国家重点基础研究发展计划(无)
- 作品数：8 被引量：260H指数：8
- 相关作者：马天寿陈平刘阳李明李早元更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油天然气集团公司中石化江汉石油工程有限公司更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 焦石坝页岩气储层水平井井壁失稳机理被引量：17
- 2016年
- 焦石坝区块页岩气储层岩石层理发育,导致页岩强度各向异性特征明显,钻井过程中易发生井壁失稳问题。为此,采用龙马溪组井下岩心开展直接剪切和三轴实验,结合单组弱面强度理论,建立了页岩强度各向异性表征方法;综合页岩强度各向异性表征方法、井壁应力分布模型,建立了页岩井壁坍塌压力计算方法;最后,以目标井JY1HF井为例进行了实例计算与分析。结果表明:龙马溪组页岩发育了大量软弱层理,沿软弱层理剪切滑移是井壁失稳的主要力学机制;钻井液浸泡后页岩强度出现劣化,但强度劣化效应并不十分显著;常规模型计算的坍塌压力随着井斜角增加而减小,文中模型计算的坍塌压力随着井斜角先增加后减小,且计算结果与实际情况更加吻合;页岩薄弱层理的剪切滑移是井斜井段井壁垮塌的关键,而强度的劣化并不是主控因素。研究结果可为礁石坝区块和其他地区页岩气井钻井设计、轨迹优化等提供参考。
- 崔云海刘厚彬杨海平马天寿
- 关键词：页岩气井壁稳定各向异性
- 页岩气“井工厂”钻井技术现状及展望被引量：55
- 2014年
- "井工厂"技术可以缩短建井周期,降低钻井成本,大幅度提高资源及设备利用率,在页岩气等低渗透、低品位非常规油气资源开发中具有显著的技术优势,并在北美页岩气开发中获得成功应用。在国外文献调研的基础上,介绍了国内外"井工厂"钻井技术现状,详细分析了页岩气"井工厂"关键技术,总结了"井工厂"钻井技术的特点,并指出国内现有的技术储备、配套设备及工具等还不能完全满足"井工厂"作业的需求,还没有形成一套完整的"井工厂"施工及评价标准。因此,建议树立全过程成本控制理念,吸收我国海洋平台钻井技术和致密气藏"井工厂"开发模式的成功经验,针对性地开展个性化工具及配套技术的研发,尽快形成我国页岩气"井工厂"钻井技术的行业标准和钻后评价体系。
- 陈平刘阳马天寿
- 关键词：页岩气钻井钻井设备
- 固井水泥浆与钻井液接触污染作用机理被引量：23
- 2014年
- 针对固井时水泥浆和钻井液掺混易产生接触污染,造成注水泥憋泵和危及作业安全的问题,对接触污染的作用机理进行了研究。比较了掺混钻井液和钻井液处理剂前、后的水泥浆性能,利用红外光谱、X-射线衍射仪、扫描电镜对掺混前、后水泥浆的物相和微观形貌进行对比,确定钻井液和钻井液处理剂对水泥浆性能及结构的影响;利用原子吸收分光光度计测定水泥浆滤液中离子种类及含量,考察了各类金属离子对钻井液和处理剂溶液的影响。研究结果表明了接触污染作用机理:水泥浆中Ca2+对钻井液产生"钙侵"造成钻井液流变性能变差;水泥水化产生的Fe3+、Al3+可与钻井液中的多种聚合物类处理剂交联形成凝胶,凝胶的形成加之处理剂对水泥颗粒的吸附架桥,造成水泥浆体多级絮凝结构的加强,导致混浆流动性急剧降低。根据作用机理,可使用抗钙先导浆、在隔离液中加入掩蔽剂等措施来解决接触污染。解决接触污染措施在ST1井、MX17井尾管固井中的应用效果良好,为保证深井注水泥安全提供了有力的技术支持。
- 李明杨雨佳李早元程小伟郑友志郭小阳
- 关键词：钻井液水泥浆固井交联
- 碳酸钙晶须与碳纤维混杂增强油井水泥石力学性能被引量：21
- 2015年
- 针对油井水泥石易脆裂而造成油气井层间封隔失效的问题,通过实验研究了碳纤维、碳酸钙晶须及二者混杂对油井水泥石力学性能的影响,利用扫描电镜观察了水泥石微观形貌,并探讨混杂纤维增强水泥石的作用机理。实验结果表明:碳纤维、碳酸钙晶须及两者混杂纤维均能有效提高水泥石的抗压、抗折和劈裂抗拉强度;相对于单掺1种纤维,混杂纤维对水泥石的增强效果更好;混杂纤维水泥石具有明显的韧性,且混杂纤维显著提高了水泥石的力学形变能力。观察水泥石微观形貌和分析混杂纤维增韧机理后发现:碳酸钙晶须和碳纤维具有不同的尺寸、形貌和性能,能够在不同结构层次和荷载阶段发挥作用,控制微裂纹或裂缝的产生和发展,改善水泥石的强度和韧性。
