亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        深部裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

        2021-02-16 07:15:02金軍斌歐彪張杜杰王希勇李大奇王逸
        關(guān)鍵詞:塊體碳酸鹽巖機(jī)理

        金軍斌, 歐彪,張杜杰,王希勇,李大奇,王逸

        1.中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院,北京 100101 2.頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100101 3.中國(guó)石化西南油氣分公司石油工程技術(shù)研究院,四川 德陽(yáng) 618000 4.中國(guó)石化西北油田分公司,新疆 烏魯木齊 830011

        隨著全球能源消耗的不斷增大,目前深層、超深層油氣資源日益成為國(guó)內(nèi)外油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)[1,2]。據(jù)統(tǒng)計(jì),深層石油天然氣探明可采儲(chǔ)量高達(dá)729×108t油當(dāng)量,占全球總可采儲(chǔ)量49.07%[3,4],而我國(guó)70%的剩余石油天然氣資源位于深部地層。隨著國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前我國(guó)已形成塔里木盆地和四川盆地等深層油氣資源重要區(qū)域[5-7]。作為深部油氣資源的重要組成部分,我國(guó)深層裂縫性碳酸鹽巖油氣藏分布廣泛、資源量大,具有良好的勘探開(kāi)發(fā)潛力。其中,順北油氣田奧陶系碳酸鹽巖油氣藏儲(chǔ)層段埋深介于7500~8800m,初步估算油氣資源量為17×108t,有望建成百萬(wàn)噸級(jí)的原油產(chǎn)能,順北油氣田已經(jīng)成為中石化增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)塊[8]。

        然而,由于構(gòu)造歷史時(shí)間長(zhǎng),埋深大,地應(yīng)力條件復(fù)雜,地層孔、縫、洞發(fā)育等特點(diǎn),深部裂縫性碳酸鹽巖油氣層鉆井過(guò)程中井壁失穩(wěn)情況十分突出,已經(jīng)成為制約該類油氣藏高效建井的突出問(wèn)題[9,10]?;诖?,筆者以塔里木盆地深部碳酸鹽巖油氣藏為背景,系統(tǒng)介紹了其工程地質(zhì)特征及井壁失穩(wěn)情況。從井壁失穩(wěn)機(jī)理和井壁穩(wěn)定控制方法2個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外深部裂縫性碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并對(duì)深部碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望,以期為國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究提供借鑒。

        1 典型深部碳酸鹽巖井壁失穩(wěn)現(xiàn)狀分析

        順北油氣田主體位于塔里木盆地順托-果勒低隆起,其東南延伸至古城墟隆起的順南斜坡,其儲(chǔ)層主要發(fā)育段為一間房組~鷹山組上段,為斷縫體碳酸鹽巖油氣藏。儲(chǔ)層巖性為碳酸鹽巖,具有良好的洞穴、裂縫及沿縫溶蝕孔洞型儲(chǔ)集體,平均埋深超過(guò)7000m[11]。受強(qiáng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,該區(qū)碳酸鹽巖油氣層發(fā)育有大量網(wǎng)狀天然微裂縫,裂縫線密度介于1.47~4.25條/m,部分層段由于受多期次復(fù)雜構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,甚至出現(xiàn)明顯的破碎帶(見(jiàn)圖1)[12]。

        注:σH為最大水平地應(yīng)力;σv為垂向地應(yīng)力;σh為最小水平地應(yīng)力。圖1 順北工區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及天然裂縫發(fā)育示意圖Fig.1 Schematic diagram of geological structure and natural fracture development in Shunbei block

        順北油氣田施工過(guò)程中在鉆進(jìn)奧陶系碳酸鹽巖裂縫性地層時(shí),掉塊嚴(yán)重,影響鉆井時(shí)效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),工區(qū)完鉆的5口勘探評(píng)價(jià)井因井壁坍塌、掉塊嚴(yán)重共側(cè)鉆了10余次,單井損失時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)242d,累計(jì)損失時(shí)間超過(guò)669d,處理井筒周期占鉆井總周期最高可達(dá)48.2%(見(jiàn)表1)。不難發(fā)現(xiàn),深部裂縫性碳酸鹽巖油氣層井壁失穩(wěn)問(wèn)題已經(jīng)成為制約該類油氣藏高效建井的突出問(wèn)題,深化深部碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)研究意義重大。

