数值模拟对比研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2008年04期
9 马中高;解吉高;;岩石的纵、横波速度与密度的规律研究[J];地球物理学进展;2005年04期
10 张大伦;确定岩石中先存应力状态的声发射法[J];地震地质;1984年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 邓虎;裂缝性泥页岩的水化稳定性研究及其应用[D];西南石油学院;2004年
2 郑贵;井壁稳定问题的断裂损伤力学机理的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 王京印;泥页岩井壁稳定性力学化学耦合模型研究[D];中国石油大学;2007年
4 谢润成;川西坳陷须家河组探井地应力解释与井壁稳定性评价[D];成都理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘厚彬;泥页岩井壁稳定性研究[D];西南石油大学;2006年
2 赵小龙;石油钻井任意井眼的井壁稳定性研究[D];重庆大学;2008年
3 田波;深水钻井安全钻井液密度窗口确定方法研究[D];中国石油大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴相超,肖本职,彭朝全;重庆长江鹅公岩大桥东锚碇岩体力学参数研究[J];地下空间;2003年02期
2 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
3 吕兆海;来兴平;;松动圈测试技术在巷道支护设计中的应用[J];地下空间与工程学报;2009年02期
4 贺景春;李春龙;井溢农;;特殊套管国内外发展现状及包钢的对策[J];包钢科技;2007年06期
5 王彩兰;贺景春;丰小冬;;BT110T高抗挤毁石油套管热处理工艺研究[J];包钢科技;2011年01期
6 殷有泉;陈朝伟;;用稳定性理论和方法研究井壁坍塌问题[J];北京大学学报(自然科学版);2009年04期
7 李玉寿;杨永杰;杨圣奇;马占国;;三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性[J];北京科技大学学报;2011年06期
8 冯国富,汪长栓,张海龙,王树强,李洪,孔林;多脉冲复合射孔技术试验研究[J];爆破器材;2005年01期
9 李晓杰,曲艳东,闫鸿浩,王金相,张越举;岩体爆破效应的声波探测[J];爆破器材;2005年04期
10 王斌;李夕兵;;单轴荷载下饱水岩石静态和动态抗压强度的细观力学分析[J];爆炸与冲击;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李平;梁冰;;动孔隙压力下多孔介质蠕变模型的数值解[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
2 王德超;杨永杰;李玉寿;陈绍杰;;煤样蠕变变形规律及声发射特征试验研究[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
3 李玉寿;杨永杰;杨圣奇;马占国;;三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
4 黄伟传;杨长春;范桃园;麻三怀;;岩石物理分析技术在储层预测中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
5 孙福利;杨长春;麻三怀;李波涛;;横波速度预测方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
6 梁庆国;韩文峰;谌文武;;关于岩体地下工程松动圈问题的思考与探讨[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
7 秦绪英;周巍;陈有明;;地层孔隙压力及破裂压力计算方法研究[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2004年学术交流会论文集[C];2004年
8 张峰;程远方;赵益忠;王京印;;多场耦合作用下泥页岩井壁坍塌周期分析[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
9 赵应成;周晓峰;师永民;郭娟娟;张丽萍;;青西油田下白垩统复杂储层综合预测[A];中国石油勘探开发研究院西北分院建院20周年论文专集[C];2005年
10 盛金昌;廖秋林;刘继山;速宝玉;;钻孔过程中的流固热耦合作用数值分析[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006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 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
3 廉玉广;庐枞盆地金属矿地震波场精细模拟及属性应用研究[D];吉林大学;2011年
4 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
5 张耀平;矿山空区诱发的岩移特征及覆盖层冒落效应研究[D];中南大学;2010年
6 王睿;煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
7 秦本东;煤层顶板石灰岩和砂岩高温膨胀特性及力学特性的试验研究[D];长安大学;2010年
8 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
9 孔凡军;大庆油田海塔盆地钻井提速关键技术研究[D];东北石油大学;2011年
10 张玉广;基于叠前弹性参数反演的三维应力场及全缝长整体压裂技术研究[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浩;高煤级煤储层水力压裂的裂缝预测模型及效果评价[D];河南理工大学;2010年
