页岩层理弱面对井壁坍塌影响分析 被引量：16

1

作者 曹文科 邓金根 +6 位作者 蔚宝华 谭强 刘伟 李扬 靳从升 任国庆 郭晓亮 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期114-122,共9页

受层理特征的影响,页岩地层的井壁坍塌形状与坍塌压力不再与各向同性地层表现一致。基于Jaeger弱面强度准则计算了井壁坍塌区域分布与坍塌压力大小,结果表明:井壁坍塌是页岩基质与弱面破坏叠加的结果,且当层理弱面倾斜角增大时,井壁坍... 受层理特征的影响,页岩地层的井壁坍塌形状与坍塌压力不再与各向同性地层表现一致。基于Jaeger弱面强度准则计算了井壁坍塌区域分布与坍塌压力大小,结果表明:井壁坍塌是页岩基质与弱面破坏叠加的结果,且当层理弱面倾斜角增大时,井壁坍塌逐渐受层理弱面破坏主导,坍塌方位不再与水平最小地应力方位一致,即井壁坍塌区域发生偏转,井壁坍塌形状由对角破坏演变为四角破坏;各向异性地层井壁坍塌压力只沿水平最小地应力(层理面倾向)对称分布,最优钻井方位不再仅沿水平最小地应力方位,而是应结合层理弱面的倾向,尽量减小井眼轨迹与层理弱面法向夹角;考虑钻井液侵入对井周地层压力的改变与地层强度的降低,钻井液的使用应在确保井壁力学稳定性的同时提高钻井液封堵性且使用尽量小的钻井液密度。本文研究结果可为预防页岩井眼钻进过程中井壁坍塌提供参考。 展开更多

关键词 页岩 各向异性 层理弱面 坍塌形状 坍塌压力

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泥页岩渗透水化作用对井壁稳定的影响 被引量：13

2

作者 毕博 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第B11期1-3,6,共4页

钻井过程中,当存在水基钻井液化学渗透作用时,泥页岩井壁将更加不稳定。建立了力学-化学耦合作用下井壁周围应力分布模型,通过采用有限差分法对该模型求解,得出了井壁周围应力分布,通过利用破坏准则计算井壁坍塌压力,得出了合理的防塌... 钻井过程中,当存在水基钻井液化学渗透作用时,泥页岩井壁将更加不稳定。建立了力学-化学耦合作用下井壁周围应力分布模型,通过采用有限差分法对该模型求解,得出了井壁周围应力分布,通过利用破坏准则计算井壁坍塌压力,得出了合理的防塌钻井液密度,同时研究了井周应力分布和坍塌压力的时间效应。研究表明,泥页岩地层的膜效应较好时,渗透水化作用越大,膜效应不存在时则不发生渗透水化作用;维持泥页岩井壁稳定所需的防塌钻井液密度是随时间增大而增大,当使用钻井液溶质浓度低时,破坏发生在地层内部,需使用高密度钻井液防止井壁坍塌,对于过平衡钻井,当使用高浓度钻井液时破坏发生在井壁,对实际钻井有理论指导意义。 展开更多

关键词 泥页岩 孔隙压力 岩石应力 坍塌压力

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长宁页岩气水平段钻井难点与对策 被引量：11

3

作者 钟峰 杨哲 罗双平 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第S01期4-7,I0001,共5页

四川页岩气资源丰富,开采价值大,为此国家设立长宁-威远国家级页岩气示范区,但在页岩气储层水平井钻井过程中存在定向滑动钻进托压、机械钻速慢、水平段长度受限,压差粘附卡钻、垮塌卡钻事故频发,套管下入摩阻大、套管难下到预定井深等... 四川页岩气资源丰富,开采价值大,为此国家设立长宁-威远国家级页岩气示范区,但在页岩气储层水平井钻井过程中存在定向滑动钻进托压、机械钻速慢、水平段长度受限,压差粘附卡钻、垮塌卡钻事故频发,套管下入摩阻大、套管难下到预定井深等问题,严重影响四川页岩气的勘探开发。基于长宁片区页岩易垮塌的地质特点和水平段钻井易托压、储层钻遇率低等工程难点,使用了旋转导向工具配合油基钻井液,降低失水抑制井壁垮塌,旋转导向钻进既解决了托压又提高了储层钻遇率,大幅提高机械钻速,平均水平段长度增加500 m,由旋转钻进模式取代滑动钻进,减少钻具在井内静止时间,有效破坏岩屑床,降低事故复杂发生率,缩短钻井周期,为长宁地区页岩气开采提速增效取得了突破性的进展,创造了巨大的经济价值。 展开更多