- 李明刘萌杨元意李早元郭小阳
- 关键词：油井水泥石碳纤维碳酸钙晶须力学性能固井
- 基于微米压痕实验研究页岩力学特性被引量：35
- 2015年
- 针对页岩储集层力学特性较难获取的问题,提出基于微米力学测试技术的页岩细观力学特性定量评价方法;通过开展四川盆地长宁区块寒武系龙马溪组页岩露头的微米压痕实验,分析页岩的细观力学特性,评价宏观、细观尺度下页岩力学特性的关系。页岩微米压痕实验结果分析表明:细观弹性模量和压入硬度呈非均匀分布;宏观、细观实验对比分析显示弹性模量的细观实验统计平均值近似于宏观实验测量值。通过引入页岩组成参量——颗粒堆积密度,得到页岩组成与力学性质的关系:细观弹性模量和压入硬度随颗粒堆积密度的增加,呈非线性递增变化。基于硬度-颗粒堆积密度模型,逆向分析细观内聚力和内摩擦角,细观测量值的统计平均值略小于宏观值。微米力学测试技术可较好地表征页岩细观力学特性并有效预测宏观力学参量。
- 陈平韩强马天寿林东
- 关键词：页岩弹性模量
- 页岩气地质工程一体化导向钻井技术被引量：23
- 2015年
- 为最大限度地挖掘页岩储层潜力,提高水平井勘探开发效果,研究应用了页岩气地质工程一体化导向钻井技术,包括:在深化页岩储层认识和准确预测"甜点"的基础上,建立了精细三维地质模型;根据三维地质模型提取的地层参数进行井眼轨道优化设计;采用储层预测技术,落实目的层微构造变化,从而为水平段井眼轨迹预测提供地质依据;采用地质目标跟踪及轨迹调整技术,准确预测井底钻头位置,估算真实地层倾角并实时修正地质模型,确保井眼在储层中合理位置延伸。地质工程一体化技术在四川盆地NH2-4井进行了应用,确定水平段位置距优质页岩底界35.00m,校正真实地层倾角为6.48°,实时修正地质模型并调整井眼轨道设计参数,实现优质储层钻遇率94.5%。研究结果表明,页岩气地质工程一体化导向钻井技术,为页岩气开发提供了实用可行的集成技术。
- 陈颖杰刘阳徐婧源邓传光袁和义
- 关键词：页岩气井眼轨迹导向钻井一体化
- 基于CT扫描技术研究页岩水化细观损伤特性被引量：69
- 2014年
- 针对页岩地层钻井井壁稳定研究中的页岩水化问题,提出了基于CT扫描技术的页岩水化细观损伤特性定量评价方法,开展了不同水化阶段页岩岩样CT扫描实验,并分析了页岩水化细观损伤特性。对CT扫描图像及其灰度直方图进行分析后发现:浸泡前期是岩样内部产生细观损伤的主要时期,随着浸泡时间的增加,主要发生缓慢的损伤拓展;CT图像灰度直方图由单峰型变为双峰型是页岩内部损伤急剧增加的标志。通过伪彩色增强技术可以提高CT图像的视觉分辨率,CT图像完整度和破损度分析有利于定量评价页岩水化细观损伤。对CT图像进行了分割并得到了损伤变量与浸泡时间的关系:页岩水化后的细观损伤主要发生在浸泡前期,这一阶段是细观损伤的起始阶段和快速演化阶段,此后随着损伤变量持续而缓慢的增加,岩样将发生宏观破坏。
- 马天寿陈平
- 关键词：页岩气井壁稳定CT扫描细观损伤
- 层理页岩水平井井周剪切失稳区域预测方法被引量：22
- 2014年
- 为了揭示层理页岩强度各向异性对水平井井周剪切失稳的影响规律,基于直剪试验研究了川南龙马溪组页岩的强度各向异性特征,并与国外典型层理页岩进行了对比;建立了层理页岩井周坐标转换关系模型,结合井周应力弹性解、Mohr-Coulomb弱面强度理论、Mohr-Coulomb准则,建立了层理页岩地层井周剪切失稳区域预测方法;分析了钻进方位对井周剪切失稳区域分布规律的影响。结果表明:弱面与本体强度参数基本呈线性关系,本体内聚力约为弱面内聚力的2.10倍,本体内摩擦角约为弱面内摩擦角的1.20倍,其中川南龙马溪组页岩强度各向异性特征更加显著;考虑层理等弱面影响计算出的失稳区域的形状不是传统的"狗耳朵"形状,而是近似于长方形,这种形状与典型的物模试验结果基本吻合;若页岩地层中存在显著的层理,则井周地层更容易沿弱面剪切滑动,导致水平井坍塌失稳的风险显著增大。利用该方法可以分别计算出井周地层沿弱面剪切、本体剪切和全部剪切的失稳区域分布,为层理发育地层井眼稳定分析、成像测井反演地应力方位等研究提供基础理论支撑。
- 马天寿陈平
- 关键词：页岩气水平井层理井壁稳定
