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页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则 被引量：137
1
作者 王中华 《中外能源》 CAS 2012年第4期43-47,共5页
我国页岩气资源勘探开发已全面铺开。针对页岩气的成藏特征,页岩气开发以浅层大位移井、丛式水平井布井为主。由于页岩地层裂缝发育、水敏性强,长水平段钻井中不仅易发生井漏、垮塌、缩径等问题,且由于水平段较长,还会带来摩阻、携岩及... 我国页岩气资源勘探开发已全面铺开。针对页岩气的成藏特征,页岩气开发以浅层大位移井、丛式水平井布井为主。由于页岩地层裂缝发育、水敏性强,长水平段钻井中不仅易发生井漏、垮塌、缩径等问题,且由于水平段较长,还会带来摩阻、携岩及地层污染问题,从而增大了产生井下复杂情况的几率。解决井壁稳定、降阻减摩和岩屑床清除等问题是目前页岩气水平井钻井液选择和设计的关键。选择页岩气水平井钻井液的原则是确保井壁稳定、润滑、防卡和井眼清洗。油基钻井液可提高水润湿性页岩的毛细管压力,防止钻井液对页岩的侵入,从而有效保持井壁稳定,同时还具有良好的润滑、防卡和降阻作用,是国内外目前采用最多的钻井液体系。当采用水基钻井液的时,利用低活性高矿化度聚合物钻井液或CaCl2钻井液以降低页岩和钻井液相互作用的总压力;采用浓甲酸钾、Al3+盐,可以通过脱水、孔隙压力降低和影响近井壁区域化学变化的协同作用产生良好的井眼稳定作用;对于有裂隙、裂缝或层理发育的高渗透性页岩应使用有效的封堵剂进行封堵;但对于强水敏性页岩地层,水基钻井液在抑制性方面仍然存在局限性。从环境保护的角度出发,甲基葡糖苷钻井液在井壁稳定机理方面与油基钻井液相似,未来可望作为有效的钻井液体系之一。随着以页岩气为代表的非常规油气资源的不断开发,为了满足安全钻井和环境保护的需要,未来页岩气水平井钻井液技术的研究应围绕高效、低成本水基钻井液和低毒油基钻井液来展开。 展开更多
关键词 钻井液 页岩气 非常规油气 水平井 油基钻井液 井壁稳定 润滑防卡
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大位移井的井壁稳定力学分析 被引量：72
2
作者 金衍 陈勉 +1 位作者 柳贡慧 陈治喜 《地质力学学报》 CSCD 1999年第1期4-11,共8页
从井壁稳定的力学机理出发，分析大位移井周的应力分布规律，建立大位移井井壁稳定的力学模型，并据此编制了Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的井壁稳定分析软件，形成一个方便工程问题分析的集成环境，利用该软件分析了影响井壁稳定性的因素。
关键词 大位移井 井壁稳定 岩石力学 钻井 采油井
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钻井液性能及井壁稳定问题的几点认识 被引量：72
3
作者 王中华 《断块油气田》 CAS 北大核心 2009年第1期89-91,共3页
对钻井液中膨润土含量、钻井液密度、抑制性、滤失量、固相控制、处理剂质量和井壁稳定等问题进行了探讨,认为根据具体情况合理控制并提前考虑调整钻井液性能,有利于改善钻井液的稳定性和提高抗温、抗污染能力。并提出在井壁稳定和堵漏... 对钻井液中膨润土含量、钻井液密度、抑制性、滤失量、固相控制、处理剂质量和井壁稳定等问题进行了探讨,认为根据具体情况合理控制并提前考虑调整钻井液性能,有利于改善钻井液的稳定性和提高抗温、抗污染能力。并提出在井壁稳定和堵漏处理中要用动态的观念进行分析,以提高措施的针对性和有效性。 展开更多
关键词 钻井流体 膨润土含量 密度 抑制性 滤失量 固相控制 井壁稳定 井漏
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基于CT扫描技术研究页岩水化细观损伤特性 被引量：69
4
