Algeria/ADRAR地区上部地层井壁稳定技术

论文摘要

Algeria / ADRAR油田是OC-TOUAT（CNPC-SONATRACH）的开发项目,这个区块早在80年代曾由法国钻井队钻过几口井,但保存的地质和钻井资料很少。在施工初期由于对地层情况（特别是对上部地层）不熟悉,期间发生了卡钻、井漏、井塌等事故和复杂情况,增加了钻井成本,延长了建井周期。所以,解决上部地层大段疏松砂岩的井壁稳定问题,是完成这个项目的关键。影响井壁稳定的因素包括:地质因素（疏松砂岩的物理特性及可钻性）;地层的应力因素（当地层被钻开时,井眼周围岩石应力发生了改变,井壁围岩变得不稳定）;人为操作因素（现场施工造成的复杂情况,即钻井参数优选、钻井液优选、水力参数优选、起下钻等不同工况造成的井底压力变化、钻井液中岩屑含量对液柱压力的影响等）。井壁不稳定问题,严重地影响着钻井速度、质量及成本,尤其对一些新探区则可能因井壁不稳定而无法达到目的层,严重影响勘探的进度,影响综合经济效益。本文对普遍被人们忽视的上部地层大段疏松砂岩的井壁稳定的影响因素进行分析,找出该油田井壁失稳的地质因素、应力因素、人为操作因素。得出如何进行钻井液和钻井参数优选。并对这个地区井壁失稳主要表现形式钻井液漏失和沙桥卡钻的产生机理、预防和解决方法进行论述。本文理论研究与现场经验相结合,使该课题的研究既具有理论意义,又对现场施工有一定的指导价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 研究工区的概况
• 1.1 工区地理位置和地质构造
• 1.1.1 工区地理位置
• 1.1.2 阿尔及利亚的地质构造
• 1.1.3 SBAA 盆地地质分析
• 1.2 HASSI ILLATOU 油田地层特征
• 1.2.1 HASSI ILATOU 油田构造
• 1.2.2 HUSSI ILLATOU 油田地层岩性特征
• 1.3 LT-4 井地质资料分析
• 1.3.1 LT-4 井的MASTERLOG 图（地质录井图）
• 1.3.2 LT-4 地层岩性分析
• 第二章 LT-4 井上部地层井壁不稳定因素分析
• 2.1 LT-4 上部地层井壁不稳定因素―岩性
• 2.1.1 胶结疏松或未胶结
• 2.1.2 渗透性良好、粒间孔隙较大、连通性好
• 2.1.3 泥岩性软、可以洗失、易吸水膨胀
• 2.1.4 岩石的力学特性－机械强度低，可钻性高
• 2.2 LT-4 上部地层井壁不稳定因素―应力
• 2.2.1 地应力基本理论－垂直主应力[1]
• 2.2.2 地应力基本理论－水平主应力[2]
• 2.2.3 疏松砂岩井段地应力变化分析
• 2.3 LT-4 上部地层井壁不稳定因素―操作不当
• 2.3.1 钻井参数优选[3]
• 2.3.2 水力参数优选
• 2.3.3 钻具惯性力引起的激动压力
• 2.3.4 钻井液性能优选－钻井液功用
• 2.3.5 钻井液性能优选－钻井液的造壁性能
• 2.3.6 钻井液性能优选－钻井液的携砂能力
• 2.3.7 钻井液固相含量控制－钻井液固相含量与钻井液密度的关系
• 2.3.8 钻井液固相含量控制－固相控制的方法
• 2.3.9 钻井液固相含量控制－固相控制主要设备
• 2.3.10 适合于疏松砂岩、砾岩钻井的常用钻井液原材料、添加剂
• 2.3.11 适合于疏松砂岩、砾岩地层钻井的钻井液技术措施
• 第三章 上部地层疏松砂岩井段的井漏
• 3.1 井漏概述
• 3.1.1 井漏的危害
• 3.1.2 井漏发生的必备条件
• 3.1.3 井漏发生的原因
• 3.2 砂、砾岩层的漏失通道
• 3.2.1 砂、砾岩层天然漏失通道的形成
• 3.2.2 砂、砾岩孔隙型漏失通道的基本形态
• 3.2.3 砂、砾孔隙型漏失通道分布规律
• 3.3 砂、砾地层井漏的力学因素
• 3.3.1 影响漏失压力的因素
• 3.3.2 影响地层破裂压力的因素
• 3.3.3 影响井眼内泥浆动压力的因素－泥浆静液柱压力
• 3.3.4 影响井眼内泥浆动压力的因素－泥浆环空流动压耗
• 3.3.5 影响井眼内泥浆动压力的因素－泥浆激动压力
• 3.4 井漏的预防
• 3.4.1 合理的井身结构设计
• 3.4.2 降低井筒中泥浆动压力－选用合理的泥浆密度，实现近平衡压力钻井
• 3.4.3 降低井筒中泥浆动压力－降低泥浆环空压耗
• 3.4.4 降低井筒中泥浆动压力－降低激动压力
• 3.4.5 提高地层承压能力
• 3.5 井漏的处理
• 3.5.1 小漏的处理方法
• 3.5.2 大漏的处理方法
• 第四章 上部地层疏松砂岩井段的砂桥卡钻
• 4.1 砂桥形成的机理
• 4.2 砂桥卡钻的预防
• 4.3 砂桥卡钻的处理
• 4.4 LT-4 卡钻事故处理经过
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要