大斜度井泥页岩井壁稳定的力学分析 被引量：13

1

作者 楼一珊 刘刚 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 1997年第1期61-64,共4页

大斜度井泥页岩的井壁稳定对油气井的正常钻井十分重要。从岩石力学的角度出发，根据地壳岩石的特性建立了各向同性的线弹性力学模型，并用莫尔库仑强度准则对井壁失稳进行了分析。对油田的实际资料进行计算表明，井壁坍塌压力与井斜度... 大斜度井泥页岩的井壁稳定对油气井的正常钻井十分重要。从岩石力学的角度出发，根据地壳岩石的特性建立了各向同性的线弹性力学模型，并用莫尔库仑强度准则对井壁失稳进行了分析。对油田的实际资料进行计算表明，井壁坍塌压力与井斜度和井斜方位角有关。井壁坍塌压力随井斜角与井斜方位角的变化规律主要由地层的原地应力状态决定。对于我国的大部分油田，直井的坍塌压力比大斜度井大。 展开更多

关键词 大角度斜井 井眼稳定 页岩坍塌 钻井工艺 油气井

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预测井眼稳定性的力学化学耦合方法 被引量：13

2

作者 林永学 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1998年第3期19-21,共3页

在井眼力学稳定性评价的基础上，将硬脆性页岩水化后岩石强度等参数的变化规律用于页岩水化前后坍塌压力变化的对比分析，结果表明，地层坍塌压力当量密度随页岩水化程度的增加逐渐升高。给出了预测井眼稳定性的力学化学耦合方法，并将... 在井眼力学稳定性评价的基础上，将硬脆性页岩水化后岩石强度等参数的变化规律用于页岩水化前后坍塌压力变化的对比分析，结果表明，地层坍塌压力当量密度随页岩水化程度的增加逐渐升高。给出了预测井眼稳定性的力学化学耦合方法，并将该方法应用于现场生产中。 展开更多

关键词 钻井液 井眼稳定性 力学化学耦合法

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纳米防塌润滑剂钻井液体系在胜利油田孤北古100井的应用 被引量：15

3

作者 田永民 胡建国 蓝强 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2005年第6期41-44,共4页

纳米防塌润滑剂是一种乳液体系。室内实验和前期机理研究表明,纳米防塌润滑剂的抗温性能较强(达150℃);对聚磺钻井液体系的流变性能影响不大,稍有提粘提切作用;具有明显的润滑性能和粘土分散抑制能力和粘土膨胀抑制能力,即纳米防塌润滑... 纳米防塌润滑剂是一种乳液体系。室内实验和前期机理研究表明,纳米防塌润滑剂的抗温性能较强(达150℃);对聚磺钻井液体系的流变性能影响不大,稍有提粘提切作用;具有明显的润滑性能和粘土分散抑制能力和粘土膨胀抑制能力,即纳米防塌润滑剂能够增强体系的润滑性和井壁稳定性能。该处理剂在孤北古100井中进行了应用。结果表明,纳米防塌润滑剂可用于各种钻井液体系,特别是在复杂施工条件下,其对钻井液流变性能影响不大,能够充分保持防塌、润滑、油层保护的突出性能,提高钻井时效,具有较好的经济效益和社会效益。同时,文中对纳米防塌润滑剂的防塌机理和润滑机理进行了阐述。 展开更多

关键词 钻井液 纳米 防塌润滑剂 泥页岩 防塌 井眼稳定

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一种多功能水基钻井液在临盘油田的应用 被引量：12

4

作者 王佩平 曹汉原 +3 位作者 罗恒荣 徐恒 赵温强 刘南庆 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2007年第3期49-52,共4页

胜利临盘油区济阳坳陷惠民凹陷营子街断裂带在钻井中易出现井壁严重失稳垮塌现象,针对该区块地层特点,通过室内试验,优选出了适合该区块的一种多功能水基钻井液体系,用正电胶、聚合物控制地层造浆,用聚合醇、双保型纳米乳液(SDJ-3)增强... 胜利临盘油区济阳坳陷惠民凹陷营子街断裂带在钻井中易出现井壁严重失稳垮塌现象,针对该区块地层特点,通过室内试验,优选出了适合该区块的一种多功能水基钻井液体系,用正电胶、聚合物控制地层造浆,用聚合醇、双保型纳米乳液(SDJ-3)增强钻井液的防塌性,并对该钻井液体系的性能进行了综合评价。现场应用表明,该钻井液体系具有良好的流变性,携砂能力强、润滑效果好、抑制性强、性能稳定且能防止井壁失稳,保护油气层,提高机械钻速,实现近平衡压力钻井。 展开更多