作者 马天寿 陈平 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期227-233,共7页
针对页岩地层钻井井壁稳定研究中的页岩水化问题,提出了基于CT扫描技术的页岩水化细观损伤特性定量评价方法,开展了不同水化阶段页岩岩样CT扫描实验,并分析了页岩水化细观损伤特性。对CT扫描图像及其灰度直方图进行分析后发现:浸泡前期... 针对页岩地层钻井井壁稳定研究中的页岩水化问题,提出了基于CT扫描技术的页岩水化细观损伤特性定量评价方法,开展了不同水化阶段页岩岩样CT扫描实验,并分析了页岩水化细观损伤特性。对CT扫描图像及其灰度直方图进行分析后发现:浸泡前期是岩样内部产生细观损伤的主要时期,随着浸泡时间的增加,主要发生缓慢的损伤拓展;CT图像灰度直方图由单峰型变为双峰型是页岩内部损伤急剧增加的标志。通过伪彩色增强技术可以提高CT图像的视觉分辨率,CT图像完整度和破损度分析有利于定量评价页岩水化细观损伤。对CT图像进行了分割并得到了损伤变量与浸泡时间的关系:页岩水化后的细观损伤主要发生在浸泡前期,这一阶段是细观损伤的起始阶段和快速演化阶段,此后随着损伤变量持续而缓慢的增加,岩样将发生宏观破坏。 展开更多
关键词 页岩气 井壁稳定 页岩水化 CT扫描 细观损伤 图像处理
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微观地质特征对硬脆性泥页岩井壁稳定性影响与对策研究 被引量：60
5
作者 赵峰 唐洪明 +2 位作者 孟英峰 李皋 徐洪明 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2007年第6期16-18,共3页
硬脆性泥页岩引起的井壁失稳是钻井过程中经常遇到的一个十分复杂的难题。利用扫描电镜、压汞、X-衍射、比表面分析仪等岩矿测试手段研究硬脆性泥页岩的微观地质特征,根据研究结果分析其对硬脆性泥页岩井壁失稳的影响,并提出保持硬脆性... 硬脆性泥页岩引起的井壁失稳是钻井过程中经常遇到的一个十分复杂的难题。利用扫描电镜、压汞、X-衍射、比表面分析仪等岩矿测试手段研究硬脆性泥页岩的微观地质特征,根据研究结果分析其对硬脆性泥页岩井壁失稳的影响,并提出保持硬脆性泥页岩井壁稳定的措施,为硬脆性泥页岩井壁稳定性研究提供一种新思路。研究结果表明,硬脆性泥页岩中发育的一部分微裂缝是导致井壁失稳的重要原因。在钻井过程中,钻井液滤液沿着泥页岩中的微裂缝进入到地层内部,导致粘土矿物的水化膨胀,使孔隙压力增加,泥页岩强度降低,最终发生井壁失稳。最后根据研究结果提出在钻井液中加入一部分和泥页岩孔喉相匹配的封堵粒子,期望它能降低或阻止钻井液滤液在泥页岩中的漏失,达到稳定井壁的目的。 展开更多
关键词 钻井 硬脆性泥页岩 井壁稳定 地质特征 微裂缝 封堵
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大位移井钻井液关键技术问题 被引量：57
6
作者 谢彬强 邱正松 +1 位作者 黄维安 沈忠厚 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第2期76-82,96,共7页
目前大位移井已成为开发边际油田的最有效手段之一,其中的钻井液技术关系到大位移井的成败。从降低摩阻和扭矩、保持井眼清洁、维持井壁稳定3个方面总结分析了大位移井钻井液的关键技术问题,并提出了相应的解决措施,同时综述了近年来国... 目前大位移井已成为开发边际油田的最有效手段之一,其中的钻井液技术关系到大位移井的成败。从降低摩阻和扭矩、保持井眼清洁、维持井壁稳定3个方面总结分析了大位移井钻井液的关键技术问题,并提出了相应的解决措施,同时综述了近年来国内外在大位移井钻井液关键技术方面取得的研究进展,最后预测了大位移井钻井液技术在未来一段时期的发展趋势。 展开更多
关键词 大位移井 钻井液 井眼稳定 井眼净化 摩阻 扭矩 综述
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中国煤层气钻井技术现状及发展趋势 被引量：56