2 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 石灵吉;压裂裂缝方位监测系统设计与实现[D];大连理工大学;2010年
4 杨雪松;饶阳凹陷中南部水平井地质设计研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 邹国富;大屯海截污排水隧洞围岩稳定性分析研究[D];昆明理工大学;2008年
6 何尽川;澜沧铅锌矿凝灰岩软岩巷道破坏机理分析及支护参数优化研究[D];昆明理工大学;2010年
7 顾洪成;钻井工程井筒信息三维可视化系统的设计与应用[D];电子科技大学;2010年
8 赵长江;云南省龙陵勐兴铅锌矿巷道围岩稳定性研究[D];昆明理工大学;2009年
9 葛华;澜沧老厂铅矿软岩巷道变形机理分析[D];昆明理工大学;2009年
10 王志强;西昌昔格达组的动力特性研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 左星;何世明;黄桢;范兴亮;李薇;曾永清;;泥页岩地层孔隙压力的预测方法[J];断块油气田;2007年01期
3 马寅生;地应力在油气地质研究中的作用、意义和研究现状[J];地质力学学报;1997年02期
4 衣春霞;;岩石力学参数在地层出砂预测技术中的应用[J];内江科技;2007年10期
5 张山;刘建强;;测井资料在岩石力学性质分析中的应用[J];科技信息(学术研究);2008年26期
6 杨保海;王永清;谢建华;;利用地震资料预测地层孔隙压力及应用[J];内蒙古石油化工;2008年09期
7 康海涛;范翔宇;郭文清;邵敬伟;艾维;;地层压力预测技术及其在川东北河坝地区的应用[J];内蒙古石油化工;2010年16期
8 冯启宁;用测井资料计算地层破裂压力的公式和方法[J];华东石油学院学报;1983年03期
9 黄荣樽;地层破裂压力预测模式的探讨[J];华东石油学院学报;1984年04期
10 程远方,黄荣樽;钻井工程中泥页岩井壁稳定的力学分析[J];石油大学学报(自然科学版);1993年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢润成;川西坳陷须家河组探井地应力解释与井壁稳定性评价[D];成都理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张熙;川西地区新场构造岩石物理特征及应用研究[D];成都理工大学;2011年
2 朱丽;孝泉—丰谷构造带须家河组成藏条件差异性研究[D];成都理工大学;2011年
3 钟敬敏;春晓气田群定向井井壁稳定性研究[D];西南石油学院;2004年
4 刘四兵;川西坳陷中段上三叠统古流体势研究[D];成都理工大学;2007年
5 童凯军;川西坳陷深层须家河组地应力场特征研究及应用[D];成都理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史謌,杨东全;岩石波速和孔隙度、泥质含量之间的关系研究[J];北京大学学报(自然科学版);2001年03期
2 周文,王允诚;四川中坝须二致密砂岩气藏成藏机理[J];成都地质学院学报;1992年03期
3 徐国盛,刘树根;川西上三叠统高压封存箱与天然气成藏关系研究[J];成都理工学院学报;1999年04期
4 付小敏;典型岩石单轴压缩变形及声发射特性试验研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005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 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
7 赵良孝;椭圆形井眼垮塌的原因和应用[J];测井技术;1985年03期
8 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
9 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
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 陈会军;泥岩的本构方程及油水井套管剪切破坏机理的研究[D];哈尔滨工程大学;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 郑有成;川东北部飞仙关组探井地层压力测井预测方法与工程应用研究[D];西南石油学院;2004年
4 曾庆坤;宝浪油田异常破裂压力预测及降低破裂压力技术研究[D];西南石油学院;2004年
5 邓虎;裂缝性泥页岩的水化稳定性研究及其应用[D];西南石油学院;2004年
6 郑贵;井壁稳定问题的断裂损伤力学机理的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 曾雨辰;转向重复压裂技术研究与应用[D];西南石油学院;2005年
8 谢润成;川西坳陷须家河组探井地应力解释与井壁稳定性评价[D];成都理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 甄兆聪;琼东南地区高温高压储层测井评价[D];成都理工大学;2002年
2 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
3 彭建伟;大庆油田水平井水基钻井液体系研究[D];大庆石油学院;2004年
4 钟敬敏;春晓气田群定向井井壁稳定性研究[D];西南石油学院;2004年
5 雷正义;砂泥岩地层井壁力学稳定性研究及软件编制[D];西南石油学院;2004年
6 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
7 慈建发;钻前井壁力学稳定性研究[D];西南石油学院;2005年
8 王宏伟;海拉尔油田不同区块地应力综合解释方法研究[D];大庆石油学院;2007年
9 高雅琴;川西坳陷须家河组天然气溶解、脱气物理化学机理研究[D];成都理工大学;2008年