        表1 順北區(qū)塊鉆井復(fù)雜及處置時(shí)間

        2 深部碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)機(jī)理

        從力學(xué)角度分析,深部裂縫性碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)的主要形式包括完整巖塊的剪切破壞,破碎巖體的結(jié)構(gòu)調(diào)整型破壞以及含弱面碳酸鹽巖地層沿弱面切向的剪切滑移破壞等3種破壞形式(見(jiàn)圖2)。影響井壁失穩(wěn)破壞的因素是多方面的,但從失穩(wěn)機(jī)理上主要可劃分為力學(xué)以及力學(xué)-化學(xué)耦合2種失穩(wěn)機(jī)理。

        圖2 深部地層井壁典型失穩(wěn)力學(xué)破壞形式Fig.2 Typical mechanical failure modes of borehole instability in deep formations

        2.1 力學(xué)失穩(wěn)機(jī)理

        2.1.1 靜力學(xué)失穩(wěn)機(jī)理

        靜力學(xué)理論是開(kāi)展地層井壁失穩(wěn)最常用的分析理論。未揭開(kāi)地層時(shí),受上覆地層壓力、原地水平應(yīng)力以及流體孔隙壓力的綜合作用,地層處于力學(xué)平衡狀態(tài)。在鉆揭地層過(guò)程中,由于失去井筒內(nèi)巖石的支撐,井壁巖石只受到原地應(yīng)力及鉆井液液柱壓力的作用,井筒周圍應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生重新分布。如果重新分布應(yīng)力場(chǎng)的局部應(yīng)力值超過(guò)巖石的抗壓或者抗拉強(qiáng)度,就將導(dǎo)致井壁失穩(wěn)。其中,巖石力學(xué)性質(zhì)和裂縫發(fā)育程度是影響靜力學(xué)失穩(wěn)的關(guān)鍵因素。順北W-1X井、順北W-3井等在鉆揭鷹山組碳酸鹽巖地層過(guò)程中,鉆開(kāi)碳酸鹽巖地層即發(fā)生失穩(wěn)。綜合分析認(rèn)為,靜力學(xué)失穩(wěn)是該類井壁失穩(wěn)的主要機(jī)理。

        1)巖石力學(xué)性質(zhì) 地層巖石力學(xué)性質(zhì)是靜力學(xué)分析井壁失穩(wěn)的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)不同的巖石破裂準(zhǔn)則,巖石的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角都對(duì)井壁穩(wěn)定性有重要影響。研究發(fā)現(xiàn),巖石強(qiáng)度越低,發(fā)生井壁失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)越大。此外,地層巖石力學(xué)參數(shù)的各向異性對(duì)井壁失穩(wěn)程度具有顯著影響。彈性模量各向異性比值的變化會(huì)對(duì)井周應(yīng)力產(chǎn)生較大影響,對(duì)井壁坍塌壓力的影響程度較大,可能加劇井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)裂縫性地層,由于巖石膠結(jié)程度差,導(dǎo)致的巖石整體等效強(qiáng)度低,造成裂縫性地層更易發(fā)生井眼失穩(wěn)[13]。