7
作者 王益山 王合林 +2 位作者 刘大伟 袁孟雷 蒋海涛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期87-91,共5页
对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技... 对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。 展开更多
关键词 中国 煤层气 钻井 多分支水平井 U型井 井壁稳定 煤层保护 研究方向
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川南地区龙马溪组页岩润湿性分析及影响讨论 被引量：50
8
作者 刘向君 熊健 +2 位作者 梁利喜 罗超 张安东 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1644-1652,共9页
国内外大部分学者研究认为泥页岩表面润湿性为水湿,而页岩气藏中页岩岩石存在有机质影响,页岩表面润湿性表现比较复杂,因此选择四川盆地龙马溪组野外露头及井下岩心进行分析,通过开展一系列实验,研究分析了龙马溪组页岩润湿性,并从3个... 国内外大部分学者研究认为泥页岩表面润湿性为水湿,而页岩气藏中页岩岩石存在有机质影响,页岩表面润湿性表现比较复杂,因此选择四川盆地龙马溪组野外露头及井下岩心进行分析,通过开展一系列实验,研究分析了龙马溪组页岩润湿性,并从3个方面初步探索讨论了润湿性对页岩气藏的影响。研究结果表明龙马溪组页岩表面既亲油又亲水,且页岩表面更倾向于油湿,页岩岩石孔隙表面处润湿性存在差异,出现非均匀润湿性即斑状润湿;页岩自吸吸水率、吸油率随时间增加而先上升后趋于稳定,页岩自吸吸水率大于自吸吸油率;页岩浸泡在水中水化应力随着时间增加而先呈上升后趋于稳定,而先浸泡白油后浸泡水中水化应力上升速度减慢;页岩硬度随浸泡时间增加、浸泡温度升高以及浸泡压力增大而呈下降趋势,其中浸泡白油中硬度下降幅度较小,而浸泡水中硬度下降幅度较大;页岩表面吸附特性与表面自由能有关,表面自由能随水接触角减小而增大,同时页岩表面亲油对气态烃有较强吸附能力;页岩表面亲水性易造成水锁,而表面亲油性可减轻水锁伤害,页岩气藏水锁伤害评价应考虑页岩表面既亲油又亲水特性影响;油基钻井液对页岩强度影响较小,而水基钻井液对页岩强度影响较大,易造成井壁失稳,水基钻井液体系优化需考虑抑制其水化作用。 展开更多
关键词 龙马溪组页岩 润湿性 油湿 水湿 吸附特性 水锁 井壁稳定
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页岩气藏水平井井壁稳定性研究 被引量：49
9
作者 袁俊亮 邓金根 +2 位作者 蔚宝华 谭强 范白涛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期66-70,133,共5页
页岩气藏开发采用的井型一般为水平井,在层理发育的页岩地层中钻井一般都存在严重的井壁失稳问题。为此,根据有效应力理论改进了层理地层水平地应力计算模型,并结合川南地区所取岩心进行室内强度实验,选取适当的破坏准则,对比2个地层水... 页岩气藏开发采用的井型一般为水平井,在层理发育的页岩地层中钻井一般都存在严重的井壁失稳问题。为此,根据有效应力理论改进了层理地层水平地应力计算模型,并结合川南地区所取岩心进行室内强度实验,选取适当的破坏准则,对比2个地层水平地应力计算模型和水平井眼井周应力状态,得出了页岩气藏水平井坍塌压力随层理面产状的变化规律。研究结果发现:对于页岩地层而言,采用常规的均质地层水平地应力预测模型研究井壁稳定性,低估了水平井的地层坍塌压力;采用改进的水平地应力预测模型计算得出的坍塌压力与实际情况吻合较好;沿最小水平地应力方向钻进的水平井,地层坍塌压力在某一地层倾角处存在极大值,更高的倾角反而有利于井壁稳定。研究结论可以为页岩气井钻井设计提供参考。 展开更多
