頁(yè)巖氣鉆井完井技術(shù)調(diào)研-資料下載頁(yè)
2025-10-30 17:42本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】附和游離兩種狀態(tài)為主要賦存方式。其主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，同。時(shí)也存在于泥頁(yè)巖夾持的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖等薄層中。頁(yè)巖氣藏是一種大面積連續(xù)分布的。特殊的鉆井、完井（如壓裂）和生產(chǎn)工藝才能獲得商業(yè)產(chǎn)量。頁(yè)巖氣藏中的天然氣不僅包括了存在于裂縫中的游離相天然氣，也包。吸附狀態(tài)天然氣的賦存與有機(jī)質(zhì)含量密切。相關(guān)，其中吸附狀態(tài)天然氣的含量變化在20%～85%之間。頁(yè)巖氣介于煤層吸附氣。因此，頁(yè)巖氣藏具有典型煤層氣、典型根緣氣和典型常規(guī)圈閉氣。成藏的多重機(jī)理，如表1。硅質(zhì)含量足夠高，陸相環(huán)境同樣能形成具有工業(yè)價(jià)值的頁(yè)巖氣藏。在陸相盆地中，湖沼相和三角洲相沉積產(chǎn)物一般是頁(yè)巖氣成藏的最好條件，自儲(chǔ)”式氣藏，運(yùn)移距離極短，其現(xiàn)今保存狀態(tài)基本上可以反映烴類運(yùn)移的狀況，頁(yè)巖氣儲(chǔ)集的地質(zhì)特征。究迅速向其他地區(qū)擴(kuò)展,頁(yè)巖氣研究全面開展。，2020年時(shí)已超過了萬口，頁(yè)巖氣年產(chǎn)量逐年遞增。
【正文】 大小及方向 的 分布規(guī)律進(jìn)行研究 ，同時(shí) ，地應(yīng)力的 大小和方向是 確定也為確定合理鉆井液密度窗口 的重要數(shù)據(jù) 。 ①、 利用地層傾角測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，依據(jù)井壁崩落橢圓法確定水平地應(yīng)力方位，依據(jù)地層微壓裂試驗(yàn)數(shù)據(jù)或地漏試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及室內(nèi) Kaiser效應(yīng)試驗(yàn)確定地應(yīng)力的 13 大小，并優(yōu)選地應(yīng)力預(yù)測(cè)模型，建立地應(yīng)力縱向分布剖面； ②、 利用有限元數(shù)值模擬技術(shù)，結(jié)合斷層、裂縫分布規(guī)律研究結(jié)果及地應(yīng)力測(cè)量結(jié)果，研究地應(yīng)力場(chǎng)的三維分布狀態(tài)，并形成地 應(yīng)力橫向分布等高線圖。 合理鉆井液密度窗口的確定 水平井 的 鉆井相對(duì)直井來說更加 困難 ，因?yàn)樵谠煨倍?、穩(wěn)斜段、水平段井眼周圍的應(yīng)力分布狀態(tài)與直井相比是 更為復(fù)雜的 ，由此所帶來的井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)也更大，主要表現(xiàn)為井壁坍塌以及井漏。對(duì)于井壁坍塌的控制來說，要在分析井壁圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)函數(shù)的基礎(chǔ)上，建立地層坍塌壓力預(yù)測(cè)模型， 結(jié)合地層特性參數(shù)確定地層坍塌壓力 的分布規(guī)律。由于在頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的地層中有薄弱地層或裂縫的存在， 根據(jù)地層實(shí)際情況和地質(zhì)環(huán)境，開展模型的適應(yīng)性研究，優(yōu)選和建立地層破裂壓力和漏失壓力計(jì)算模型；確定安全鉆 井泥漿密度上限， 同時(shí) 優(yōu)化鉆井液性能和井身結(jié)構(gòu)調(diào)整井筒循環(huán)壓降，進(jìn)行 ECD 控制。 同時(shí) ，結(jié)合井眼軌跡，分析不同造斜半徑和方位角條件下的鉆井風(fēng)險(xiǎn)，給水平井的布井及軌跡設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。 水平井摩阻扭矩分析 水平井在施工過程中不可避免地會(huì)遇到摩阻扭矩所帶來的影響 ， 根據(jù)實(shí)際情況建立合適的模型 ， 對(duì)不同工況條件下的摩阻扭矩進(jìn)行計(jì)算分析，將十分有利于提高鉆井效率 ，為進(jìn)行井身設(shè)計(jì)提供依據(jù) ，提高水平井鉆井的安全性和鉆井效率。 鉆井液體系優(yōu)選研究 鉆井液是鉆井工程的“血液”，對(duì)于水平井來說 尤 為重要。水平井的機(jī)械鉆速的 高低、井底巖屑的凈化程度等都 會(huì) 影響 鉆井施工 的 順利進(jìn)行。 