关键词 水基钻井液 钻井液配方 页岩坍塌 井眼稳定 临盘油田

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硬脆性泥页岩井壁稳定剂的研究 被引量：8

5

作者 王正良 李淑廉 +1 位作者 佘跃惠 周玲革 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 1996年第4期76-78,共3页

针对辽河油田双南等地区井壁不稳定问题，研制了一种硬脆性泥页岩井壁稳定剂──ＪＨＳ。这是一种含阴、阳、非离子和有机硅等基因的多元共聚物。室内研究结果表明，ＪＨＳ对辽河油田沙河街组硬脆性泥页岩具有很好的稳定性能，其２４ｈ... 针对辽河油田双南等地区井壁不稳定问题，研制了一种硬脆性泥页岩井壁稳定剂──ＪＨＳ。这是一种含阴、阳、非离子和有机硅等基因的多元共聚物。室内研究结果表明，ＪＨＳ对辽河油田沙河街组硬脆性泥页岩具有很好的稳定性能，其２４ｈ径向膨胀率较稳定剂Ｋ－ＰＡＭ等可降低１０％左右，热滚回收率较Ｋ—ＰＡＭ等约提高１０％以上。 展开更多

关键词 井眼稳定 页岩坍塌 稳定剂 页岩 共聚物 防塌钻井液

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尼日利亚边际油田合成基钻井液技术 被引量：9

6

作者 肖超 冯江鹏 +2 位作者 宋明全 赵素丽 刘贵传 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第6期80-81,87,共3页

尼日利亚边际油田地层复杂,软泥岩水敏性极强、硬脆性泥岩坍塌掉块严重,且所钻井均为斜井。S5井使用的5%KCl聚合物钻井液无法抑制造浆性极强的软泥岩地层水化膨胀,硬脆性泥岩裂隙、层理发育,钻井过程中多次出现缩径阻卡、井眼坍塌、卡... 尼日利亚边际油田地层复杂,软泥岩水敏性极强、硬脆性泥岩坍塌掉块严重,且所钻井均为斜井。S5井使用的5%KCl聚合物钻井液无法抑制造浆性极强的软泥岩地层水化膨胀,硬脆性泥岩裂隙、层理发育,钻井过程中多次出现缩径阻卡、井眼坍塌、卡钻等复杂情况。根据地层特点,SIPEC使用合成基钻井液,通过添加油、主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、生石灰、增黏剂等处理剂、保持钻井液电稳定性大于400 V、油水比大于70∶30、黏度大于70s、钻井液API滤失量为0、高温高压滤失量小于3 mL、钻井液密度为1.3 g/cm3和使用强化固控等技术措施。保证钻井液性能稳定和井下安全,并采取随钻堵漏、优化性能、钻井液回收等措施降低了钻井液消耗,降低合成基钻井液的使用成本。在随后的S6井钻井施工中,使用合成基钻井液效果良好,保证了复杂井段的井下安全,提高了钻井速度,钻井周期由128 d下降到36 d。 展开更多

关键词 尼日利亚 边际油田 合成基钻井液 水敏性泥岩 硬脆性页岩 井眼坍塌 性能维护

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水化应力和滤饼质量对地层坍塌压力的影响分析 被引量：5

7

作者 孙文化 楼一珊 +1 位作者 李忠慧 朱亮 《石油钻探技术》 北大核心 2008年第1期28-29,共2页

在井眼力学化学耦合稳定性评价的基础上,考虑了滤饼质量因素后,对坍塌压力变化进行了对比分析,结果表明,地层坍塌压力当量密度有一定的变化。给出了考虑水化作用和滤饼质量后预测井壁稳定性的方法,同时将该方法应用于现场,取得了较好的... 在井眼力学化学耦合稳定性评价的基础上,考虑了滤饼质量因素后,对坍塌压力变化进行了对比分析,结果表明,地层坍塌压力当量密度有一定的变化。给出了考虑水化作用和滤饼质量后预测井壁稳定性的方法,同时将该方法应用于现场,取得了较好的预测效果。 展开更多

关键词 井眼稳定 页岩坍塌 滤饼 地层压力 破坏强度

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非渗透钻井液在渤930井泥岩裂缝易塌地层的应用 被引量：5

8

作者 张敬辉 薛玉志 +2 位作者 李海斌 吕兆龙 李斌 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期29-31,共3页

