鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響研究的開題報告

鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響研究的開題報告一、研究背景和意義頁巖氣是近年來國際上極為熱門的能源開發(fā)領(lǐng)域之一。在頁巖氣勘探開發(fā)過程中，鉆井作為第一步驟，往往會涉及到頁巖、鉆井液和井壁等多個環(huán)節(jié)。其中，井壁穩(wěn)定是鉆井過程中最重要的一環(huán)，其穩(wěn)定性不僅與石油勘探開發(fā)安全有關(guān)，也直接影響到鉆探效率和進度，從而影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前，國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于頁巖氣井鉆井液與頁巖、井壁間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響機理方面的研究還存在著不足之處，未有系統(tǒng)、全面的研究。因此，本研究將圍繞鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響開展深入探究，以期為頁巖氣鉆探作業(yè)提供科學(xué)的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)，盡可能減少鉆探過程中的安全隱患，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。二、研究內(nèi)容和方法（一）研究內(nèi)容1.分析頁巖、鉆井液和井壁間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響機理；2.基于石油鉆井現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，從而探究鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響；3.實驗室模擬實驗，驗證理論結(jié)果。（二）研究方法1.文獻調(diào)研法：對國內(nèi)外已有的關(guān)于鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響研究文獻進行綜合分析；2.數(shù)學(xué)模擬法：利用MATLAB等數(shù)學(xué)軟件，建立數(shù)學(xué)模型，開展數(shù)值模擬和計算；3.實驗室模擬法：建立適當(dāng)?shù)膶嶒炇夷Ｐ?，采用滲透性實驗、穩(wěn)定性實驗等，開展實驗研究。三、研究預(yù)期成果1.對鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響機理進行深入探究，建立相關(guān)的理論模型；2.基于數(shù)學(xué)模擬和實驗室模擬，探究鉆井液與泥頁巖間傳遞作用對井壁穩(wěn)定的影響情況，為優(yōu)化鉆井液體系提供依據(jù)；3.對頁巖氣鉆探領(lǐng)域的安全穩(wěn)定和鉆井效率提升等方面有一定的推動作用。四、研究計劃和時間安排（一）研究計劃階段|研究內(nèi)容|時間---|---|---第一階段|文獻調(diào)研、相關(guān)理論分析、建立數(shù)學(xué)模型|2021.1-2021.6第二階段|數(shù)學(xué)模擬驗證|2021.7-2022.3第三階段|實驗室模擬實驗，驗證理論結(jié)果|2022.4-2022.12第四階段|結(jié)果分析、總結(jié)撰寫論文|2023.1-2023.6（二）時間安排1.第一階段：文獻綜述（1個月），相關(guān)理論分析（3個月），建立數(shù)學(xué)模型（2個月）；2.第二階段：數(shù)學(xué)模擬驗證（8個月）；3.第三階段：實驗室模擬實驗（8個月）；4.第四階段：結(jié)果分析（2個月），論文撰寫（4個月）。五、預(yù)算本研究預(yù)算資金約為30萬元，主要包括實驗室設(shè)備購置費用、實驗用試劑和材料費用、實驗用品維修費、出差費等。其中實驗室設(shè)備購置費用約為25萬元，實驗用試劑和材料費用約為3萬元，實驗用品維修費和出差費約為2萬元。六、參考文獻[1]楊敏,邢曼君,馬永宏.鉆井液滯留井壁作用的界面?zhèn)鬟f作用研究[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,34(2):73-76.[2]牛峰,楊龍,張宏.鉆井液在泥巖井壁中的滯留規(guī)律和對泥巖性質(zhì)的影響[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2008,27(Supp.1):2434-2437.[3]蘇云芝,孔繁榮,王建新.鉆井液順層滲透對油氣井壁穩(wěn)定性的影響[J].石油地球物理勘探,2019,54(3):476-481.[4]鄭鵬波.石油鉆