西江區(qū)塊是我國重要的深水鉆探區(qū)塊,鉆進過程中井壁失穩(wěn)嚴重,提高鉆井液密度無法有效控制井壁垮塌,同時帶來卡電測工具和儲層傷害的問題,如何有效提高古近系井壁穩(wěn)定顯得尤為重要。傳統(tǒng)方法主要通過提高鉆井液密度和抑制性,忽略了鉆井液密度與化學抑制性間的內(nèi)在聯(lián)系,無法有效解決力學與化學耦合的井壁失穩(wěn)難題。本文通過在系統(tǒng)分析古近系工程地質(zhì)力學特征基礎(chǔ)上,建立考慮地質(zhì)-力學-化學的井壁穩(wěn)定力學化學耦合模型,建立井壁穩(wěn)定性與鉆井液抑制性關(guān)鍵參數(shù)圖版,提出基于地質(zhì)力學的鉆井液性能優(yōu)化設(shè)計方法,研發(fā)了適合古近系井壁穩(wěn)定的鉆井液性能配方,并開展現(xiàn)場驗證。具體研究內(nèi)容如下:（1）西江區(qū)塊古近系工程地質(zhì)力學特征研究通過分析西江區(qū)塊現(xiàn)場資料,得到西江區(qū)塊復(fù)雜地層工程失穩(wěn)特征,隨后,采集西江區(qū)塊古近系復(fù)雜地層現(xiàn)場巖樣,進行理化性能和力學實驗,結(jié)合測井資料,綜合深入分析西江區(qū)塊復(fù)雜地層工程地質(zhì)力學特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)西江區(qū)塊古近系地層水平壓力差較小;井壁失穩(wěn)情況存在明顯滯后失穩(wěn)現(xiàn)象,并且擴徑嚴重;地層巖石粘土含量較高,呈現(xiàn)強水化特性。（2）易垮塌地層井壁失穩(wěn)模型研究基于井周應(yīng)力和坍塌壓力基礎(chǔ)力學模型,結(jié)合西江區(qū)塊古近系地層易... 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 井壁失穩(wěn)機理
        1.2.2 井壁穩(wěn)定模型
        1.2.3 防塌封堵理論
    1.3 目前研究存在的問題
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 西江區(qū)塊復(fù)雜地層工程地質(zhì)力學特征
    2.1 井壁失穩(wěn)特征分析
        2.1.1 西江區(qū)塊地質(zhì)構(gòu)造基本背景
        2.1.2 已鉆井井下復(fù)雜情況統(tǒng)計與分析
    2.2 微觀組構(gòu)及理化特征
        2.2.1 礦物組分分析
        2.2.2 巖石微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.2.3 巖石水化膨脹特性研究
        2.2.4 巖石水化分散特性研究
    2.3 巖石力學及地應(yīng)力特征
        2.3.1 巖石力學參數(shù)測試
        2.3.2 巖石力學參數(shù)及地應(yīng)力測井解釋
    2.4 小結(jié)
第3章 易垮塌地層井壁失穩(wěn)預(yù)測模型研究
    3.1 考慮封堵的坍塌壓力預(yù)測模型
    3.2 地層孔隙壓力計算模型
    3.3 地層破裂壓力計算模型
    3.4 典型井古近系地層原始三壓力剖面
    3.5 小結(jié)
第4章 基于地質(zhì)力學的防塌鉆井液優(yōu)化方法
    4.1 防塌鉆井液優(yōu)化原則及流程
    4.2 現(xiàn)用鉆井液評價及優(yōu)化指標確定
        4.2.1 現(xiàn)用鉆井液常規(guī)性能評價
        4.2.2 現(xiàn)用鉆井液防塌性能評價
        4.2.3 現(xiàn)用鉆井液對巖石力學性能影響
        4.2.4 現(xiàn)用鉆井液作用下地層坍塌壓力變化情況及坍塌周期
        4.2.5 鉆井液優(yōu)化關(guān)鍵性能指標
    4.3 防塌鉆井液優(yōu)化與評價
        4.3.1 防塌鉆井液抑制性能優(yōu)化
        4.3.2 防塌鉆井液封堵性能優(yōu)化
        4.3.3 優(yōu)化鉆井液綜合性能評價
    4.4 小結(jié)
第5章 復(fù)雜地層井壁失穩(wěn)對策及應(yīng)用
    5.1 防塌對策
    5.2 現(xiàn)場應(yīng)用
第6章 結(jié)論及建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3188584