塔河油田玉北區(qū)塊位于塔里木盆地外圍,是中石化集團重要勘探開發(fā)區(qū)塊。特別是二疊系地層破裂壓力低,承壓能力低。庫普庫茲滿組和開派茲雷克組火成巖井段的掉塊嚴重。隨著玉北區(qū)塊不斷勘探和開發(fā),二疊系的井壁失穩(wěn)問題更加突出,急需解決玉北區(qū)塊的井壁失穩(wěn)問題。本文通過研究玉北區(qū)塊的井壁失穩(wěn)機理,研發(fā)了防塌強抑制鉆井液體系,并在玉北區(qū)塊成功應用。主要研究工作如下:(1)研究了玉北區(qū)塊二疊系不同組地層的巖性特征、安全密度窗口、承壓能力、坍塌壓力和井壁坍塌周期等地層地質(zhì)環(huán)境特征。通過X射線衍射及掃描電鏡分析了不同二疊系地層巖石礦物組成和結(jié)構(gòu)特征,同時研究了巖石的理化性能。綜合地層地質(zhì)環(huán)境特征、巖石礦物組成和結(jié)構(gòu)特征、巖石的理化性能,揭示了玉北區(qū)塊二疊系的井壁失穩(wěn)機理。(2)針對深井,要求鉆井液具有抗高溫的特性,設(shè)計合成了以聚丙烯酰胺AM、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS和丙烯酸AA單體為主的抗高溫降濾失劑。通過調(diào)整單體比例、引發(fā)劑加量、單體加量,優(yōu)化了合成條件。通過紅外光譜、掃描電鏡、熱重分析等測量手段表征抗高溫降濾失劑的分子結(jié)構(gòu)。并對合成的降濾失進行抗溫性、抗鈣性和抗鹽性進行了評價,同時揭示了高溫降濾...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1主要技術(shù)路線圖

圖1-1主要技術(shù)路線圖5.2創(chuàng)新點1、針對玉北區(qū)塊地質(zhì)特征和二疊系井壁失穩(wěn)機理，設(shè)計合成了一種抗高溫降濾失劑，通優(yōu)化合成條件，降濾失劑的抗溫高達200℃，并且具有優(yōu)異的抗溫、抗鹽和抗鈣性能。通微觀結(jié)構(gòu)及光譜學分析，揭示了高溫降濾失機理，AM/AMPS/AA的結(jié)構(gòu)由纏結(jié)變....

圖3-1麥蓋提1區(qū)井位部署圖

章玉北區(qū)塊二疊系地層特征及井壁失穩(wěn)狀區(qū)塊位于新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)洛浦縣境內(nèi)，構(gòu)造名稱為塔里木盆地麥蓋1區(qū)塊玉東3號構(gòu)造帶。鉆探目的主要是以奧陶系鷹山組為目的層，評價玉北構(gòu)造帶中下奧陶統(tǒng)儲層發(fā)育特征、橫向展布規(guī)律及含油氣性；為該區(qū)勘探部署造位置處于塔里木盆地麥蓋提斜坡....

圖3-2玉北1-5井鉆井液安全密度窗口由圖3-2可以看出，該區(qū)塊破裂壓力較高，基本都在2.0g/cm3以上；玉北區(qū)塊地層的坍塌壓力較高，特別是在二疊系開派茲雷克組與庫普庫茲滿組坍塌壓力基本在

發(fā)生井下復雜的原因，指導下一步施工作業(yè)。以玉北1-5井為例，研究玉北區(qū)塊度窗口。利用坍塌壓力（當井內(nèi)液柱壓力低于某一值時，地層出現(xiàn)坍塌，這個壓坍塌壓力）、破裂壓力（井中暴露出的地層，在承受壓力達到某一極限時會使地層力極限值稱為地層的破裂壓力）的計算模型，根據(jù)測井資料預測出的孔....

圖3-3不同鉆井液體系下破壞指數(shù)

地層巖石在鉆井液的浸泡下，鉆井液會不斷侵入巖石，在水化作用和尖端壓力劈裂作大地層坍塌壓力。坍塌壓力的增大是需要時間的，因此使用不同鉆井液體系地層的坍是不一樣的。在假設(shè)鉆井液濾液進入地層符合半透膜理論的基礎(chǔ)上，通過滲流理論建的力學模型，通過計算程序計算出鉆井液濾液侵入地層后對孔隙壓....

本文編號：3957640