膏盐岩蠕变缩径卡钻时间预测研究.pdfVIP

膏盐岩蠕变缩径卡钻时间预测研究 _陈 胜，张 辉，尹国庆，袁 芳，琚 岩，李 超 ■中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院 (新疆 库尔勒 841000) 摘 要 根据理论模型研究分析得 出影响膏盐岩蠕变缩径 的主要 因素为切 向应力与泥浆压力差值、钻穿时间及地层温度 ，而影 响缩径速率大小直接与泥浆密度有关。在泥浆密度一定时，提 出了一种方法可以反推得到井眼缩径率，从而预测卡钻时间。方法 在西部某山前气田钻井应用中准确预测了卡钻时间，及时进行划眼、通钻等工作，有效地避免了塑性形变导致卡钻等工程事故 的发生 。 关键词 蠕变缩径 ：膏盐岩 ：卡钻 时间：缩径率 Abstract Accordingtotheanalysisoftheoreticalmodel，themainfactorsinfluencinggypsum rockcreepneckingarethedifference betweenshearstressandmudpressure，thetimeinwhichygpsum isdrilledandformationtemperature，andthewellholediameterre— ducingrateisdirectlyrelatedtomuddensity．A methodderivingstickingmomentfrom wellholediameterreducingrateisproposed undercertainmuddensity，andthereforethestickingaccidentcausedbygypsum rockcreepcaneffectivelybeavoidedthroughream— inganddriftingintime． Keywords creepnecking；gypsum rock；stickingtime；wellholediameterreducingrate 油气圈闭中盐岩层是油气成藏 的很好盖层 ．其 1盐岩蠕变本构方程 下蕴含着大量 的油气资源，美国墨西哥湾 ，前苏联班 长达勒威油田，土库曼斯坦阿姆河地区，中国塔里 1．1盐岩的黏弹性流变特性 木 、江汉 、中原 、四川I等地 区均 已发现 了这类盐下油 盐岩是沉积岩中流变性最强的一种岩石 ，在温 气资源 ，但是．膏盐岩在地层高温高压的环境下具有 度压力作用下它具有明显的流变性质。要解决钻深 很强的流变特性 ．在地下井眼钻通之后 ，原地应力场 部盐层所遇到的复杂问题 。必须掌握盐的流变规律 。 的平衡遭到破坏 ，次生应力场的作用使得盐岩材料 对盐 的流变性质的研究一般是通过蠕变实验来实现 向着井眼方向流动，直到出现新的平衡状态 ．如果泥 的3J【。蠕变是指在恒定载荷作用下 ．试件 的变形随时 浆性能选择不当在很短时间内便可引起井眼缩径、 间的增加而增加的现象。典型的蠕变曲线如图 1所 卡钻、井壁坍塌等井下事故_1-2]。如美 国壳牌石油公 示 。起始点(t=0时刻)的变形为试件受力产生弹性 司从20世纪 60年代起 ．钻井工作一直受到盐层 困 变形 ．AB段是蠕变的第 1阶段 ，称为过度蠕变阶 扰 ，具体表现为盐层井塌及缩径卡钻等复杂事故 ，致 段 ，在这个阶段 内，应变速率迅速递减 ，当达到 B点 使钻穿盐层 的井有 5％报废 ，且生产过程 中4％的套 时应变速率达到最小值 ，这一阶段的长短 ，取决于岩 管产生变形 ，从而使得盐层为覆盖层的油气田开发 石 的种类 、温度和压力 的大小 ；蠕变第 Ⅱ阶段 (BC 成本大大提高。我 国中原油 田从 1976年至 1987年 ， 段1，也称稳态蠕变阶段 ，在这一阶段中，其应变速率 濮东凹陷地区钻遇盐层的井有 255口，其中有 17口 不随时间而变化，是一常数；蠕变第Ⅲ阶段(CD段)， 在盐层段发生恶