为了解决渤930井三开中生界和古生界地层硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌等问题,研制了非渗透钻井液体系。对该区块中生界、古生界复杂泥页岩地层的井壁不稳定问题进行了分析,找出了该地层坍塌的主要原因是由于伊利石水化膜厚、水化斥力大... 为了解决渤930井三开中生界和古生界地层硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌等问题,研制了非渗透钻井液体系。对该区块中生界、古生界复杂泥页岩地层的井壁不稳定问题进行了分析,找出了该地层坍塌的主要原因是由于伊利石水化膜厚、水化斥力大、裂缝发育引起的。针对该技术难点进行了分析,研制了非渗透乳化钻井液体系配方,该配方通过在钻井液中加入了由一系列可溶于油和水的改性聚合物混合而成的油层保护材料FLC2000,强化防塌措施。针对不同地层,制定了不同的钻井液维护要点。现场应用表明,三开选用的非渗透钻井液体系能快速形成渗透率很低的封堵层,阻止流体进入微裂缝,有效防止该地区泥岩裂缝地层坍塌掉块。非渗透钻井液成功解决了该区块的坍塌掉块问题,可进一步在该区块推广应用。 展开更多

关键词 渤930井 泥岩裂缝 非渗透钻井液 井壁坍塌

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一种基于页岩损伤规律的井壁坍塌压力确定方法 被引量：3

9

作者 程万 金衍 +2 位作者 陈勉 徐彤 陈刚 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期37-40,共4页

页岩的破坏有劈裂式、单剪切式、双剪切式等3种模式,而目前常用于预测井壁坍塌压力的Mohr-Coulomb准则仅适用于发生单剪切式破坏的井壁。针对该问题,首先基于最小耗散能原理和损伤力学,建立了包括页岩损伤演化方程、损伤阈值应变计算式... 页岩的破坏有劈裂式、单剪切式、双剪切式等3种模式,而目前常用于预测井壁坍塌压力的Mohr-Coulomb准则仅适用于发生单剪切式破坏的井壁。针对该问题,首先基于最小耗散能原理和损伤力学,建立了包括页岩损伤演化方程、损伤阈值应变计算式、极限损伤变量计算式的页岩损伤力学模型;然后,以具有代表性的塔里木盆地群库恰克地区页岩地层标准岩心为研究对象,进行了常三轴抗压室内试验,并将试验得到的应力-应变曲线与理论曲线进行了对比分析,发现吻合较好;最后,将理论模型与室内试验结果相结合,研究了应变能密度与岩石破坏时应变、损伤阈值应变之间的关系曲线,并确定出维持井壁稳定的最低钻井液密度。分析认为,利用该种维持井壁稳定最低钻井液密度的确定方法,可以确定页岩地层的井壁坍塌压力。 展开更多

关键词 岩石力学 页岩坍塌 数学模型 应力 应变 井眼稳定

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川东地区泥页岩坍塌原因分析及防塌措施

10

作者 李晓阳 《钻井液与完井液》 CAS 1992年第1期58-61,共4页

关键词 防塌 井塌 泥页岩 钻井

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文东定向井泥浆技术

11

作者 张东海 《钻井液与完井液》 CAS 1992年第1期62-65,共4页

关键词 定向井 防塌 钻井泥浆 钻井

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塔河油田井壁稳定机理与防塌钻井液技术研究 被引量：32

12

作者 徐加放 邱正松 +2 位作者 刘庆来 张红星 于连香 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期33-36,共4页

针对塔河油田井壁不稳定地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X-射线衍射、扫描电镜、膨胀、分散、比表面积、比亲水量等试验方法,进行了矿物组成、层理结构和理化性能分析,弄清了塔河油田井壁不稳定的主要原因,提出了有效的井壁稳定技术对策... 针对塔河油田井壁不稳定地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X-射线衍射、扫描电镜、膨胀、分散、比表面积、比亲水量等试验方法,进行了矿物组成、层理结构和理化性能分析,弄清了塔河油田井壁不稳定的主要原因,提出了有效的井壁稳定技术对策,优选出2套防塌钻井液配方。现场试验表明,2套防塌钻井液配方均具有中途转型顺利、维护处理简单、防塌效果突出等优点,使用该钻井液体系可加快钻井速度,节约钻井综合成本。 展开更多

关键词 塔河油田 泥页岩 井壁稳定 防塌 钻井液

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页岩地层水基钻井液研究进展 被引量：25

13

作者 王森 陈乔 +1 位作者 刘洪 王丽莎 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第16期4597-4602,4613,共7页