关键词 页岩气 长宁区块 易垮塌 水平井 托压 储层钻遇率 旋转导向 油基钻井液

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国外不稳定泥页岩分类简述 被引量：9

4

作者 徐同台 《钻井液与完井液》 CAS 1989年第2期32-34,共3页

关键词 粘土矿物 井眼稳定 泥页岩 分类 井塌 钻井

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深层脆性页岩水平井井壁崩落失稳研究 被引量：9

5

作者 刘厚彬 崔帅 +2 位作者 孟英峰 周彦行 罗益 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期323-328,共6页

随着钻井深度的不断加深,页岩地层的井下复杂情况增加,通常表现为井壁崩落掉块。针对泸州区块龙马溪组深层页岩开展了水平井井壁崩落失稳研究,制定了井下工况下力学加卸载模拟实验方案,分析了围压加卸载速度对岩石力学性能的影响,建立... 随着钻井深度的不断加深,页岩地层的井下复杂情况增加,通常表现为井壁崩落掉块。针对泸州区块龙马溪组深层页岩开展了水平井井壁崩落失稳研究,制定了井下工况下力学加卸载模拟实验方案,分析了围压加卸载速度对岩石力学性能的影响,建立了深层脆性页岩水平井井壁崩落失稳模型。研究表明:龙马溪组深层页岩脆性矿物质量分数高,脆性强,但层理缝较为发育,井底压力环境下容易沿层理缝发生脆性劈裂破坏;不同工况下井底有效液柱压力变化明显,井底激动压力变化越迅速,越容易引起井壁岩石沿层理缝发生崩落掉块;根据理论模拟结果,起钻、停钻停泵后,水平井段上、下井壁的页岩受拉应力,将会发生小范围拉伸崩落。研究结果对深层脆性页岩水平井安全钻进具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 深层 脆性页岩 围压卸载 激动压力 崩落 井壁稳定 水平井

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乍得H区块井壁失稳及钻井液技术浅析 被引量：3

6

作者 杨海军 屈沅治 +4 位作者 张毅 齐国忠 徐江涛 黄兴龙 赵云飞 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第5期31-33,37,共4页

乍得H区块钻井过程中发生的井壁坍塌、井眼缩径等井壁失稳问题极大地影响了该区块的开发进程。因此,对乍得H区块发生的井下复杂情况进行了梳理,采用X射线衍射法进行了岩心黏土矿物组分分析,结合现场使用情况,优化了Bio-Pro钻井液配方,... 乍得H区块钻井过程中发生的井壁坍塌、井眼缩径等井壁失稳问题极大地影响了该区块的开发进程。因此,对乍得H区块发生的井下复杂情况进行了梳理,采用X射线衍射法进行了岩心黏土矿物组分分析,结合现场使用情况,优化了Bio-Pro钻井液配方,加强了体系抑制性、减少了钻屑水化分散、及时清除有害固相,并提出了适合该区块有关钻井液的部分合理建议。 展开更多

关键词 乍得H区块 泥页岩 黏土矿物组分 缩径 井壁垮塌

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阳离子改性沥青防塌剂KFT-1的研究与应用 被引量：2

7

作者 马世昌 《钻井液与完井液》 CAS 2000年第1期10-12,共3页

介绍了一种非水溶性改性沥青防塌剂KFT-1,KFT-1中沥青含量高,油溶性成分高,它以新疆天然沥青为原料,通过阳离子聚合物改性而成。在室内对KFT-1的软化温度、理化性能、降滤失性、封堵能力及对钻井液流变性的影响进行评价,并在新疆百口泉S... 介绍了一种非水溶性改性沥青防塌剂KFT-1,KFT-1中沥青含量高,油溶性成分高,它以新疆天然沥青为原料,通过阳离子聚合物改性而成。在室内对KFT-1的软化温度、理化性能、降滤失性、封堵能力及对钻井液流变性的影响进行评价,并在新疆百口泉SHW01水平井、TK105H水平井和G1176双底井现场应用。结果表明,KFT-1在钻井液中能分散润湿,不起泡,不糊筛网,对钻井液流变性影响小;软化点较高,在70—150℃范围内具有封堵能力,在95—130℃下封堵能力最强,能显著降低高温高压滤失量和摩阻,特别适合于用高含量沥青封堵,又要求其它成分尽量少进入钻井液的复杂井使用。 展开更多