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1 胡森清;;川东北地区普光构造飞仙关组储层孔隙演化与成藏关系分析[J];南方油气;2004年03期
2 胡明;沈昭国;;四川盆地东北部构造式样分析及天然气勘探方向[J];天然气地球科学;2005年06期
3 储昭宏;黄勇;文虎;冯明刚;;碳酸盐岩储层胶结指数m的求取及应用[J];南方油气;2005年04期
4 罗川又;张帆;王兴志;刘勇;曾德铭;李军龙;;川东北地区飞仙关组成岩作用对储层的影响[J];石油天然气学报;2009年05期
5 马广宇;;川东北普光及周边天然气藏地质特征研究[J];内蒙古石油化工;2010年08期
6 林良彪;陈彦庆;淡永;钟怡江;徐胜林;;川东北须家河组中铝土矿的发育特征及其对构造活动的响应[J];岩石学报;2011年08期
7 刘兴义;川东北须家河组上部“过渡层”的存在及其意义[J];四川地质学报;1981年00期
8 何炎;;川东北及陕南三叠纪有孔虫[J];古生物学报;1993年02期
9 周厚云;赵建新;朱照宇;俸月星;迟宝泉;闫峻;周国庆;;川东北石笋记录的38~39kaB.P.活动事件[J];中国岩溶;2006年02期
10 秦建中;付小东;刘效曾;;四川盆地东北部气田海相碳酸盐岩储层固体沥青研究[J];地质学报;2007年08期
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2 孙广瑞;;中生代陆相上黑龙江沉积盆地的研究进展[A];2001年全国沉积学大会摘要论文集[C];2001年
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5 朱铉;;物探技术在川东北油气勘探中的应用[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 姜在兴;王蛟;;陆相层序地层学的几个问题的探讨[A];第八届古地理学与沉积学学术会议论文摘要集[C];2004年
7 杜学斌;解习农;任建业;陆永潮;程涛;苏明;郎朋林;;松辽盆地北部姚家组底界晚白垩世陆相红层发育特征及地质意义[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
8 张素新;于吉顺;喻建新;彭元桥;杨缝清;;贵州哲觉陆相二叠系—三叠系界线粘土岩的研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
9 孙波;蒋有录;崔杰;宋玲;;川东北地区碳酸盐岩地层超压成因分析[A];“地球·资源”全国博士生学术论坛会议论文摘要集[C];2011年
10 杨仁泉;;河北太行山东麓晚二叠世陆相介形类化石组合及其地层意义[A];中国古生物学会第21届学术年会论文摘要集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张学斌;川东北通南巴区块喜获高产工业气流[N];中国石化报;2009年
2 记者 于银花 通讯员 张怀发;普光地区陆相勘探获得突破[N];中国石化报;2010年
3 于银花;普陆1井陆相钻探创出新纪录[N];中国石化报;2010年
4 本报评论员;推进优势产业跨越发展[N];南充日报;2007年
5 李仕德 本报记者 李尚全;红色沃土耀明珠[N];中国特产报;2003年
6 本报记者 王青山;“千年绸都”靠什么领跑川东北[N];四川日报;2010年
7 赵祉铣 王军;川东北将成为四川清洁能源基地[N];中国经济导报;2006年
8 张亚斌;千年重镇:迈向扩张之路[N];南充日报;2008年
9 杨守福;川东北气矿力保六条禁令畅通无阻[N];中国石油报;2008年
10 记者 张学斌徐华 蔡华德;河坝102井创川东北工区多项纪录[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 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
2 钟怡江;川东北长兴期—须家河期构造—沉积演化[D];成都理工大学;2012年
3 崔杰;川东北地区深部地层异常压力成因与定量预测[D];中国石油大学;2010年
4 张峰;川东北地区上三叠统须家河组层序岩相古地理研究[D];成都理工大学;2011年
5 王贵;提高地层承压能力的钻井液封堵理论与技术研究[D];西南石油大学;2012年
6 黄中玉;多波地震勘探技术研究及其在储层描述中的应用[D];西南石油学院;2005年
7 胡安平;川东北飞仙关组高含硫化氢气藏有机岩石学与有机地球化学研究[D];浙江大学;2009年
8 赵国;加密调整井钻井地层压力预测方法研究与应用[D];大庆石油学院;2009年
9 韩文功;陆相湖盆浊积岩油藏特征和描述方法研究——以东营凹陷为例[D];中国科学院研究生院(兰州地质研究所);2002年
10 曹珂;中国陆相白垩系沉积特征与古地理面貌[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗来;中国早白垩世陆相特殊沉积及古气候研究[D];成都理工大学;2011年
2 倪冬梅;基于双谱速度分析的地层压力预测[D];吉林大学;2012年
3 韩强;川东北地区空气钻井技术及应用研究[D];中国石油大学;2010年
4 苏静;川东北河坝地区气体钻井地层出水研究[D];西南石油大学;2010年
5 苏鹏;松辽盆地北部火成岩地层岩石可钻性与钻头选型研究[D];大庆石油学院;2010年
6 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
7 朱伟;孔隙弹性介质中的损伤因子研究[D];中国地质大学;2010年
8 淡永;川东北须家河组物源分析与沉积体系研究[D];成都理工大学;2011年
9 张达;川东北地区叠前反演与流体识别方法研究[D];中国石油大学;2010年
10 杨婧;川东北地区碳酸盐岩储层测井信息处理及解释方法研究[D];西南石油大学;2011年
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