        2)裂縫發(fā)育程度 地層裂縫發(fā)育程度不僅降低地層的等效巖體力學(xué)強(qiáng)度,同時(shí)可能導(dǎo)致高壓鉆井液流體侵入地層,改變地層流體孔隙壓力,加劇井壁失穩(wěn)。張廣垠等[14]研究指出,鉆揭加蓬G區(qū)塊破碎性地層時(shí),鉆井液濾液沿裂隙和微裂隙進(jìn)入地層深部,使井筒附近孔隙壓力增大,造成井壁處力學(xué)平衡被打破,導(dǎo)致井壁坍塌掉塊。LABENSKI等[15]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)鉆井液液柱壓力高于地層孔隙壓力,且鉆井液封堵性能不足時(shí),鉆井液極易侵入地層導(dǎo)致裂縫內(nèi)壓力與鉆井液柱壓力相等,弱化鉆井液的井壁穩(wěn)定效應(yīng),同時(shí)高角度裂縫將開(kāi)啟,降低裂縫界面的粘合力,加劇井壁失穩(wěn)。此外,含弱面地層中,沿裂縫弱面滑移的破壞形式相比完整巖石破壞更易發(fā)生,是裂縫發(fā)育地層井壁失穩(wěn)的最主要破壞形式。裂縫表面形態(tài)及巖石力學(xué)特征,主要包括摩擦系數(shù)及黏聚力是影響弱面滑移破壞的關(guān)鍵參數(shù)[16,17]。ZHANG等[18]基于極限塊體平衡理論分析指出,裂縫面摩擦角和黏聚力越大井壁越穩(wěn)定。此外,裂縫走向同樣對(duì)井壁穩(wěn)定性有很大影響。LIU等[19]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)裂縫走向與最大水平主應(yīng)力夾角為40°~60°時(shí)井壁更易失穩(wěn)。KARATELA等[20]通過(guò)離散元方法分析了裂縫傾角對(duì)井壁穩(wěn)定的影響,分析顯示裂縫傾角從15°增加至60°過(guò)程中,井壁失穩(wěn)有加劇的趨勢(shì);而從60°增加至90°過(guò)程中,井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)有所降低。

        2.1.2 動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)機(jī)理

        動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)在以往的井壁失穩(wěn)研究中較少提到,但是在礦場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中卻越來(lái)越突出。在鉆揭裂縫性地層過(guò)程中,井壁掉塊坍塌較為普遍,而當(dāng)改變鉆具組合后再上提下放過(guò)程中,井壁掉塊的現(xiàn)象更加突出,這就是地層動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)的主要表現(xiàn)。動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)主要是針對(duì)裂縫性,尤其是破碎性地層,在起下鉆過(guò)程中鉆具組合將無(wú)可避免地與井壁發(fā)生機(jī)械碰擊,而地層塊體在外力動(dòng)載荷作用下塊體動(dòng)量增加。為了平衡巖石塊體的動(dòng)量增量,地層塊體與塊體間將發(fā)生錯(cuò)動(dòng),使地層產(chǎn)生結(jié)構(gòu)調(diào)整型破壞,從而誘發(fā)井壁失穩(wěn)掉塊(見(jiàn)圖2(c))。當(dāng)改變鉆具組合進(jìn)行起下鉆劃眼作業(yè)時(shí),由于鉆具剛性發(fā)生顯著變化,鉆具與井壁掉塊接觸時(shí)間和接觸程度更大,造成地層塊體動(dòng)量增加更大,從而造成地層塊體與塊體間錯(cuò)動(dòng)幅度及范圍更大,井壁失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)更大。此外,上提下放鉆具過(guò)程中若速度越大,在相同接觸程度下,鉆具施加給井壁巖石塊體的動(dòng)能也就越大,同樣將增加井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。鉆井液上返過(guò)程中,鉆井液流體將對(duì)井壁表面巖石塊體產(chǎn)生沖刷作用,在液體拖曳力的作用下巖石塊體動(dòng)量同樣將會(huì)發(fā)生變化。環(huán)空返速越大,那么鉆井液流體對(duì)井壁巖石塊體的拖曳力作用就越明顯,同樣將加劇井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)[21]。

        SHBe-1井在鉆揭一間房組碳酸鹽巖地層過(guò)程中發(fā)生了嚴(yán)重井壁失穩(wěn),持續(xù)鉆揭過(guò)程中上部井壁基本穩(wěn)定??紤]定向及提高鉆速,起鉆下螺桿,下鉆劃眼過(guò)程中上部層段遇阻明顯,劃眼過(guò)程中阻卡顯著。分析認(rèn)為,動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)機(jī)理是碳酸鹽巖地層該類井壁失穩(wěn)的主控因素。