关键词 防塌剂 改性沥青 阳离子型 表面活性剂 钻井液

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泥页岩渗透水化井壁稳定分析 被引量：2

8

作者 刘凯都 刘书杰 文敏 《石化技术》 CAS 2019年第1期139-140,共2页

钻井过程中,由于水基钻井液化学渗透作用的影响,泥页岩井壁更加不稳定。钻井液与地层水不仅存在压力差,而且还存在渗透水化,这些因素都成为控制泥页岩井壁稳定的重要考虑因素。本文建立力学-化学耦合作用下井壁周围应力分布模型,采用有... 钻井过程中,由于水基钻井液化学渗透作用的影响,泥页岩井壁更加不稳定。钻井液与地层水不仅存在压力差,而且还存在渗透水化,这些因素都成为控制泥页岩井壁稳定的重要考虑因素。本文建立力学-化学耦合作用下井壁周围应力分布模型,采用有限差分法求解该模型,得出井壁周围应力分布,利用破坏准则计算井壁坍塌压力,得出合理的防塌钻井液密度,研究井周应力分布和坍塌压力的时间效应,对实际钻井有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 泥页岩 孔隙压力 岩石应力 坍塌压力

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靖边气田井壁失稳原因分析与建议 被引量：2

9

作者 张建卿 孙艳 +2 位作者 倪华峰 张洁 何恩之 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第3期25-27,128,共3页

靖边气田目的层埋藏较深,钻井周期长,斜井段穿越地层极容易发生井壁失稳和井下复杂。在分析导致靖南区块斜井段坍塌地质因素基础上,对斜井段易坍塌地层取样,通过对岩样全岩矿物、微观结构及理化性能等方面分析,得到岩石组分主要以石英... 靖边气田目的层埋藏较深,钻井周期长,斜井段穿越地层极容易发生井壁失稳和井下复杂。在分析导致靖南区块斜井段坍塌地质因素基础上,对斜井段易坍塌地层取样,通过对岩样全岩矿物、微观结构及理化性能等方面分析,得到岩石组分主要以石英、长石、伊利石等组成的硬脆性泥质砂岩,黏土含量相对较高,而且黏土组成主要以伊蒙间层为主,其次是伊利石;岩石孔隙复杂,发育成熟,有裂缝存在;同时岩心矿物阳离子交换容量较高,水化膨胀及分散较弱。通过分析认为井眼坍塌的内因是节理、微裂缝发育,胶结疏松,易水化;外因是水的侵入和外力作用。提出了防塌技术对策。 展开更多

关键词 泥页岩 坍塌机理 分析

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阿南哈南区块防塌钻井液的优化 被引量：1

10

作者 陈树理 赵翰宝 《钻井液与完井液》 CAS 1991年第3期14-22,共9页

通过对阿南哈南区块的地层理化特性分析、明确了腾格尔组易塌泥岩存在地层压力异常、层理面和微裂缝发育、层段长的特点，揭示了井塌是因伊蒙混层不同晶层结构间膨胀性差异而散裂，并诱发剥落掉块所致针对这种情况，进行了室内处理剂评... 通过对阿南哈南区块的地层理化特性分析、明确了腾格尔组易塌泥岩存在地层压力异常、层理面和微裂缝发育、层段长的特点，揭示了井塌是因伊蒙混层不同晶层结构间膨胀性差异而散裂，并诱发剥落掉块所致针对这种情况，进行了室内处理剂评选、优化钻井液方案等工作应用优选出的配方进行了现场试验。结果表明，用钾铵基聚合物防塌钻井液钻的井。只要掌握好加重时机，井径规则，井塌现象得到控制，钻速大幅度提高，岩心渗透率恢复值高，测试29口井、其中两井表皮系数为正值，两口井堵塞比大于1，保护油层符合率93.4%，根据保护油层试行标准，90%以上的井为完善井和超完善井。 展开更多