关键词 页岩气藏 水平井 层理产状 层理地层地应力 计算模型 井壁稳定性 四川盆地
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硬脆性泥页岩井壁稳定研究进展 被引量：45
10
作者 赵凯 樊勇杰 +3 位作者 于波 韩继勇 许永华 高诗惠 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期277-285,共9页
硬脆性泥页岩的井壁失稳是制约深层油气资源和页岩气等非常规油气资源有效开发的关键问题。基于此,从硬脆性泥页岩的基本特征出发,根据其组成成分和结构特征的差异,总结了纯力学、渗流–应力耦合和渗流–应力–化学耦合3种井壁稳定基本... 硬脆性泥页岩的井壁失稳是制约深层油气资源和页岩气等非常规油气资源有效开发的关键问题。基于此,从硬脆性泥页岩的基本特征出发,根据其组成成分和结构特征的差异,总结了纯力学、渗流–应力耦合和渗流–应力–化学耦合3种井壁稳定基本分析方法及各自适用条件。研究了硬脆性泥页岩4种力学失稳机制、钻井液侵入裂缝的驱动作用、存在和不存在活性黏土矿物情况下强度弱化机制以及不同裂缝形式下的井壁稳定计算模型。指出硬脆性泥页岩基质和裂缝充填物中是否含活性黏土矿物及裂缝的分布规律是影响井壁稳定分析的关键因素,从微观角度描述多场耦合作用下硬脆性泥页岩裂缝扩展连通导致井壁失稳的渐进过程将成为未来研究的热点和难点。 展开更多
关键词 硬脆性 泥页岩 井壁稳定 研究进展
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顺北油气田鹰1井超深井段钻井液关键技术 被引量：45
11
作者 林永学 王伟吉 金军斌 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期113-120,共8页
鹰1井是顺北油气田的一口超深重点风险预探井,设计井深9016.85m(垂深8603.00m)。该井超深井段志留系柯坪塔格组与奥陶系桑塔木组等硬脆性泥岩地层、志留系裂缝性地层和奥陶系破碎性地层,在钻进过程中易出现井眼失稳、井漏、坍塌掉块等... 鹰1井是顺北油气田的一口超深重点风险预探井,设计井深9016.85m(垂深8603.00m)。该井超深井段志留系柯坪塔格组与奥陶系桑塔木组等硬脆性泥岩地层、志留系裂缝性地层和奥陶系破碎性地层,在钻进过程中易出现井眼失稳、井漏、坍塌掉块等井下故障。为此,通过室内试验研究,分析了该井超深井段硬脆性泥岩地层井眼失稳机理、强压力敏感性裂缝性地层漏失原因及破碎性碳酸盐岩地层井眼失稳原因,应用“多元协同”井壁稳定基本理论,构建了SMHP–1强抑制强封堵钻井液,并制定了针对性强的防塌防漏技术措施。该井顺利钻穿大段硬脆性泥岩、裂缝性地层和破碎性地层,未发生井眼失稳及钻井液漏失,顺利钻至井深8588.00m完钻,创亚洲陆上井深最深纪录。现场应用表明,SMHP–1强抑制强封堵钻井液能够解决深部地层大段泥岩及破碎性地层的井眼失稳与漏失难题,为国内外深井超深井安全钻进提供了技术借鉴。 展开更多
关键词 超深井钻井 井壁稳定 防漏 堵漏 钻井液 鹰1井 顺北油气田
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新型全油基钻井液体系 被引量：41
12
作者 李建成 杨鹏 +2 位作者 关键 孙延德 匡绪兵 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期490-496,共7页