        2.2 力學(xué)-化學(xué)耦合失穩(wěn)機(jī)理

        力學(xué)-化學(xué)耦合失穩(wěn)是泥頁(yè)巖等黏土礦物豐富地層的常見(jiàn)失穩(wěn)機(jī)理[22,23]。通常認(rèn)為,泥頁(yè)巖地層膨脹性黏土礦物含量高,在表面水化和滲透水化的綜合作用下,泥頁(yè)巖吸水后大量的黏土礦物將發(fā)生水化膨脹、分散,產(chǎn)生水化應(yīng)力、應(yīng)變。泥頁(yè)巖吸水后進(jìn)行井壁受力狀態(tài)分析時(shí),井壁處應(yīng)力-應(yīng)變公式可轉(zhuǎn)化為[24]:

        (1)

        式中:E為巖石彈性模量,Pa;μ為泊松比,1;εh、εv分別為水平、垂直方向上產(chǎn)生的膨脹應(yīng)變,1;εr、εθ、εz分別為井壁徑向、切向、垂向的應(yīng)變分量,1;σr、σθ、σz分別為井壁徑向、切向、垂向的應(yīng)力分量,Pa。

        黏土礦物水化應(yīng)力加劇了井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。此外,由于泥頁(yè)巖層理發(fā)育,是水基工作液侵入泥頁(yè)巖的主要通道。黃榮樽等[25]研究明確隨著含水量增加,泥頁(yè)巖層理面內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角將發(fā)生顯著降低,因此考慮水化作用時(shí)含弱面泥頁(yè)巖更易失穩(wěn)。

        通過(guò)全巖及黏土礦物分析可知,碳酸鹽巖地層主要由石灰石和白云石組成,黏土礦物含量低,水敏性黏土礦物含量低。因此大部分學(xué)者認(rèn)為,碳酸鹽巖地層由力學(xué)-化學(xué)耦合誘發(fā)的井壁失穩(wěn)情況非常少,因此并沒(méi)有進(jìn)行深入研究。然而,通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn),碳酸鹽巖地層中普遍存在的大量的白云石可與NaOH發(fā)生反應(yīng)。如化學(xué)式(2)~化學(xué)式(4)所示,ISLAM[26]通過(guò)實(shí)驗(yàn)及理論研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)堿性溶液與白云石發(fā)生反應(yīng)后將生成碳酸鈣和氫氧化鎂等產(chǎn)物,部分產(chǎn)物溶解后再沉淀將在裂縫面微凸體頂部等表面能大的部位發(fā)生結(jié)核沉淀,造成裂縫面形態(tài)及力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化:

        (2)

        (3)

        (4)

        邵園芳等[27]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在常壓條件下NaOH便可與鉀長(zhǎng)石發(fā)生水熱反應(yīng),使鉀長(zhǎng)石發(fā)生溶解。目前,深部碳酸鹽巖油氣藏常用的水基鉆井液均通過(guò)補(bǔ)充NaOH維持鉆井液為強(qiáng)堿性狀態(tài)。鉆揭天然裂縫發(fā)育層段時(shí),若鉆井液封堵能力不足,鉆井液濾液大量侵入地層,則侵入濾液中的OH-將與裸露在裂縫面上的鉀長(zhǎng)石發(fā)生反應(yīng),降低裂縫面摩擦系數(shù),從而誘發(fā)碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)。

        順北區(qū)塊SHB-Y1井及SHB-P1井的碳酸鹽巖地層在揭開(kāi)3~10d后失穩(wěn),具有滯后失穩(wěn)特征。分析認(rèn)為,力學(xué)-化學(xué)耦合作用是導(dǎo)致滯后失穩(wěn)的主控因素。

        3 深部碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)

        3.1 鉆井液封堵能力提高

        對(duì)于碳酸鹽巖裂縫性地層,提高鉆井液封堵能力將有效控制鉆井液濾液侵入地層的量,降低高壓濾液對(duì)地層孔隙壓力的擾動(dòng),減少濾液中OH-誘發(fā)的地層裂縫面摩擦系數(shù)的降低風(fēng)險(xiǎn)。邱正松等[28]提出“多元協(xié)同”穩(wěn)定井壁理論,其中“物化封固井壁阻緩壓力傳遞”是井壁穩(wěn)定的第一步。胡成軍等[29]基于“物化封堵+加強(qiáng)抑制+活度平衡+合理密度支撐”提出的“多元協(xié)同”鉆井液穩(wěn)定井壁防塌技術(shù),保證了渤海油田深部地層井壁穩(wěn)定得到有效控制。烏效鳴等[30]驗(yàn)證了細(xì)粒高強(qiáng)度骨架與耐高溫軟質(zhì)懸浮體作為隨鉆泥漿封堵劑的封堵效果,建立了三顆粒橋組骨架自鎖理論,取得了良好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果。