关键词 防塌钻井液 优化 地层理化特性 添加剂 油层保护

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大庆外围地区粘土矿物分析及其应用

11

作者 王允良 郑祥玉 李正印 《钻井液与完井液》 CAS 1989年第2期35-38,54,共5页

关键词 粘土矿物 泥浆设计 井眼稳定 钻井泥浆

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涠洲12-1N油田硬脆性泥页岩研究及钻井液技术对策 被引量：22

12

作者 岳前升 李玉光 +4 位作者 何保生 李中 向兴金 王荐 李蔚萍 《中国海上油气（工程）》 2005年第1期44-47,共4页

在涠洲12 1N油田涠二段钻井过程中,硬脆性泥页岩的剥落掉块经常造成钻具阻卡等井下复杂情况。分析了涠二段硬脆性泥页岩的理化特性,研究探讨了硬脆性泥页岩的评价方法和坍塌机理,在此基础上,提出了选用快速强封堵型成膜钻井液是有效抑... 在涠洲12 1N油田涠二段钻井过程中,硬脆性泥页岩的剥落掉块经常造成钻具阻卡等井下复杂情况。分析了涠二段硬脆性泥页岩的理化特性,研究探讨了硬脆性泥页岩的评价方法和坍塌机理,在此基础上,提出了选用快速强封堵型成膜钻井液是有效抑制硬脆性泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在涠洲12 1N油田开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。 展开更多

关键词 硬脆性泥页岩 钻井液 评价方法 坍塌机理 测定方法 回收率 伊利石

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页岩气基础地质调查皖南地1井钻探施工技术 被引量：16

13

作者 刘文武 赵志涛 +3 位作者 翁炜 朱迪斯 单文军 贺云超 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2018年第10期66-70,共5页

皖南地1井是部署在安徽省南陵县烟墩镇的一口页岩气基础地质调查井。文章详细介绍了该井的钻探施工工艺技术以及遇到复杂问题的处理方法,并对钻效进行了分析,提出了实现优质高效钻探的措施。项目的顺利实施,梳理了皖南地区地层层序,为... 皖南地1井是部署在安徽省南陵县烟墩镇的一口页岩气基础地质调查井。文章详细介绍了该井的钻探施工工艺技术以及遇到复杂问题的处理方法,并对钻效进行了分析,提出了实现优质高效钻探的措施。项目的顺利实施,梳理了皖南地区地层层序,为页岩气储层理论推测提供了有力的实物数据支撑和验证。 展开更多

关键词 页岩气调查井 钻探技术 井身结构优化 溶洞 取心钻进

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泥页岩井壁不稳定机理及其防治措施综述 被引量：8

14

作者 张有瑜 赵杏嫒 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期168-174,187,共8页

引起泥页岩井壁不稳定的原因多种多样,本文以国内外近期文献为基础,重点讨论与钻井液有关的泥页岩井壁不稳定机理及其防治措施。长期以来,人们认为,泥页岩中的蒙皂石粘土组分几乎是其在液相环境下不稳定的唯一原因。然而,后来的研究却发... 引起泥页岩井壁不稳定的原因多种多样,本文以国内外近期文献为基础,重点讨论与钻井液有关的泥页岩井壁不稳定机理及其防治措施。长期以来,人们认为,泥页岩中的蒙皂石粘土组分几乎是其在液相环境下不稳定的唯一原因。然而,后来的研究却发现,许多水不稳定页岩中只含有极少量的或根本不含蒙皂石粘土。本文所介绍的溶解作用机理很好地解释了四种与页岩稳定性有关的地质现象。即便是含有较多的膨胀性粘土矿物的泥页岩,在温度、压力较高的深层条件下也主要表现为溶解作用,膨胀作用只是第二位的。钾离子和高分子聚合物是非常好的稳定剂,但对于不同类型的泥页岩,其作用机理不同。对膨胀性泥页岩,钾离子的主要作用是压缩双电层和减小水化力,聚合物的主要作用是增加桥接力;对于非膨胀性泥页岩,聚合物的作用主要是以成氢键的方式把粘土颗粒束缚在一起,钾离子的作用主要是增加聚合物的吸附性;对于硬脆性(裂缝性)泥页岩,由于其不稳定机理主要是泥浆滤液沿裂缝和层理面等的表面水化作用,所以,钾离子的作用主要是封堵微裂缝,聚合物的作用主要是吸附和包裹粘土和在井壁上形成光滑的薄膜。异常压力泥页岩井壁不稳定的机理及其防治措施比较简单,及时而准确的异常压力及其程度预测是解决问题的关键。 展开更多