开发能满足页岩长水平段钻井井壁稳定要求的钻井液是页岩地层安全钻井的一项关键技术。目前广泛采用的油基体系具有高成本、高污染的缺点。归纳了具有仿油基性能以及防塌防水化的各种新型水基钻井液,包括成膜钻井液(MEG钻井液、甲酸盐... 开发能满足页岩长水平段钻井井壁稳定要求的钻井液是页岩地层安全钻井的一项关键技术。目前广泛采用的油基体系具有高成本、高污染的缺点。归纳了具有仿油基性能以及防塌防水化的各种新型水基钻井液,包括成膜钻井液(MEG钻井液、甲酸盐钻井液、聚合醇钻井液和硅酸盐钻井液)与隔膜钻井液的防塌成膜机理及其优良特性和现场应用情况,新型纳米钻井液技术的研究进展。建议加强成膜机理的进一步研究,并提高该类钻井液的润滑性、防卡性及膜效率,开发适应具有时敏性的长段页岩钻井的防塌成膜处理剂,并加强在国外页岩气钻井中已实践的纳米钻井液的研究。 展开更多

关键词 页岩气 水基钻井液 井壁失稳 防塌措施 进展

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三轴应力状态下页岩水化破坏实验研究 被引量：9

14

作者 林永学 于忠厚 +1 位作者 张贞勇 黄河福 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1996年第1期22-23,共2页

泥页岩井眼稳定不仅与其水软性有关，而且与岩石所受应力等条件有关。利用三轴应力防损实验方法揭示了泥页岩在不同流速、压力、流体条件下的水化破坏规律。

关键词 三轴应力 泥岩 页岩 水敏性 钻井液 防塌 水化

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南海西江油田古近系泥页岩地层防塌钻井液技术 被引量：13

15

作者 张伟国 狄明利 +2 位作者 卢运虎 张健 杜宣 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期40-47,共8页

为了解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井过程中出现的井下掉块和阻卡等问题,进行了防塌钻井液技术研究。通过地层矿物组分、理化特性和力学参数分析,明确了古近系泥页岩地层井眼失稳机理;建立了维持井壁稳定的钻井液密度与岩石黏聚... 为了解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井过程中出现的井下掉块和阻卡等问题,进行了防塌钻井液技术研究。通过地层矿物组分、理化特性和力学参数分析,明确了古近系泥页岩地层井眼失稳机理;建立了维持井壁稳定的钻井液密度与岩石黏聚力关系图版,确定了保持井壁稳定的最低岩石黏聚力;为提高泥页岩经钻井液浸泡后的强度,优选了抑制剂和封堵剂并确定了其加量,得到了新防塌钻井液配方。研究发现,钻井液滤液进入地层引起泥页岩强度降低,是该油田古近系泥页岩地层井眼失稳的主要原因;在KCl–聚合物钻井液中加入2.0%聚铵盐、0.5%纳米二氧化硅和3.0%碳酸钙配成的新防塌钻井液,泥页岩岩样在其中浸泡10d后黏聚力可达8.8MPa,满足预计工期内岩石内聚力大于8.7 MPa的要求。研究认为,新防塌钻井液具有较好的抑制性、封堵性和良好的防塌效果,能有效减小井径扩大率,从而解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井中出现的井眼失稳问题。 展开更多

关键词 古近系 泥页岩 井眼失稳 防塌钻井液 西江油田 南海

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水敏性泥页岩地层与钻井液接触时水化能力的实验研究 被引量：4

16

作者 刘向君 罗平亚 《西南石油学院学报》 CSCD 1996年第3期31-37,共7页

地层与泥浆组成体系的扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布是水敏性泥岩地层井壁稳定性研究所需的重要参数，其影响因素相当复杂，很难通过室内简单实验进行测定。本文从室内长岩心岩电流动实验出发，对利用测井参数确定扩散吸附常数... 地层与泥浆组成体系的扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布是水敏性泥岩地层井壁稳定性研究所需的重要参数，其影响因素相当复杂，很难通过室内简单实验进行测定。本文从室内长岩心岩电流动实验出发，对利用测井参数确定扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布的方法进行了研究，结果表明通过对静滤失状态下侵入方向电阻率剖面的定量分析，可以使扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布得到唯一确定。 展开更多

关键词 水敏性 水化学 泥岩 页岩 粘土稳定 测井 钻井液

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泥页岩稳定性评价中人工模拟岩样的制备 被引量：5

17

作者 邱正松 张世锋 +3 位作者 黄维安 杨世超 钟汉毅 王富伟 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-5,32,共6页