        陳修平等[31]針對(duì)順北區(qū)塊地質(zhì)特征,根據(jù)水基鉆井液中黏土粒徑1~3μm、加重材料粒徑30~100μm的實(shí)際情況,考慮全面封堵碳酸鹽巖地層裂縫需要在鉆井液中補(bǔ)充粒徑3~30μm的固相顆粒。為此設(shè)計(jì)了2種剛性顆粒、2種塑性可變形顆粒和1種微納米乳液,有效提高了鉆井液封堵性。李成等[32]針對(duì)順北工區(qū),提出在裂縫性地層使用亞微米-微米(0.1~100μm)全面有效封堵的鉆井液體系,從而遏制鉆井液或?yàn)V液侵入井壁地層孔縫,達(dá)到穩(wěn)定井壁的效果。

        3.2 優(yōu)化鉆井液密度

        在鉆揭地層巖石強(qiáng)度低的地層時(shí),通過(guò)提高鉆井液密度從而加強(qiáng)對(duì)井壁的力學(xué)支撐有助于維持井壁穩(wěn)定性,因此合理優(yōu)化鉆井液密度一直是學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。地層坍塌壓力、破裂壓力和地層孔隙壓力組成的三壓力剖面是優(yōu)化井壁穩(wěn)定鉆井液密度的基礎(chǔ),在保證地層不漏不溢的情況下維持井壁穩(wěn)定是井壁穩(wěn)定鉆井液密度優(yōu)化的重要目標(biāo)。林永學(xué)等[13]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)鉆井液密度由1.35g/cm3增加至1.55g/cm3后,順北Y1井奧陶系破碎帶地層起下鉆遇阻及劃眼困難情況有所好轉(zhuǎn),井壁失穩(wěn)現(xiàn)象明顯緩解,用礦場(chǎng)實(shí)踐證明了在裂縫性地層通過(guò)優(yōu)化鉆井液密度仍然可以起到緩解井壁失穩(wěn)的作用。

        3.3 提高井壁強(qiáng)度

        裂縫性地層失穩(wěn)破壞的主要原因是地層破碎、巖石之間缺少膠結(jié)、巖石強(qiáng)度較低,如何提高裂縫性地層的井壁巖石強(qiáng)度是非常關(guān)鍵的問(wèn)題[33,34]。宣揚(yáng)等[35]模仿海洋生物貽貝分泌的貽貝蛋白具有超強(qiáng)黏附性能的特點(diǎn),合成了仿生固壁劑GBFS-1和仿生頁(yè)巖抑制劑YZFS-1,并基于此研制了可有效加固井壁并維持井壁穩(wěn)定的仿生鉆井液體系。LU等[36]研究了通過(guò)固壁漿液隨鉆注漿護(hù)壁的方式解決井下煤層氣抽采鉆井鉆遇松散段遇到的井壁失穩(wěn)問(wèn)題的可行性,形成了2種隨鉆注漿鉆井固壁漿液配方:①三醋酸甘油酯4%+20%~40%水玻璃;②1,4丁內(nèi)酯+20%~40%水玻璃。通過(guò)煤粉對(duì)配方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),結(jié)果顯示煤粉固結(jié)45min后固結(jié)強(qiáng)度仍然不高,抗張強(qiáng)度僅為0.3MPa;固結(jié)72h后,煤粉顆粒間的固結(jié)材料形成了裂縫。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鉆井固壁漿液注入地層后在后續(xù)能夠起到連通裂縫的作用,有助于降低儲(chǔ)層損害。該研究思路對(duì)解決裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層井壁失穩(wěn)問(wèn)題具有一定借鑒意義。目前順北工區(qū)正探索采用聚氨酯類、殼聚糖-鄰苯二酚化學(xué)固壁劑化學(xué)固結(jié)類材料強(qiáng)化井壁強(qiáng)度,現(xiàn)場(chǎng)效果有待進(jìn)一步研究。

