玄武巖個性化高效鉆頭的設(shè)計與應(yīng)用

1、 第5期朱寬亮等:南堡油田玄武巖個性化高效鉆頭的設(shè)計與應(yīng)用761霧譬;曩盒嘉皇霎鎏羅筆墨曼曼篡慧曼黧蕉2要1館陶組玄武巖可鉆性分析制出了個性化高效鉆頭,使南堡油田館陶組玄武巖地?！癡H 1州。_L川層的鉆井速度提高了約1.7倍,縮短了鉆井周期,降低利用實鉆巖心對玄武巖物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)和可鉆了鉆井成本,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。性級值進(jìn)行了室內(nèi)試驗(表1。表1南堡油田館陶組玄武巖物理力學(xué)性質(zhì)和可鉆性室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)Table 1Laboratory data of physics-mechanicsnatureand drillability for basalt in Guantao Format

2、ion of Nanpu Oilfield由表1可知,玄武巖可鉆性級別分為57級,抗壓強(qiáng)度為91221MPa,壓入硬度為4351322MPa,塑性系數(shù)為1.0,聲波時差不超過217tts/m,密度為2.72.89/cm3,屬于中到中硬地層(圖1。 (純玄武巖(b含礫玄武巖圖l南堡l號構(gòu)造館陶組玄武巖Fig.1The photo ofbasalt for No.1structurein Nanpu Oilfield通過統(tǒng)計分析,地層可鉆性與聲波時差的關(guān)系模型為Kd=17.697exp(一0.0054At(1式中:K。為地層可鉆性級值;At為聲波時差,肚s/m。同理得到抗壓強(qiáng)度與聲波時差的關(guān)系模型

3、為crc=40.855(詈3(2式中:仉為巖石抗壓強(qiáng)度,MPa。利用已完鉆井測井資料對南堡油田1號和2號構(gòu)造玄武巖可鉆性規(guī)律進(jìn)行了分析2。3(圖2,坐標(biāo)原點為地球質(zhì)心。分析結(jié)果表明其玄武巖可鉆性級別達(dá)57級,也證實玄武巖屬于中到中硬地層,這就要求鉆頭應(yīng)具有較強(qiáng)的攻擊性4。由于館陶組玄武巖井段夾層多,夾有玄武質(zhì)泥巖和含礫砂巖,通過地層可鉆性 (-南堡l號構(gòu)造(b南堡2號構(gòu)造圖2館陶組玄武巖可鉆性規(guī)律分析Fig.2Analysis of drillability for Guantao Formation basalt in NanpuOilfield 南堡油田玄武巖個性化高效鉆頭的設(shè)計與應(yīng)用作者

4、:朱寬亮, 李楠, 李睿, 王在明, 崔海弟, ZHU Kuanliang, LI Nan, LI Rui, WANG Zaiming, CUI Haidi作者單位:朱寬亮,ZHU Kuanliang(西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院,四川成都,610500;冀東油田鉆采工藝研究院,河北唐山,063000, 李楠,崔海弟,LI Nan,CUI Haidi(冀東油田南堡油田勘探開發(fā)公司,河北唐山,063000, 李睿,王在明,LI Rui,WANG Zaiming(冀東油田鉆采工藝研究院,河北唐山,063000刊名: 石油學(xué)報英文刊名:ACTA PETROLEI SINICA年,卷(期:2009,30(

5、5引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(8條相似文獻(xiàn)(9條館陶組玄武巖井壁失穩(wěn)機(jī)理和技術(shù)對策研討-鉆井液與完井液2008,25(5在南堡油田勘探初期,鉆進(jìn)館陶組大段玄武巖的過程中經(jīng)常發(fā)生井塌事故,影響了鉆井速度和油氣層保護(hù).對館陶組玄武巖的地質(zhì)和巖石學(xué)特征、礦物組分、理化性能、力學(xué)性能和坍塌壓力進(jìn)行了分析,討論了玄武巖井壁失穩(wěn)的力學(xué)、地質(zhì)、鉆井液和工程因素,提出了穩(wěn)定井壁的技術(shù)對策.采用具有強(qiáng)抑制、強(qiáng)封堵特點和合適密度的成膜封堵低侵入鉆井液,能夠有效抑制凝灰?guī)r、玄武質(zhì)泥巖、蝕變玄武巖的水化膨脹、分散坍塌;能夠有效封堵裂隙而阻止壓力傳遞,防止近井壁地層巖石強(qiáng)度下降和引發(fā)地層坍塌壓力升高,從而防止玄武巖地層井壁

