本文選題：新場須五地層 + 巖石力學(xué)��； 參考：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：川西新場地區(qū)須家河組須五地層天然氣資源豐富,勘探開發(fā)潛力巨大。由于新場須五地層地質(zhì)條件復(fù)雜,如砂泥巖巖性交替變化、裂縫及微裂縫發(fā)育等,這些復(fù)雜因素在鉆井過程中都會(huì)影響井壁的穩(wěn)定性。本論文的分析成果和鉆井對策對高效、安全施工具有一定的指導(dǎo)意義。論文首先在了解研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,建立須五地層的巖石力學(xué)參數(shù)測井計(jì)算模型和巖石力學(xué)剖面,明確不同巖性的巖石力學(xué)參數(shù)特征:除泊松比為泥頁巖砂質(zhì)泥巖泥質(zhì)砂巖砂巖外;其它彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角都是砂巖泥質(zhì)砂巖砂質(zhì)泥巖泥頁巖;須五各亞段巖石力學(xué)參數(shù)差異不大,力學(xué)參數(shù)特征受泥質(zhì)含量影響大。通過模型計(jì)算及成像測井、古地磁測試等方法明確新場須五地層地應(yīng)力大小及方向,須五地層最大水平地應(yīng)力方向以近東西向?yàn)橹?最大水平地應(yīng)力方位角主體分布區(qū)間為88°~105°;垂向、水平最大、水平最小地應(yīng)力梯度分別為2.40MPa/100m~2.43MPa/100m、2.58MPa/100m~3.33MPa/100m和2.22MPa/100m~2.36MPa/100m;另外還運(yùn)用ANSYS有限元數(shù)值模擬技術(shù)模擬地應(yīng)力場中地應(yīng)力的影響因素分析,如巖性變化界面、斷層等復(fù)雜因素,模擬顯示:在河道砂體巖性變化帶,地應(yīng)力大小和方向會(huì)發(fā)生輕微的變化,方向偏轉(zhuǎn)小于11°,大小變化小于10%且兩種相鄰巖性的變化伴隨產(chǎn)生;斷層側(cè)翼區(qū)域地應(yīng)力方向會(huì)向斷層面方向偏轉(zhuǎn)且偏轉(zhuǎn)角度較大,斷層側(cè)翼地應(yīng)力大小會(huì)降低,端部升高,改變也比較明顯。本論文在收集新場須五地層測井資料、巖心基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程地質(zhì)情況來分析新場須五地層的井壁問題,根據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計(jì)新場須五地層井壁穩(wěn)定性狀況,統(tǒng)計(jì)顯示須五地層的破裂壓力較高,地層不易破裂,井壁主要以坍塌破壞為主,因此坍塌壓力的確定及影響至關(guān)重要,另外,研究區(qū)直井井壁的穩(wěn)定性普遍較好,但是大斜度井水平井井眼斜度大,鉆具不居中,環(huán)空凈化效果不好,易于造成巖屑堆積,因此大斜度井、水平井施工對井壁穩(wěn)定性要求較高,所以本論文主要以坍塌壓力分析為主,形成了一套大斜度井、水平井井壁穩(wěn)定性分析方法。論文首先在優(yōu)選巖石破壞準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,建立了新場須五段地層井壁穩(wěn)定性特征剖面,得出坍塌壓力及破裂壓力特征。并分析了層理性弱面、近井地層壓力滲透、鉆井液密度、鉆井液活度、井筒溫度變化、巖性變化等因素對井壁穩(wěn)定性狀態(tài)的影響,充分認(rèn)識(shí)了新場須五地層大斜度定向井、水平井井壁穩(wěn)定性的影響因素。研究結(jié)果表明,新場須五地層大斜度及水平井井壁穩(wěn)定性具有明顯的方位差異,最小水平地應(yīng)力方位上的泥頁巖及煤層段井壁穩(wěn)定性最差,是井壁穩(wěn)定控制的重點(diǎn)對象。巖石弱結(jié)構(gòu)面和(微)裂縫條件下鉆井液壓力滲透是影響新場須五地層穩(wěn)定性的主要因素,井壁溫度變化和鉆井液活度差異對井壁穩(wěn)定性影響小。通過模擬巖性變化對井壁穩(wěn)定影響的得出:純泥巖地層坍塌壓力約為1.84g/cm3,鄰近砂巖的泥巖地層坍塌壓力約為1.8g/cm3,砂泥巖界面地層坍塌壓力約為1.89g/cm3,砂巖中的薄泥層坍塌壓力約為1.85g/cm3�？梢�,砂泥巖交界對井壁穩(wěn)定有一定的影響,砂泥巖界面處地層坍塌壓力比純泥巖地層還高0.05g/cm3。因此,增強(qiáng)鉆井液封堵性能,減少井壁壓力滲透;以及采用油基鉆井液,減少井壁巖石強(qiáng)度軟化,避免鉆遇砂泥巖交界面等都有利于維護(hù)新場須五泥頁巖地層井壁穩(wěn)定。本論文最終形成了一套適用于新場須五砂地層的井壁穩(wěn)定性分析的技術(shù)方法并且對類似復(fù)雜地質(zhì)條件的井壁穩(wěn)定性研究及鉆井工程方案優(yōu)化也將具有一定的借鑒作用。
[Abstract]:In this paper , it is very important to study the rock mechanics parameters of the new field , such as lithology change , compressive strength , tensile strength , cohesion and internal friction angle . In this paper , the influence factors of the well wall stability of the new field must be improved . The results show that the collapse pressure of the mud shale and the well wall of the horizontal well is about 1.89g / cm ~ 3 , and the formation collapse pressure is about 1.89g / cm3 .
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD313

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1978946