        3.4 優(yōu)化工程參數(shù)

        由于深部碳酸鹽巖地層埋藏深、層厚大、巖石致密,鉆井施工工藝復(fù)雜,通常需要多趟鉆才能鉆穿整套碳酸鹽巖地層。起下鉆過(guò)程中,動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)是井壁失穩(wěn)掉塊的主要機(jī)理。因此,在鉆揭深部厚層碳酸鹽巖地層時(shí),保持鉆具組合不發(fā)生較大幅度的變化將有助于保持地層井壁穩(wěn)定;控制上提下放鉆具速度,防止急提快放,避免井壁與鉆具的高速接觸加劇井壁掉塊;合理控制鉆井液上返速度,在保證能及時(shí)將巖屑掉塊帶離井底的情況下適當(dāng)降低鉆井液環(huán)空返速,減少由于鉆井液流體對(duì)巖石塊體拖曳力增大造成的破碎井壁失穩(wěn)掉塊。

        4 深部碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)展望

        隨著近些年鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步和井壁穩(wěn)定技術(shù)研究的不斷深入,淺層-中深層碳酸鹽巖地層的井壁穩(wěn)定技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。然而,由于地質(zhì)歷史時(shí)間長(zhǎng)、地應(yīng)力條件復(fù)雜,深部碳酸鹽巖地層出現(xiàn)了大量的裂縫性碳酸鹽巖地層,目前針對(duì)該類地層的井壁穩(wěn)定技術(shù)研究還相對(duì)滯后,井壁穩(wěn)定成為高效開(kāi)發(fā)該類地層的主要難題之一。為了進(jìn)一步攻克這個(gè)難題,深部裂縫性碳酸鹽巖地層尤其是破碎性地層的井壁穩(wěn)定技術(shù)還需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)研究:

        1)深部碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)機(jī)理需要進(jìn)一步明確。深部地層由于埋深大、構(gòu)造歷史時(shí)間長(zhǎng),地質(zhì)歷史時(shí)期可能經(jīng)歷多期次大型的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。由于處于不同的構(gòu)造部位,可能造成局部裂縫性地層存在能量沒(méi)有及時(shí)釋放、局部巖石儲(chǔ)存能量較高的情況。目前的井壁失穩(wěn)機(jī)理分析主要是從力學(xué)、力學(xué)-化學(xué)耦合以及熱流固化等角度分析,不能充分反映局部巖石彈性儲(chǔ)能的初始狀態(tài)。因此,可以嘗試從能量的角度對(duì)井壁失穩(wěn)過(guò)程及機(jī)理進(jìn)行分析。

        2)深部裂縫性碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定性模型需要深化研究。深部裂縫性地層,尤其是破碎性地層難以獲得較為完整的巖心,且表征單元體積大,獲得有代表性的等效巖體力學(xué)參數(shù)非常困難,如何通過(guò)地層掉塊力學(xué)參數(shù),基于一定的數(shù)學(xué)方法獲得裂縫性巖體的巖體力學(xué)參數(shù)至關(guān)重要。此外,裂縫性地層局部地應(yīng)力條件復(fù)雜,探究基于地層裂縫發(fā)育特征的局部地應(yīng)力快速計(jì)算方法同樣非常重要。

        3)耐高溫高強(qiáng)度井筒固壁核心處理劑及施工工藝需要盡快建立?;诹芽p性地層井壁穩(wěn)定模型,可以通過(guò)敏感性分析獲得地層井壁失穩(wěn)的主控因素。根據(jù)目前研究基礎(chǔ)可以推測(cè),提高井壁巖石力學(xué)強(qiáng)度是較為成熟的井壁穩(wěn)定技術(shù)思路。然而,目前的井筒固壁劑存在耐溫性差、固結(jié)強(qiáng)度低、與鉆井液不配伍等諸多問(wèn)題。研發(fā)耐高溫高強(qiáng)度井筒固壁核心處理劑,并形成可以礦場(chǎng)使用的配套工藝,諸如超前注入等,可能是突破深部裂縫性碳酸鹽巖地層的關(guān)鍵。

        5 結(jié)語(yǔ)