为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,研制了全油基钻井液用有机土和降滤失剂,确定了新型全油基钻井液体系配方,并通过室内实验和现场应用研究了其性能。采用长碳链季铵盐作为有机改性剂,制备用于全油基钻井液的有机... 为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,研制了全油基钻井液用有机土和降滤失剂,确定了新型全油基钻井液体系配方,并通过室内实验和现场应用研究了其性能。采用长碳链季铵盐作为有机改性剂,制备用于全油基钻井液的有机土;采用褐煤类单体与胺类单体合成油基降滤失剂。有机土和降滤失剂性能优良、配伍性好,且降滤失剂的降滤失效果优于国内外几种同类型降滤失剂。通过研究各组分加量对全油基钻井液体系性能的影响,确定了各组分的加量,配制的不同密度全油基钻井液均有良好的基本性能。室内实验结果表明：全油基钻井液沉降稳定性较强,抗温可达200℃,密度在0.9~2.0 g/cm3可调,抑制性能强,抗污染和润滑性能较好,储集层保护效果好,具有泥页岩水化抑制作用。现场应用结果表明：全油基钻井液性能稳定,满足现场施工要求,可延长钻头使用寿命并有效抑制井壁失稳,与水基钻井液相比密度更低、平均机械钻速更高。 展开更多
关键词 全油基 钻井液 有机土 降滤失剂 井壁稳定
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页岩气开发:岩石力学的机遇与挑战 被引量：38
13
作者 陈勉 金衍 卢运虎 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第11期2-14,共13页
长水平段水平井和分段水力压裂技术是提高我国页岩气单井产量的关键技术.随着页岩气勘探开发面向深层,水平井钻完井面临安全钻进风险高、高效压裂难度大和单井产量低且递减快等难题,问题的核心仍是发展页岩储层断裂、破坏和流动模型,其... 长水平段水平井和分段水力压裂技术是提高我国页岩气单井产量的关键技术.随着页岩气勘探开发面向深层,水平井钻完井面临安全钻进风险高、高效压裂难度大和单井产量低且递减快等难题,问题的核心仍是发展页岩储层断裂、破坏和流动模型,其本质仍为页岩气储层岩石力学问题.受机理研究制约,目前在页岩储层实验测试、裂缝系统与渗流、多场耦合和孔隙弹性等方面仍需要进一步研究与突破.中国的页岩气开发虽然取得了阶段性的成果,其面临的问题仍不容忽视,发展岩石力学相关理论对页岩气开发关键技术有重要的指导意义.同时,低油价条件下清洁开发、降低工程成本和提高单井产量是贯穿页岩气全生产周期的关键问题.本文重点分析页岩气储层力学特征评价、断裂与渗流和流固耦合等机理问题及其研究进展,介绍页岩储层实验测试、井筒安全和高效开采等关键问题,讨论未来的研究方向和热点. 展开更多
关键词 页岩气 岩石力学 井壁稳定 储层改造
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水化对泥页岩力学性质影响的实验研究 被引量：30
14
作者 路保平 林永学 张传进 《地质力学学报》 CSCD 1999年第1期65-70,共6页
在井眼失稳机理分析的基础上，经室内实验得出泥页岩水化后岩石力学参数的变化规律。页岩水化前后坍塌压力对比结果表明，水化使泥页岩的坍塌压力持续升高，证实了泥页岩地层在钻遇初期稳定、裸眼一段时间后出现失稳。
关键词 井眼稳定 水化试验 钻井液 泥页岩 力学性质
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环空水泥浆顶替界面稳定性数值模拟研究 被引量：38
15
作者 高永海 孙宝江 +3 位作者 刘东清 赵欣欣 李小波 于世娜 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期119-122,共4页
借助计算流体力学(CFD)软件FLUENT6.0,利用流体体积法(VOF)对环空内水泥浆顶替进行了数值模拟,模拟环空井筒长为10m,外径为0.112m,内径为0.089m。在不同流态、不同流动雷诺数和不同环空无量纲偏心度的条件下进行了计算,得到了顶替速度... 借助计算流体力学(CFD)软件FLUENT6.0,利用流体体积法(VOF)对环空内水泥浆顶替进行了数值模拟,模拟环空井筒长为10m,外径为0.112m,内径为0.089m。在不同流态、不同流动雷诺数和不同环空无量纲偏心度的条件下进行了计算,得到了顶替速度及偏心度对顶替效率以及界面稳定性的影响规律。与实验数据对比表明,数值模拟得到的结果与实验结果相吻合。模拟结果表明,降低套管偏心度及进行湍流顶替或低速下的层流顶替有助于界面稳定和提高顶替效率。 展开更多
