川西新場(chǎng)地區(qū)須家河組水平井井壁穩(wěn)定性研究.pdf

1、川西坳陷深層須家河組天然氣資源量巨大,具有廣闊的勘探開(kāi)發(fā)前景。然而須家河組氣藏儲(chǔ)層致密,能否獲得高產(chǎn)在很大程度上取決于裂縫的發(fā)育程度。由于裂縫分布非均質(zhì)性強(qiáng)、天然裂縫預(yù)測(cè)難度大和直井鉆遇裂縫幾率低等原因,使得川西坳陷須家河組氣藏的開(kāi)發(fā)存在極大的困難。為高效開(kāi)發(fā)須家河組氣藏,需要采用大斜度井或水平井等技術(shù)以提高裂縫鉆遇率。目前,研究區(qū)目的層水平井開(kāi)發(fā)才剛剛起步,尚缺乏可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn),相關(guān)鉆完井技術(shù)還有待攻關(guān)。因此,急需開(kāi)展研究區(qū)目的層水

2、平井井壁穩(wěn)定性的研究工作,為合理開(kāi)發(fā)須家河組氣藏提供科學(xué)的技術(shù)支持。
　　 本文基于實(shí)測(cè)的橫波時(shí)差測(cè)井資料,采用二項(xiàng)式擬合法獲取了研究區(qū)橫波時(shí)差數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)聲波速度頻散校正,篩選巖性、結(jié)構(gòu)面、泥質(zhì)含量和品質(zhì)因子等參數(shù),校正前人經(jīng)驗(yàn)公式等方法確定了巖石的強(qiáng)度力學(xué)參數(shù)及彈性力學(xué)參數(shù)測(cè)井解釋模型；并依據(jù)研究區(qū)模擬地層條件下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),分巖性建立了巖石動(dòng)態(tài)和靜態(tài)彈性力學(xué)參數(shù)的轉(zhuǎn)換模型。
　　 本文綜合多種測(cè)井資料,選用

3、ADS法建立了研究區(qū)目的層單井地應(yīng)力剖面。在綜合考慮多種運(yùn)用特殊測(cè)井資料解釋地應(yīng)力方向的方法及前人實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)之上,本文確定研究區(qū)目的層現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力為近東西方向。
　　 因?yàn)榇笮倍染圮壽E不再與垂向主應(yīng)力重合,也不再與水平主應(yīng)力正交,所以需通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法以建立大斜度井井壁圍巖力學(xué)模型。本文結(jié)合該模型,選用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則及最大張應(yīng)力破壞準(zhǔn)則,分別討論了不同地應(yīng)力狀態(tài)下坍塌壓力和破裂壓力隨井周角、井斜角和井

4、眼方位角的變化規(guī)律。本文開(kāi)展了泥漿安全密度窗隨最大水平主應(yīng)力、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角等地層特性參數(shù)的變化規(guī)律,并分析了泥漿安全密度窗隨各參數(shù)的敏感性。在其他條件不變的情況下,泥漿安全密度窗隨井斜角的增大而增大。在研究區(qū)實(shí)際地應(yīng)力狀態(tài)σH>σv>σh下,坍塌壓力隨最大水平主應(yīng)力σH、孔彈系數(shù)η和地層孔隙壓力Pp的增大而增大,坍塌壓力隨內(nèi)聚力C和內(nèi)摩擦角φ的增大而減??；破裂壓力隨最大水平主應(yīng)力σH、孔彈系數(shù)η和地層孔隙壓力Pp的增大而減小,破裂壓