6、坍塌,并通過用南堡1-1井2 3992 401 m井段灰色玄武質(zhì)泥巖巖樣(帶微裂縫進(jìn)行流量法滲透率測定實驗和PT實驗(測定滲透率驗證了上述鉆井液的穩(wěn)定井壁能力.2.學(xué)位論文丁世清適合南堡油田火成巖的PDC鉆頭設(shè)計與應(yīng)用2009本文針對南堡油田館陶組火成巖強(qiáng)度大、硬度高、可鉆性差、機(jī)械鉆速慢、鉆井效率低等技術(shù)難題,開展了新型PDC鉆頭個性化設(shè)計和現(xiàn)場試驗研究。首先,對南堡油田館陶組火成巖地層的巖石可鉆性、聲波時差和密度等物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了試驗測定;并通過大量的巖心試驗,研究了巖石可鉆性級值及抗壓強(qiáng)度與測井資料的相關(guān)關(guān)系,建立了利用測井聲波時差資料預(yù)測地層可鉆性的數(shù)學(xué)模型,并利用該數(shù)學(xué)模型對南堡油

7、田館陶組地層的可鉆性進(jìn)行了分析;然后,通過PDC鉆頭臺架試驗,對適合南堡油田館陶組玄武巖地層的PDC鉆頭布齒設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選研究,根據(jù)優(yōu)選結(jié)果研制了12-1/4"P26532型PDC鉆頭,在南堡油田館陶組中上段的砂泥巖和玄武巖地層中,取得了較好的使用效果,與牙輪鉆頭相比,機(jī)械鉆速提高了60%,鉆頭進(jìn)尺提高了1倍以上;研制了12-1/4"P365322型PDC鉆頭,在南堡油田館陶組中下段的玄武巖和砂礫巖地層中取得了較好的使用效果,機(jī)械鉆速高達(dá)6.45m/h,單只鉆頭進(jìn)尺高達(dá)358米,達(dá)到了歷史最好水平。目前已大量推廣應(yīng)用,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。Wenlin疊前地震多

8、屬性反演在南堡油田火成巖研究中的應(yīng)用-石油物探2008,47(1南堡油田中、淺層火成巖發(fā)育,分布特征復(fù)雜,巖相、厚度變化快,影響了油氣成藏規(guī)模,同時也制約了對油藏的整體認(rèn)識.鉆井揭示,火成巖以玄武巖和凝灰?guī)r為主.在地震剖面上,玄武巖與館陶組底界砂礫巖的特征接近;在常規(guī)波阻抗反演剖面上,凝灰?guī)r與沉積巖的波阻抗值范圍相近.為此,首先通過測井?dāng)?shù)據(jù)綜合分析,利用錄井巖性與測井敏感曲線構(gòu)建出能反映巖性差異的偽巖性曲線;然后利用疊前AVO處理,得到梯度(G、截距(P和泊松比(等屬性數(shù)據(jù)體,并提取了振幅、頻率、相位等多種地震屬性;最后以偽巖性曲線為目標(biāo)曲線,優(yōu)選敏感性高的一組地震屬性作為反演參數(shù),利用概率神

9、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演技術(shù)對南堡油田火成巖進(jìn)行了識別和描述,結(jié)果與地質(zhì)認(rèn)識基本相符.南堡1井是冀東油田目前鉆探最深的一口位于渤海海域內(nèi)的勘探井,完鉆井深為5180 m.該井自上而下鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙河街組和太古界,由于地層復(fù)雜,上部地層極易水化分散、吸水膨脹,下部地層可鉆性差,易于坍塌掉塊;玄武巖地層多且段長,井底溫度高(最高達(dá)175;古潛山地層易發(fā)生井漏、井噴事故.根據(jù)該井特點,全井采用防塌聚合物鉆井液、聚合物正電聚醇鉆井液和正電聚醇-甲酸鹽鉆井液體系.結(jié)果表明,該體系具有良好的抑制性和潤滑防塌性能,抗鹽抗高溫穩(wěn)定性強(qiáng),維護(hù)簡單,安全環(huán)保,適合于海上生產(chǎn)深井和超深井施工的需要.5.學(xué)位論文于雷南堡油田鉆井儲層保護(hù)技術(shù)研究2008保護(hù)油氣層是油氣田勘探與開發(fā)中一個具有戰(zhàn)略意義的問題,也是提高油氣井產(chǎn)能的重要措施之一。對南堡油田一、二號構(gòu)造儲層進(jìn)行了研究,結(jié)果表明該區(qū)塊館陶組玄武