关键词 环空井筒 钻井液 顶替速度 油-水界面 稳定性 套管 偏心度 数值模拟
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油层出砂预测模型研究 被引量：21
16
作者 王德新 侯明勋 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 2000年第5期17-19,27,共4页
分析了裸眼完成井和射孔完成井的油层出砂机理 ,以线弹性理论为基础 ,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响 ,建立了一种新的射孔完井临界出砂模型 ,并编制了出砂预测系统的设计软件。在辽河油田现场应用的实例表明 ,该模... 分析了裸眼完成井和射孔完成井的油层出砂机理 ,以线弹性理论为基础 ,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响 ,建立了一种新的射孔完井临界出砂模型 ,并编制了出砂预测系统的设计软件。在辽河油田现场应用的实例表明 ,该模型的预测结果与现场工程实践中已有的油井出砂经验预测模型相吻合。 展开更多
关键词 油井出砂 预测 岩石力学 抗压强度 孔眼稳定性
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页岩层理对水平井井壁稳定的影响 被引量：35
17
作者 马天寿 陈平 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期97-104,共8页
中国南方海相页岩气区硬脆性页岩储层层理/裂缝发育,层理性页岩水平井钻井井壁坍塌问题已严重制约页岩气勘探开发进程。为此,以线弹性井壁稳定力学模型和单一弱面强度理论为基础,建立了考虑页岩层理产状、层理弱面强度、岩石强度、水平... 中国南方海相页岩气区硬脆性页岩储层层理/裂缝发育,层理性页岩水平井钻井井壁坍塌问题已严重制约页岩气勘探开发进程。为此,以线弹性井壁稳定力学模型和单一弱面强度理论为基础,建立了考虑页岩层理产状、层理弱面强度、岩石强度、水平井方位、强度弱化(含水量)等因素影响的层理性页岩水平井井壁稳定模型。在此基础上定量分析了层理产状和含水量对水平井井壁坍塌压力的影响。结果表明:坍塌压力与层理面产状、井眼方位关系密切,地层倾角0°<θDIP<15°、75°<θDIP<90°时有利于水平井井壁稳定;页岩层理弱化是导致井壁坍塌失稳的重要原因,无论层理产状如何变化,随着层理含水量的增加,井壁坍塌压力迅速增加,坍塌压力增量约为4.30～22.62MPa,含水量20%时坍塌压力增幅可达100%。 展开更多
关键词 页岩气 层理 水平井 井壁稳定 弱面 坍塌压力
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基于仿生技术的强固壁型钻井液体系 被引量：33
18
作者 宣扬 蒋官澄 +2 位作者 李颖颖 耿浩男 王金树 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期497-501,共5页
