塔河油田二叠系井壁失稳机理及防塌强抑制钻井液体系研究

发布时间：2024-04-18 19:34

　　塔河油田玉北区块位于塔里木盆地外围,是中石化集团重要勘探开发区块。特别是二叠系地层破裂压力低,承压能力低。库普库兹满组和开派兹雷克组火成岩井段的掉块严重。随着玉北区块不断勘探和开发,二叠系的井壁失稳问题更加突出,急需解决玉北区块的井壁失稳问题。本文通过研究玉北区块的井壁失稳机理,研发了防塌强抑制钻井液体系,并在玉北区块成功应用。主要研究工作如下:(1)研究了玉北区块二叠系不同组地层的岩性特征、安全密度窗口、承压能力、坍塌压力和井壁坍塌周期等地层地质环境特征。通过X射线衍射及扫描电镜分析了不同二叠系地层岩石矿物组成和结构特征,同时研究了岩石的理化性能。综合地层地质环境特征、岩石矿物组成和结构特征、岩石的理化性能,揭示了玉北区块二叠系的井壁失稳机理。(2)针对深井,要求钻井液具有抗高温的特性,设计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单体为主的抗高温降滤失剂。通过调整单体比例、引发剂加量、单体加量,优化了合成条件。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析等测量手段表征抗高温降滤失剂的分子结构。并对合成的降滤失进行抗温性、抗钙性和抗盐性进行了评价,同时揭示了高温降滤...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1主要技术路线图

图1-1主要技术路线图5.2创新点1、针对玉北区块地质特征和二叠系井壁失稳机理，设计合成了一种抗高温降滤失剂，通优化合成条件，降滤失剂的抗温高达200℃，并且具有优异的抗温、抗盐和抗钙性能。通微观结构及光谱学分析，揭示了高温降滤失机理，AM/AMPS/AA的结构由缠结变....

图3-1麦盖提1区井位部署图

章玉北区块二叠系地层特征及井壁失稳状区块位于新疆维吾尔自治区和田地区洛浦县境内，构造名称为塔里木盆地麦盖1区块玉东3号构造带。钻探目的主要是以奥陶系鹰山组为目的层，评价玉北构造带中下奥陶统储层发育特征、横向展布规律及含油气性；为该区勘探部署造位置处于塔里木盆地麦盖提斜坡....

图3-2玉北1-5井钻井液安全密度窗口由图3-2可以看出，该区块破裂压力较高，基本都在2.0g/cm3以上；玉北区块地层的坍塌压力较高，特别是在二叠系开派兹雷克组与库普库兹满组坍塌压力基本在

发生井下复杂的原因，指导下一步施工作业。以玉北1-5井为例，研究玉北区块度窗口。利用坍塌压力（当井内液柱压力低于某一值时，地层出现坍塌，这个压坍塌压力）、破裂压力（井中暴露出的地层，在承受压力达到某一极限时会使地层力极限值称为地层的破裂压力）的计算模型，根据测井资料预测出的孔....

图3-3不同钻井液体系下破坏指数

地层岩石在钻井液的浸泡下，钻井液会不断侵入岩石，在水化作用和尖端压力劈裂作大地层坍塌压力。坍塌压力的增大是需要时间的，因此使用不同钻井液体系地层的坍是不一样的。在假设钻井液滤液进入地层符合半透膜理论的基础上，通过渗流理论建的力学模型，通过计算程序计算出钻井液滤液侵入地层后对孔隙压....

本文编号：3957640