关键词 泥页岩井壁 不稳定性 粘土稳定剂

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鄂尔多斯盆地陆相中生界页岩气储层井壁失稳机理研究 被引量：9

15

作者 王永炜 李荣西 +2 位作者 杨全枝 于小龙 庞新瑜 《油气藏评价与开发》 CSCD 2017年第2期78-82,共5页

鄂尔多斯盆地陆相中生界页岩气储层地质复杂,钻井过程中易发生井壁失稳。通过对鄂尔多斯盆地延长陆相中生界页岩气储层理化性质、岩石力学特性以及钻井液与地层之间的相互作用这三方面分析,对延长陆相中生界页岩气储层井壁失稳的主导机... 鄂尔多斯盆地陆相中生界页岩气储层地质复杂,钻井过程中易发生井壁失稳。通过对鄂尔多斯盆地延长陆相中生界页岩气储层理化性质、岩石力学特性以及钻井液与地层之间的相互作用这三方面分析,对延长陆相中生界页岩气储层井壁失稳的主导机理进行研究,结果发现钻井液沿张开的页岩气储层的层面和裂缝面渗流,引起井周附加应力,导致液柱压力对井壁的有效支撑作用降低,削弱地层强度,是造成井壁坍塌的主要原因,当井斜角大于50°时,大斜度井、水平井沿着水平最小地应力方位钻进,井壁坍塌压力最大,不利于井眼稳定。因此,在陆相页岩气储层钻井过程中必须强化钻井液的封堵性,合理优化水平段方位,为页岩气井钻井工程设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 陆相页岩气 井壁失稳 地层裂缝 地应力 坍塌压力 钻井液侵入

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无荧光防塌降失水剂KH－931的合成与性能 被引量：9

16

作者 于培志 张和平 张炎山 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期236-237,共2页

ＫＨ－９３１是以褐煤、丙烯酰胺、丙烯腈为原料制得的无荧光防塌降失水剂。本文简介了ＫＨ－９３１的合成条件，并对ＫＨ－９３１的防塌作用与降滤失作用进行了室内评定。实验结果表明，ＫＨ－９３１的防塌、降失水效果良好，并具有加... ＫＨ－９３１是以褐煤、丙烯酰胺、丙烯腈为原料制得的无荧光防塌降失水剂。本文简介了ＫＨ－９３１的合成条件，并对ＫＨ－９３１的防塌作用与降滤失作用进行了室内评定。实验结果表明，ＫＨ－９３１的防塌、降失水效果良好，并具有加量少、无荧光的特点。腐殖酸衍生物，降滤失剂，页岩抑制剂，多功能钻井液处理剂，荧光性。 展开更多

关键词 腐殖酸衍生物 降滤失剂 钻井泥浆

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双聚防塌冲洗液体系在GHW2井中的应用 被引量：8

17

作者 李攀义 单文军 +2 位作者 储伟 吴小健 李艳宁 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2015年第5期12-15,共4页

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡GHW2井是在陕西府谷庙沟门施工的一口页岩气探井,地层主要为千5、盒8、山西组、太原组、本溪组,钻进过程中坍塌掉块、破碎严重。针对现场破碎、坍塌掉块及水敏性地层钻探遇到的主要难题,研制了双聚防塌冲洗液体系... 鄂尔多斯盆地伊陕斜坡GHW2井是在陕西府谷庙沟门施工的一口页岩气探井,地层主要为千5、盒8、山西组、太原组、本溪组,钻进过程中坍塌掉块、破碎严重。针对现场破碎、坍塌掉块及水敏性地层钻探遇到的主要难题,研制了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有护壁性、抑制性和胶结性。通过在GHW2井中的应用,取得了较好的护壁、护心效果,有效地保证了该项目的顺利施工。 展开更多

关键词 页岩气 钻探 双聚防塌钻井液体系 抑制性 井壁稳定

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钾与钙离子对硬脆性泥页岩防塌作用机理的实验研究 被引量：6

18

作者 邱正松 李健鹰 朱墨 《钻井液与完井液》 CAS 1990年第1期4-11,共8页

关键词 泥页岩 防塌 井塌 钻井 钾 钙

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