在對(duì)頁(yè)巖氣地層開展理化性能分析的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地改善鉆井液性能，提高鉆井液體系對(duì)地層的封堵性和抑制性，減少濾液侵入地層對(duì)儲(chǔ)層帶來的傷害，防止泥頁(yè)巖水化膨脹，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)幕疃?，使其與地層流體相匹配。 14 提高水平井 井眼清潔 度 研究 ，進(jìn)行流型判定 ， 在室內(nèi) 進(jìn)行流變實(shí)驗(yàn)，通過線性回歸找出最接近實(shí)際流體的流型 。 根據(jù)相關(guān)理論確定流變參數(shù)， 并 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，擬合出流變參數(shù) 。 的流速分布 ， 依據(jù)變矩形槽理論確定環(huán)空任一截面上 的 流速分布 。 確定井壁穩(wěn)定因子及臨界井壁穩(wěn)定因子，判斷環(huán)空返速對(duì)井壁穩(wěn)定性的影 響。 原理 ，推導(dǎo)巖屑沉降速度 ， 基于多種井底凈化計(jì)算模型，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)，優(yōu)選合理的井底凈化計(jì)算模型。 ，提供合理的鉆井液參數(shù)，井身結(jié)構(gòu)方案和工藝措施。 地層裂縫分布規(guī)律研究 壓裂是增加頁(yè)巖氣產(chǎn)量的主要手段，要在壓裂時(shí)使裂縫走向、寬度以及延伸距離等達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就必須對(duì)地層裂縫的分布規(guī)律進(jìn)行研究，這是壓裂施工方案制定的重要依據(jù) ，地層裂縫的分布規(guī)律主要是 根據(jù)地應(yīng)力的分布規(guī)律形成機(jī)制來獲得 。 石油工程學(xué)院巖石力學(xué)研究室隸屬于長(zhǎng)江大學(xué)（原江漢石油學(xué)院），通過長(zhǎng)期與油田及企事業(yè)單位合作研究，形成了一支以樓一珊教授為學(xué)術(shù)帶頭人，由教授、副教授、博士組成的專門從事巖石力學(xué)在石油工程中的應(yīng)用及石油鉆井完井的研究隊(duì)伍。先后承擔(dān)完成了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 “863”計(jì)劃項(xiàng)目川東北碳酸鹽巖地應(yīng)力及井壁穩(wěn)定分析，湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目石油開采過程中儲(chǔ)層應(yīng)力場(chǎng)及位移場(chǎng)流固耦合數(shù)值計(jì)算法，海洋總公司 W121北油田、 BZ294油田、BZ341油田、 BZ263油田和 QK182油田的井壁穩(wěn)定性及井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究、KL112復(fù)合鹽膏層地應(yīng)力與套管設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用、彩虹項(xiàng)目巖石力學(xué)分析與應(yīng)用研究， BZ294油田、文昌 143/191油田和樂東 221/151氣田儲(chǔ)層出砂預(yù)測(cè)分析研究；同時(shí)完成了中原油田、中石化新星公司、塔里木、吐哈、勝利、江蘇等油 15 田的巖石力學(xué)參數(shù)的測(cè)試、地應(yīng)力的分析、鉆頭優(yōu)選、鹽膏層套管損壞及壽命預(yù)測(cè)等研究工作；項(xiàng)目 “鹽膏巖工程特性研究及其在石油工程中的應(yīng)用 ”2020年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)， 2020年獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該成果已廣泛應(yīng) 用于中原、江漢、塔里木油田的鹽層鉆井技術(shù)和套損防治技術(shù)，為油田創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益 12億多元，受到了油田領(lǐng)導(dǎo)、專家的高度評(píng)價(jià)，參加研究的《塔里木深井超深井鉆井技術(shù)》獲 1999年度中國(guó)石油天然氣科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，通過該項(xiàng)目的研究與實(shí)施，解決長(zhǎng)期困擾塔里木油田勘探開發(fā)進(jìn)程的井壁不穩(wěn)定問題，另外，還獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng) 5項(xiàng)，局級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng) 12項(xiàng)。
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