基于仿生技术,模仿海洋生物贻贝分泌的贻贝蛋白具超强黏附性能的特点,合成了仿生固壁剂GBFS-1和仿生页岩抑制剂YZFS-1,并以这2种仿生处理剂为核心,研制了可有效加固井壁并维持井壁稳定的仿生钻井液体系。2种仿生处理剂的性能评价结果表... 基于仿生技术,模仿海洋生物贻贝分泌的贻贝蛋白具超强黏附性能的特点,合成了仿生固壁剂GBFS-1和仿生页岩抑制剂YZFS-1,并以这2种仿生处理剂为核心,研制了可有效加固井壁并维持井壁稳定的仿生钻井液体系。2种仿生处理剂的性能评价结果表明:GBFS-1具有良好的降滤失性能,且在井壁岩石表面形成的仿生壳能胶黏岩石,胶黏能力强于常见的市售胶黏剂;YZFS-1具有良好的抑制页岩水化膨胀和分散、剥落的能力,抑制效果优于目前国内常用的页岩抑制剂,且有良好的造浆抑制能力。通过处理剂配伍性评价和加量优化,确定了仿生钻井液体系的配方,对其性能进行了评价并与现场应用的某种防塌钻井液体系进行了对比,结果表明:仿生钻井液体系各项基本性能良好,且能有效抑制页岩水化膨胀和分散剥落,总体上优于对比钻井液体系。 展开更多
关键词 井壁稳定 仿生技术 固壁剂 页岩抑制剂 钻井液
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高性能油基钻井液的研制及在彭页3HF井的应用 被引量：31
19
作者 何恕 李胜 +2 位作者 王显光 林永学 李舟军 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2013年第5期1-4,95,共4页
彭页3HF井为一口页岩气评价井，水平段长1150m，三开龙马溪组页岩黏土矿物含量高达30．05％，以伊利石和伊／蒙混层为主，且页岩微裂缝发育，对钻井液性能要求高。研制出了能增强油水两相乳化效果的大分子乳化剂和新型提切剂，新型提切... 彭页3HF井为一口页岩气评价井，水平段长1150m，三开龙马溪组页岩黏土矿物含量高达30．05％，以伊利石和伊／蒙混层为主，且页岩微裂缝发育，对钻井液性能要求高。研制出了能增强油水两相乳化效果的大分子乳化剂和新型提切剂，新型提切剂通过电性作用可增强油水界面膜的强度，减少分散相的团聚几率，能与乳化剂协同增效，进一步提升体系乳化稳定性；结合优选的改性褐煤降滤失剂SMFLA-O和封堵剂SMRPA、SMFibre-O等，形成了一套高性能油基钻井液。该油基钻井液在该井三开钻进期间，塑性黏度为20～28mPa·S，动切力为10～15Pa，表现出低黏高切的流变性；破乳电压高，性能稳定；封堵防塌能力强，无剥落、掉块现象，且钻井液消耗量低；井眼清洁、无岩屑床，摩阻、扭矩低，无托压现象，确保了该井顺利完钻，累计进尺1815m。 展开更多
关键词 页岩气井 油基钻井液 乳化剂 提切剂 钻井液配方 流变性 井眼稳定
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纳米二氧化硅改善钻井液滤失性能的实验研究 被引量：30
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作者 袁野 蔡记华 +1 位作者 王济君 肖长波 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期30-33,41,共5页
泥页岩地层井壁失稳的主要原因是泥页岩吸水后发生膨胀和掉块。针对这种情况提出了使用纳米二氧化硅封堵泥页岩纳米级孔喉、降低其渗透率从而减缓水分侵蚀的思路。在前期研究基础上，通过透射电镜分析、钻井液常规性能测试和扫描电镜分... 泥页岩地层井壁失稳的主要原因是泥页岩吸水后发生膨胀和掉块。针对这种情况提出了使用纳米二氧化硅封堵泥页岩纳米级孔喉、降低其渗透率从而减缓水分侵蚀的思路。在前期研究基础上，通过透射电镜分析、钻井液常规性能测试和扫描电镜分析等手段，评价了不同温度下纳米二氧化硅对钻井液滤失性的改善效果。结果表明：纳米二氧化硅可以有效地降低淡水基浆和膨润土基浆在升温过程中的失水量：室温下失水量降低率为56．25％，140℃时失水量降低率为78％，而对低固相基浆则效果一般；相对于纳米二氧化硅的质量浓度5％，其质量浓度为10％时可以使钻井液形成较为连续而致密的滤饼，封堵能力加强。由此可见，纳米二氧化硅可以有效改善淡水基浆和膨润土基浆的降滤失性能，且在温度升高过程中（室温～160℃）表现较好。 展开更多
关键词 纳米二氧化硅 钻井液 滤失性 泥页岩 井壁稳定
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