【摘要】：鄂爾多斯盆地作為中國第二大盆地,擁有中國最大產(chǎn)量的油氣田,具有極其重要的戰(zhàn)略意義。鄂爾多斯盆地地質(zhì)條件復(fù)雜,地層礫巖、軟硬交錯、多巖屑地層,其儲層的非均質(zhì)性、致密性、低滲透性所導致鉆進過程中機械效率低,并且容易發(fā)生卡鉆等井下復(fù)雜事故,使得油氣的開采面臨巨大的障礙,如何能夠?qū)崿F(xiàn)高效快速鉆進是我們迫切需要解決的問題。為此針對鄂爾多斯盆地南緣地區(qū)的地層特征和鉆井過程中可能出現(xiàn)的難點,本文提出了通過井史資料建立鉆頭數(shù)據(jù)庫分析各個層系的鉆頭的適用性,并且基于現(xiàn)場的鉆井難點對現(xiàn)有的PDC鉆頭進行改進,使得改進后的鉆頭配合沖擊振動鉆具鉆井等工況下的安全鉆進,降低鉆頭磨損和提高鉆頭的使用壽命,進而提高鉆頭的機械鉆速和工作效率,實現(xiàn)高效破巖。論文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:1、針對鄂爾多斯盆地南緣地區(qū)的地質(zhì)特點,通過采集巖心進行抗鉆特性實驗(巖石硬度與塑性系數(shù)的測定、巖石可鉆性的測定、巖石研磨性的測定、巖石動態(tài)力學參數(shù)的測定)的測定,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲取本地區(qū)的地質(zhì)數(shù)據(jù)。2、通過基礎(chǔ)測井數(shù)據(jù)的收集和計算、泥質(zhì)含量的計算以及橫波的聲波時差計算對測井數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,建立地層抗鉆特性參數(shù)與測井資料的解釋模型;并通過對渭北進行參數(shù)抽樣測定,并借助現(xiàn)有的鉆井資料(包括測井資料、錄井資料、井史資料和巖心資料等),研究了硬度、塑性系數(shù)、可鉆性及研磨性等抗鉆特性參數(shù)沿橫向與縱向的分布規(guī)律。3、針對鄂爾多斯盆地復(fù)雜的地質(zhì)條件:地層中分布礫巖、軟硬交錯、多巖屑地層,提出PDC鉆頭的個性化設(shè)計,改進后的PDC鉆頭具有抗沖擊、抗錐銑、高效清屑的特性。實現(xiàn)了在礫巖、軟硬交錯、多巖屑地層配合沖擊振動鉆具完成安全鉆進,降低鉆頭磨損并提高鉆頭的使用壽命。4、通過對井史資料進行分析、整理,建立了鉆頭的數(shù)據(jù)庫,可以清晰準確的描述不同層位的巖性,并對設(shè)計井所在地區(qū)已使用的鉆頭資料進行詳細的分析、評價,作為鉆頭的選型的比較標準以及合理選擇和使用好鉆頭的重要依據(jù)。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE921.1;TE21
【圖文】：

主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線 研究內(nèi)容抗鉆特性作為準確評價地層巖石力學特征的參數(shù)，鉆頭選型的基礎(chǔ)�；诘貐�(shù)和測井資料反演全井段的抗鉆特性剖面，同時采用機械比能模型對該地進行優(yōu)選，分析評價優(yōu)選結(jié)果，形成最終的鉆頭優(yōu)選方案；并通過地層巖性的特性進行改進。主要內(nèi)容有如下幾個方面：（1）通過巖石研磨性、可鉆性、聲波時差獲取數(shù)據(jù)并準確建立地層抗鉆特性（2）通過分析該地區(qū)的地層巖性特征，提出 PDC 鉆頭的個性化設(shè)計，以獲速和較高抗沖擊能力的 PDC 鉆頭；（3）根據(jù)井史資料建立地層牙輪鉆頭和 PDC 鉆頭使用數(shù)據(jù)庫；（4）通過修正機械比能模型對鉆頭的地層適應(yīng)性進行評價和優(yōu)選。 技術(shù)路線針對本文的設(shè)計要求，繪制了如下的技術(shù)路線，如圖 1-1 所示：

東北石油大學碩士研究生學位論文第二章 巖石抗鉆特性參數(shù)的測定爾多斯盆地南緣地層巖性主要分布有砂巖、泥巖等巖性，其中本篇論文所研究羅系、二疊系、三疊系：含有大段深灰、灰黑色泥巖與灰色砂巖互層，夾有煤層層狀砂礫巖。通過對樣品巖心進行硬度、塑性系數(shù)、可鉆性（微 PDC、微牙輪）以及動靜態(tài)聲波時差測試，從而獲取巖心的物理力學參數(shù)。為建立抗鉆特性剖學基礎(chǔ)。鄂爾多斯南緣區(qū)域地質(zhì)概況爾多斯盆地在地質(zhì)學上又稱陜甘寧盆地，作為中國的第二大盆地，其面積可平方千米，四周分別被陰山、黃龍山、賀蘭山等所環(huán)繞。

硬度及塑性系數(shù)實驗

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本文編號：2766719