改进了泥页岩稳定指数(SSI)评价实验方法中人工模拟实验岩样的制备方法。使用B28井岩粉制备岩样,优选SSI实验模拟岩样制备条件为:10.5 MPa下压制浆液,得到含水量14.03%的岩样模拟上部高含水量地层;10.5 MPa下压制风干岩粉,得到含水量1.... 改进了泥页岩稳定指数(SSI)评价实验方法中人工模拟实验岩样的制备方法。使用B28井岩粉制备岩样,优选SSI实验模拟岩样制备条件为:10.5 MPa下压制浆液,得到含水量14.03%的岩样模拟上部高含水量地层;10.5 MPa下压制风干岩粉,得到含水量1.91%的岩样模拟深部低含水量地层。优选SSI实验条件为:在65℃试液中浸泡8 h后,测定岩样的SSI值。扫描电镜(SEM)微结构分析表明,两种方法制备的岩样与实际泥页岩的微观孔隙尺度相近,高含水量模拟岩样的含水量与浅部实际地层泥页岩含水量(12%14%)相近,低含水量模拟岩样的含水量与深部实际地层泥页岩含水量(2%3%)相近。改进的SSI评价方法相对误差为2.91%,平行性较好,可有效评价防塌剂和防塌体系对泥岩地层的防塌效果及作用机理。 展开更多

关键词 泥页岩稳定指数(SSI) 防塌钻井液 人工模拟岩样 含水量 制备

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伊拉克东巴油田Tanuma组泥页岩高效防塌钻井液技术 被引量：5

18

作者 胡清富 刘春来 +2 位作者 牟少敏 李增乐 司小东 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期76-82,共7页

伊拉克东巴油田South-2区块采用水平井开发Khasib组储层,但该区块首口以Khasib组为目的层的水平井在钻井过程中,因Tanuma组泥页岩多次发生坍塌卡钻,导致井眼报废。研究Tanuma组矿物组成、孔缝发育情况和水化膨胀特性发现,该组泥页岩具... 伊拉克东巴油田South-2区块采用水平井开发Khasib组储层,但该区块首口以Khasib组为目的层的水平井在钻井过程中,因Tanuma组泥页岩多次发生坍塌卡钻,导致井眼报废。研究Tanuma组矿物组成、孔缝发育情况和水化膨胀特性发现,该组泥页岩具有黏土矿物含量高、水敏性较强、宏观层理发育明显、微观孔缝发育度高和水化膨胀速率快等特点,导致钻井过程中因黏土矿物快速水化膨胀而发生井眼失稳问题。基于此,通过室内试验,优选了封堵剂N-Seal及抑制剂U-HIB,对氯化钾聚磺钻井液的配方进行了优化,形成了高效防塌钻井液。室内试验发现,高效防塌钻井液具有良好的流变性、较强的封堵和抑制能力,能够满足Tanuma组泥页岩井段高效封堵的要求。该防塌钻井液在South-2区块3口水平井进行了现场试验,均成功钻穿Tanuma组泥页岩层段,顺利钻至设计井深,未出现坍塌掉块等井眼失稳问题。室内研究与现场试验结果表明,高效防塌钻井液能够有效解决Tanuma组泥页岩坍塌的技术难题,为实现Khasib组储层的有效开发提供技术支撑。 展开更多

关键词 水平井 泥页岩 井壁稳定 防塌钻井液 东巴油田

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伊通地区地层坍塌机理及防塌对策研究

19

作者 孙玉学 秦艳宇 张新发 《科学技术与工程》 2011年第17期4053-4056,共4页

为了研究伊通地区易坍塌地层的坍塌机理和防塌对策,根据目前国内外井壁稳定研究状况,着重进行了岩芯的特征观察、岩石矿物成分分析、泥页岩理化性能测试。在泥页岩理化性能的测定中,主要选择了阳离子交换容量、比吸水量、泥页岩回收率... 为了研究伊通地区易坍塌地层的坍塌机理和防塌对策,根据目前国内外井壁稳定研究状况,着重进行了岩芯的特征观察、岩石矿物成分分析、泥页岩理化性能测试。在泥页岩理化性能的测定中,主要选择了阳离子交换容量、比吸水量、泥页岩回收率和泥页岩膨胀率的测定。根据测定结果,进行坍塌机理的分析,进而针对坍塌机理提出防塌对策。 展开更多

关键词 泥页岩 理化性能 坍塌机理 防塌对策

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