        深層碳酸鹽巖油氣藏分布廣泛、資源量大,具有良好的勘探開(kāi)發(fā)潛力。然而,由于埋深大、地質(zhì)條件復(fù)雜,井壁失穩(wěn)成為阻礙深部裂縫性碳酸鹽巖油氣藏安全高效開(kāi)發(fā)的突出問(wèn)題,尤其是破碎帶地層,井壁失穩(wěn)問(wèn)題更為突出。目前,針對(duì)深部碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)的研究主要從失穩(wěn)機(jī)理和井壁穩(wěn)定技術(shù)2個(gè)方面進(jìn)行:井壁失穩(wěn)機(jī)理方面,力學(xué)失穩(wěn)機(jī)理是目前分析深部碳酸鹽巖地層井壁失穩(wěn)的主要機(jī)理,而對(duì)鉆井液中OH-溶蝕白云石及鉀長(zhǎng)石從而改變碳酸鹽巖地層裂縫表面性質(zhì)的力學(xué)-化學(xué)耦合失穩(wěn)機(jī)理研究較少;井壁穩(wěn)定技術(shù)方面,目前研究已經(jīng)從提高鉆井液封堵性、優(yōu)化鉆井液密度、提高井壁強(qiáng)度以及優(yōu)化工程參數(shù)等4個(gè)方面進(jìn)行,礦場(chǎng)應(yīng)用效果得到了部分改善。通過(guò)分析目前技術(shù)的不足,認(rèn)為深部碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)需要從基于能量角度的井壁失穩(wěn)機(jī)理、深部裂縫性碳酸鹽巖地層井壁穩(wěn)定性模型和耐高溫高強(qiáng)度井筒固壁核心處理劑及施工工藝等3個(gè)方面進(jìn)行突破。

        猜你喜歡
        塊體碳酸鹽巖機(jī)理
        適用于碳酸鹽巖儲(chǔ)層的固體酸解堵體系
        隔熱纖維材料的隔熱機(jī)理及其應(yīng)用
        碳酸鹽巖裂縫描述七大難點(diǎn)
        一種新型單層人工塊體Crablock 的工程應(yīng)用
        煤層氣吸附-解吸機(jī)理再認(rèn)識(shí)
        大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在碳酸鹽巖油氣田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用
        霧霾機(jī)理之問(wèn)
        考慮酸蝕蚓孔的碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓產(chǎn)能預(yù)測(cè)
        一種Zr 基塊體金屬玻璃的納米壓入蠕變行為研究
        上海金屬(2015年3期)2015-11-29 01:09:58
        塊體非晶合金及其應(yīng)用
        亚洲日本高清一区二区| 精品久久久久久中文字幕大豆网| 国产真人无遮挡作爱免费视频| 精品免费久久久久国产一区| 韩国女主播一区二区三区在线观看 | 大学生高潮无套内谢视频| 熟女人妇交换俱乐部| 亚洲春色AV无码专区在线播放| 在线免费观看亚洲天堂av| av网站国产主播在线| 内射人妻无套中出无码| 亚洲国产精品日韩av不卡在线| 婷婷亚洲国产成人精品性色 | 好爽~又到高潮了毛片视频| 亚洲精品视频一区二区三区四区| 国产一区二区三区在线观看完整版 | av无码av天天av天天爽| 国产va免费精品观看| 2021年性爱喷水视频| 日本理论片一区二区三区| 成人在线视频自拍偷拍| 人妻中文字幕日韩av| 亚洲精品色午夜无码专区日韩| 亚洲日本va午夜在线电影| 国产成人精品cao在线| 亚洲一区二区懂色av| 国产精品无码一区二区三区在| 97成人碰碰久久人人超级碰oo| 一区二区三区内射视频在线观看| 日本视频一区二区三区三州| 久久综合精品人妻一区二区三区 | 高潮毛片无遮挡高清免费| 久久久精品人妻一区二区三区日本 | 精品亚洲一区二区三区四区五 | 国产亚洲精品久久久闺蜜| 长腿校花无力呻吟娇喘的视频| 亚洲成AV人在线观看网址| 女主播国产专区在线观看| 国产乡下妇女做爰| 亚洲av无码片在线观看| 亚洲乱精品中文字字幕|