塔河油田玉北區(qū)塊位于塔里木盆地外圍,是中石化集團(tuán)重要勘探開(kāi)發(fā)區(qū)塊。特別是二疊系地層破裂壓力低,承壓能力低。庫(kù)普庫(kù)茲滿(mǎn)組和開(kāi)派茲雷克組火成巖井段的掉塊嚴(yán)重。隨著玉北區(qū)塊不斷勘探和開(kāi)發(fā),二疊系的井壁失穩(wěn)問(wèn)題更加突出,急需解決玉北區(qū)塊的井壁失穩(wěn)問(wèn)題。本文通過(guò)研究玉北區(qū)塊的井壁失穩(wěn)機(jī)理,研發(fā)了防塌強(qiáng)抑制鉆井液體系,并在玉北區(qū)塊成功應(yīng)用。主要研究工作如下:(1)研究了玉北區(qū)塊二疊系不同組地層的巖性特征、安全密度窗口、承壓能力、坍塌壓力和井壁坍塌周期等地層地質(zhì)環(huán)境特征。通過(guò)X射線(xiàn)衍射及掃描電鏡分析了不同二疊系地層巖石礦物組成和結(jié)構(gòu)特征,同時(shí)研究了巖石的理化性能。綜合地層地質(zhì)環(huán)境特征、巖石礦物組成和結(jié)構(gòu)特征、巖石的理化性能,揭示了玉北區(qū)塊二疊系的井壁失穩(wěn)機(jī)理。(2)針對(duì)深井,要求鉆井液具有抗高溫的特性,設(shè)計(jì)合成了以聚丙烯酰胺AM、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS和丙烯酸AA單體為主的抗高溫降濾失劑。通過(guò)調(diào)整單體比例、引發(fā)劑加量、單體加量,優(yōu)化了合成條件。通過(guò)紅外光譜、掃描電鏡、熱重分析等測(cè)量手段表征抗高溫降濾失劑的分子結(jié)構(gòu)。并對(duì)合成的降濾失進(jìn)行抗溫性、抗鈣性和抗鹽性進(jìn)行了評(píng)價(jià),同時(shí)揭示了高溫降濾...

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1主要技術(shù)路線(xiàn)圖

圖1-1主要技術(shù)路線(xiàn)圖5.2創(chuàng)新點(diǎn)1、針對(duì)玉北區(qū)塊地質(zhì)特征和二疊系井壁失穩(wěn)機(jī)理，設(shè)計(jì)合成了一種抗高溫降濾失劑，通優(yōu)化合成條件，降濾失劑的抗溫高達(dá)200℃，并且具有優(yōu)異的抗溫、抗鹽和抗鈣性能。通微觀結(jié)構(gòu)及光譜學(xué)分析，揭示了高溫降濾失機(jī)理，AM/AMPS/AA的結(jié)構(gòu)由纏結(jié)變....

圖3-1麥蓋提1區(qū)井位部署圖

章玉北區(qū)塊二疊系地層特征及井壁失穩(wěn)狀區(qū)塊位于新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)洛浦縣境內(nèi)，構(gòu)造名稱(chēng)為塔里木盆地麥蓋1區(qū)塊玉東3號(hào)構(gòu)造帶。鉆探目的主要是以?shī)W陶系鷹山組為目的層，評(píng)價(jià)玉北構(gòu)造帶中下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層發(fā)育特征、橫向展布規(guī)律及含油氣性；為該區(qū)勘探部署造位置處于塔里木盆地麥蓋提斜坡....

圖3-2玉北1-5井鉆井液安全密度窗口由圖3-2可以看出，該區(qū)塊破裂壓力較高，基本都在2.0g/cm3以上；玉北區(qū)塊地層的坍塌壓力較高，特別是在二疊系開(kāi)派茲雷克組與庫(kù)普庫(kù)茲滿(mǎn)組坍塌壓力基本在

發(fā)生井下復(fù)雜的原因，指導(dǎo)下一步施工作業(yè)。以玉北1-5井為例，研究玉北區(qū)塊度窗口。利用坍塌壓力（當(dāng)井內(nèi)液柱壓力低于某一值時(shí)，地層出現(xiàn)坍塌，這個(gè)壓坍塌壓力）、破裂壓力（井中暴露出的地層，在承受壓力達(dá)到某一極限時(shí)會(huì)使地層力極限值稱(chēng)為地層的破裂壓力）的計(jì)算模型，根據(jù)測(cè)井資料預(yù)測(cè)出的孔....

圖3-3不同鉆井液體系下破壞指數(shù)

地層巖石在鉆井液的浸泡下，鉆井液會(huì)不斷侵入巖石，在水化作用和尖端壓力劈裂作大地層坍塌壓力。坍塌壓力的增大是需要時(shí)間的，因此使用不同鉆井液體系地層的坍是不一樣的。在假設(shè)鉆井液濾液進(jìn)入地層符合半透膜理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)滲流理論建的力學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算程序計(jì)算出鉆井液濾液侵入地層后對(duì)孔隙壓....

本文編號(hào)：3957640