普光地区安全钻井液密度窗口测井方法研究.pdfVIP

学兔兔 第25卷 第6期 钻 井 液 与 完 井 液 Vo1．25 NO．6 2008年 11月 DRILLING FLUIDCOMPLET10N FLUID NOV．2008 文章编号：1001—5620(2008)06—0058-04 普光地区安全钻井液密度窗口的测井方法研究 罗庆 范翔宇 夏宏泉 刘旭春。 王磊 (1．中原油田分公司采油工程技术研究院，河南濮阳；2．西南石油大学石油工程测井实验室，四川成都； 3．西部钻探测井公司，新疆克拉玛依；4．青海油田采油二厂，青海花土沟) 摘要 根据井壁围岩应力分布规律和强度破坏准则全面分析了井壁岩石的所有可能的破裂情况，在此基础上 提出了利用测井资料确定安全钻井液密度窗口上下限的方法，并利用普光2井的资料对该方法进行了实例验证。 结果表明，利用测井资料能较准确地确定安全钻井液密度窗口上限和下限，为钻井设计和实钻过程中采用合理的 钻井液密度提供科学依据。 关键词 钻井液密度 井眼稳定 地层坍塌压力 地层破裂压力 中图分类号：TE254．1 文献标识码：A 在钻井施工中，井眼周围产生应力集中，若钻井 一 P 一aP p 液密度不能有效地平衡井壁应力，则会出现井壁失 一 (all+ )一2(oH一 )cos20一P 一aP 稳现象。井壁不稳定分为2种：一是钻井液密度过 一 一 ( 一 )COS~--aPp (1) 低、井内钻井液液柱压力过低，井壁发生剪切破坏， 式中， 为上覆岩层压力，MPa； 和 分别为水 引起地层坍塌；二是钻井液密度过高、井内钻井液液 平最大和最小地应力，MPa；P 为井内液柱压力， 柱压力过高，井壁发生张性破坏，压裂地层。另外， MPa； 为岩石泊松比；0为井壁上某点与水平最大 当地层孔隙压力远高于钻井液液柱压力时，会发生 地应力在逆时针方向上的夹角； 为径向应力，O0 井喷和溢流。 为周向应力，以为垂向应力，MPa；n为有效应力系 钻井液密度是否合理是衡量钻井过程中井壁稳 数；P 为地层孔隙压力，MPa。 定的关键因素之一。为此，根据井壁围岩应力分布 2 安全钻井液密度窗口下限的确定 规律和强度破坏准则全面分析了井壁岩石的所有可 能的破裂情况，在此基础上提出了利用测井资料确 根据井眼围岩应力分布规律及剪切破坏准则， 定安全钻井液密度窗口上下限的方法，并进行了实 考虑到地层岩石是非线性弹性体的实际情况，将式 例验证。结果表明，利用此方法能较准确地求得合 (1)修正为非均匀地应力下井壁应力计算公式。 理的安全钻井液密度窗口，为钻井工程提供了科学 ， 一 P 一aP p 依据。 {I 广 ] I国一】7f( + )一2(OH一 )COS20--P 一 p — 1 井壁处应力分布力学模型