深井蠕变地层钻井液密度优化技术

深部地层盐岩钻井是钻井工程中的重大技术难题之一。由于盐岩性能的特殊性,当钻开井眼后盐岩蠕变,常造成井眼失稳、卡钻、固井后挤毁套管等事故,给钻井带来重大经济损失。结合山东胜科1井钻井工程,对深部地层盐岩及软泥岩等岩层的蠕变速率进行测试,采用三维数值模拟方法获得了盐岩及软泥岩的蠕变参数。并通过所获得的蠕变参数,对胜利油田东营区块盐岩及软泥岩井眼不同深度、不同钻井液密度下地层的蠕变速率进行了分析,获得了盐岩及软泥岩井眼许可钻井液密度。研究成果可以为钻井工程钻井液密度选用提供指导意义。     

深埋泥岩地层的最小主应力测定方法探讨

结合理论分析与实际资料统计,根据泥岩地层在水力压裂垂直裂缝剖面中所占的比例大小和瞬时停泵压力的变化趋势,获得了鄂尔多斯盆地西峰地区长8层(2 100 m)和靖边地区盒8地层(3 000 m)的泥岩最小主应力,这可为油气钻采、压裂设计以及测井、地震资料解释提供参考依据。间接证据表明,利用该方法求取的泥岩地层地应力更符合实际情况。      

南宁盆地第三系泥岩物理性质与强度关系的研究

根据南宁几大工程的泥岩物理试验参数,分析了南宁盆地第三系泥岩物理指标与强度的关系,得出物理指标与强度之间具有近似的单一关系,抗剪强度随含水量、孔隙比的减小而增大,而随干重度趋势的增大而增大。     

石油钻井工程中岩层蠕变速率及蠕变参数分析

石油勘探开发工程中,盐膏岩层及含膏泥岩由于具有较低的渗透特性,往往是大型油气藏的封闭层。由于盐层具有较大的流变特性,盐层钻井技术成为钻井工程中的重大技术难题。通过对某一勘探井盐岩层及含膏泥岩井眼不同时间间隔下的井眼测试,获得了井眼地层盐岩及软泥岩等岩层的蠕变速率。采用幂指数流变本构模型对盐岩及软泥岩的蠕变速率进行了分析,通过反演获得了该地质区块盐岩及软泥岩的蠕变参数。该参数能进一步用于对盐岩钻井过程中钻井液密度的优化分析中。     

粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究

通过大型三轴试验,对高低围压下粗粒料的应力应变特性、抗剪强度、内摩擦角和颗粒破碎特性进行了对比分析,并探讨了不同泥岩含量对堆石坝料强度的影响。结果表明：中高围压下粗粒料表现出应变硬化特性和剪缩,强度包线和不同围压下的最大主应力比与剪胀率的关系近似为线性,而低围压下主要表现为应变软化和剪胀,抗剪强度包线等表现为非线性。随着围压的增加,主应力比降低、颗粒破碎率增大、内摩擦角减小。泥岩含量的增加使颗粒表面的摩擦阻力与粒间的咬合力减弱,导致抗剪强度降低。     

煤系泥岩组分特征及其对岩石力学性质的影响

应用X-衍射、荧光光谱分析和力学试验研究方法,研究了淮南新集井田煤系泥岩的矿物组成和化学成分特征;建立了泥岩的力学性质与其化学成分之间的定性定量关系,其表现为:随着SiO2含量的增大,泥岩的单轴抗压强度和弹性模量总体呈增大趋势;而随着烧失量的增大,泥岩的单轴抗压强度和弹性模量总体呈减小趋势。      

不同压实度下红层泥岩路堤沉降研究

压实系数是控制路堤填筑的关键性指标。本文通过分析不同压实系数下的强度特点以及通过离心试验和有限元对不同压实系数路堤沉降的模拟,得到粘聚力c值和摩擦角与不同压实系数的关系以及不同压实系数下路堤沉降的特点,为路堤填筑提供了重要的依据。     

春晓气田泥岩垮塌测井数据校正及应用

由于存在部分泥岩井眼垮塌,东海春晓气田测井曲线砂泥岩阻抗部分叠置。针对这一现象,采用未垮塌段泥岩伽马与密度拟合关系校正垮塌段泥岩密度,声波时差经本区伽德那公式拟合后求取。通过泥岩垮塌测井数据校正前后对比、直方交会、岩石物理、正演及反演效果分析,认为校正后的测井数据比较真实地反映垮塌段扩径泥岩地层特征,储层与围岩波阻抗差异明显,为储层反演、砂体空间展布分析提供了有力依据。     

辽河盆地桃园-荣兴屯地区煤和炭质泥岩成烃模拟

在考虑剥蚀作用与火成岩影响的基础上分别进行了地史和成熟史恢复，根据工区热模拟资料建立了炭质泥岩成烃模式，在分析国内有关煤成烃热模拟实验资料的基础上，建立了工区下第三系煤成烃模式，进而对目的层进行了生烃史模拟。结果表明，这种方法是准确而可靠的。     

中国东部三个中新生代含油(气)盆地和拗(凹)陷泥岩压实与流体运移模拟

根据自己研制的高压控温泥岩压实仪,对我国三水、泌阳和黄骅三个中新生代含油(气)盆地和拗(凹)陷进行了压实模拟,从而证实了我国东部三个中新生代盆地和拗(凹)陷存在四个压实阶段,证实了泥质沉积物和地温梯度是严重影响压实和流体运移的主要因素,同时还证实了三水盆地和泌阳凹陷存在着严重的剥蚀。