徐家围子气田火山岩抗钻特性评价及应用.pdfVIP

维普资讯 第28卷第5期 天 然 气 工 业 徐家围子气 田火山岩抗钻特性评价及应用* 王文广 翟应虎 杨明合 王克雄 (中国石油大学 ·北京) 王文广等．徐家 围子气田火山岩抗钻特性评价及应用．天然气工业，2008，28(5)：69—71． 摘 要 大庆油田徐家围子地区深部火山岩地层是重要的天然气储层，但该区块深层泉二段 以下地层岩性致 密坚硬，可钻性差，掌握营城组火山岩地层岩性特征至关重要。在分析测井资料与岩石力学特性参数之间关系的 基础上，综合测井资料及室内岩心实验结果，建立 了该地 区深部火山岩地层抗钻特性与声波测井 间的关系模型，应 用该模型获取该地区地层抗钻特性参数剖面并进行了钻头初选。结果表明，综合运用测井资料、井史资料并结合 一 定的岩心试验结果建立地层抗钻特性参数剖面，在此基础上进行钻头优选，给出了该地 区深层火山岩地层钻头 选型标准 。所建立 的火山岩地层抗钻特性参数模型能较好地反映该地 区的实际情况 。 主题词 钻井速度 火山岩 抗钻性 测井 钻头 大庆油 田 大庆油 田徐家围子气 田深部泉二段 以下地层岩 式 中：△T。、△T。分别为纵波测井时差和横波测井时 性多为致密砂岩、砂砾岩、火山岩及变质岩等，其 中 差；E、 P分别为岩石的杨 氏弹性模量、泊松 比、体 的营城组火山岩地层是重要 的天然气储层[】]。钻井 积密度 。 实践表明，泉二段以下深部地层尤其是营城组火山 由式(1)、式 (2)可知，岩石 的声波时差与 E、／x、01 岩地层，如流纹岩、英安岩、火山角砾岩等岩性致密 之间存在确定 的函数关系 ，而 E、x／、10又是岩石力学 坚硬，可钻性极差。同时在纵 向上夹杂大段 的砾石 特性的重要表征量。据有关研究 E2-4]，岩石的硬度、 层 ，使得钻头钻进 困难且跳钻严重，从而加剧了钻头 抗压强度 、弹性与声波时差之 间存在相关性 。而岩 牙齿 的磨损程度 ，导致钻头 的进尺降低 ，起下钻频 石硬度、抗压强度、弹性等量又可表征岩石可钻性 的 繁 ，致使钻井周期延长、钻井成本大幅增加。为深入 好与差 ，从而岩石声波时差与岩石可钻性之间存在 了解该地区深部火 山岩地层岩性特征，根据多 口探 某种确定 的关系。因此 ，找到岩石声波 时差与地层 井的测井、录井 、井史及岩心资料，建立了声波时差与 抗钻特性参数之间的关系，就可依此来评价地层 的 地层抗钻特性参数之间的关系预测模型以及该地 区 抗钻特性 。 深部火山岩地层纵向抗钻特性参数剖面，并在此基础 对收集 的徐家围子地 区营城组地层不同深度 、 上 ，给出了该地区深部火山岩地层钻头选型标准 。 不同岩性的6O块岩心，对其中的4O块分别测定 了 一 、 地层抗钻特性参数预测模型 其牙轮钻头可钻性、硬度、塑性系数、抗压强度等参 建立的理论依据 数。岩石可钻性 的测定采用室 内微钻头试验法 ，硬 度的测定用史立涅尔圆柱压入法 ，抗压强度的测定 在一定载荷作用下的岩石可看作弹性体，根据 在岩石抗压抗剪试验机上进行 。在牙轮钻头可钻性 弹性波理论 ，将岩石看作均匀无限介质 ，则声波时差 试验 中，每块岩样取 3个数据点，计算其可钻性级 与岩石力学特性参数之间有如下关系 ： 值。对于同一块岩样的数据均采用几何平均法得到 AT一L『去L』一 J (1) 其可钻性级值 。在硬度测定过程中，对每块岩样取 3 ～ 5个点，计算硬度值 ，亦用几何平均法得到其硬度 △Ts一『 值。同时对每块岩样 的每一点做压入变形 曲线 图， *本文为大庆油 田