川东北YB地区陆相地层井壁稳定性测井分析.ppt

* * * * * * * * * * * * 实测结合计算 井壁失稳现象： 卡、塌、漏、喷 安全窗窄 * * 基础 * * 基础 * * 难题 * * 随深度增加，岩石抗压强度、抗张强度和内聚力等逐渐增大，砂岩大于泥岩及煤层强度参数，为钻头选型等提供依据 * * 为压裂提供依据 * * 与陆棚、礁滩相分布类似，SMAX SMIN与SV关系大 * * 区域内的局部地应力方向是变化的，优化射孔、压裂设计需考虑 * * 伊顿法、等效深度法等；对压裂、钻井工程意义 * * 可变C值，GPP DC指数 * * 坍塌压力和破裂压力之间是力学稳定钻井液密度窗口，孔隙压力和最小水平主应力之间是水力安全钻井液密度窗口 理想的钻井液密度应该高于地层的孔隙压力和坍塌压力梯度，小于地层的最小水平主应力和破裂压力梯度。 * * 这样既有利于钻进安全和提高速度，又有利于储层保护，还可降低钻井成本，还可减少井漏的发生率）。 * * 分区分层位，变化 * * * * * * * * * * 川东北YB地区陆相井壁稳定性测井分析 引 言 测井资料蕴藏丰富的地质和工程信息 开展测井工程应用技术研究，对解决天然气井的井壁稳定性及服务整个石油工程具有重要意义 区域概况 2 井壁稳定性测井分析 3 1 YB地区应用实例 4 汇报提纲 4 结 论 区域地质背景 川东北YB地区概况 YB地区位于川北坳陷与川中隆起的过渡带上 油气资源非常丰富 工程地质条件复杂 YB地区 地质背景 大安寨段顶 珍珠冲段砾岩顶界 雷口坡组顶界 X4 X9 X5 X3 须四段顶界 X3井，自流井组石英颗粒裂纹发育 X27井，须家河组 YB地区陆相深层的断层及裂缝较发育 岩性纵向变化大，横向延展性强，须家河组薄煤层较发育 储层类型主要为裂缝－孔隙型，岩性为砂岩，粘土矿物为伊利石和伊/蒙混层 X21井(漏) X11井(1.53-1.95g/cm3)) 井壁稳定性分析难点 陆相井壁失稳现象严重，易发生卡、塌、漏、喷等 岩性复杂、非均质性强、地压系统多变， 对钻井液密度要求高 自流井组 3881~3886m 区域概况 2 井壁稳定性测井分析 3 1 YB地区应用实例 4 汇报提纲 4 结 论 井壁稳定性测井分析 YB井壁失稳地质因素分析 井壁稳定性测井计算模型 横波时差提取及拟合 岩石力学等参数计算 钻井液密度安全窗确定 基本思路 横波时差提取 动、静参数转换 计算三压力 计算钻井液密度安全窗 计算岩石强度 井壁稳定性评价 计算地应力 一、井壁失稳分析 YB井壁失稳统计 测井分析井壁失稳主控因素： 岩性复杂多变 地层非均质强 纵向多套压力系统 (1.6-2.1) 部分浅表地层倾角较大 钻井液密度不匹配 二、横波时差提取及拟合 高质量横波时差是准确建模的基础 横波拟合要充分考虑流体和物性 动静弹性模量转换 动杨氏模量 静杨氏模量 静泊松比 动泊松比 动静杨氏模量关系较好，动静泊松比关系相对较差 三、岩石弹性参数计算 泊松比转换分析 y = 0.574x + 0.1061 R = 0.68 静泊松比 动泊松比 静泊松比 校正后的动泊松比 动静泊松比的比值随围压增加而减小，与泥质含量、裂缝等关系密切 比值 围压 四、岩石强度参数计算 岩石强度模型 碎屑岩地层 含钙质地层 岩石强度参数剖面 五、地应力参数计算 地应力大小 声发射 水力压裂 地应力方向 地应力大小 (陆相εh取值0.0008-0.001，εH取值0.003-0.0058 ) 地应力大小 T2X地层的Smax展布 T2X地层的Smin展布 X3井 利用成像和偶极声波测井确定地应力方向 川东北为近东西向 地应力方向 X1 地层压力 破裂压力 坍塌压力 地层压力 坍塌压力 破裂压力 六、三压力及钻井液密度安全窗 三压力参数 地层压力 纵向有多压力系统 地层压力 伊顿法效果较好 陆相地层压力预测吻合 压实系数C随着深度增加而逐渐增加，与声波的关系密切。在千佛崖组及以上地层取值1-1.5，自流井及须家河组取值1.5-2.8 X2 钻井液密度安全窗 地层压力、坍塌压力梯度 水平地应力、破裂压力梯度 钻井液浸泡时间影响安全窗 选择原则：一般选在最佳钻井液密度窗口下限 浸泡时间影响安全窗变窄 分区分层位钻井液密度安全窗 千佛崖 自流井 须家河 序号 地层 构造西南部 构造东北部 备注 安全窗口 （g/cm3） 建议值 （g/cm3） 安全窗 （g/cm3） 建议值 （g/cm3） 1 蓬莱镇－遂宁组 1.20～1.8 1.35 1.20～1.8 1.35 2 沙溪庙组 1.36～2.13 1.45 1.42～2.13 1.45 3 千佛崖组 1.30～2.07 1.46 1.45～2.