涪陵页岩气水平井井壁稳定性评价研究

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1、中图分类号：TE242单位代码：11414学号：2013212502硕士专业学位论文题目涪陵页岩气水平井井壁稳定性评价研究专业或领域石油与天然气工程研究方向油气井工程专业硕士生何阳子指导教师陈勉教授现场导师牛新明教授级高工二○一六年五月硕士专业学位论文独创性声明郑重声明：本硕士专业学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它；单位的学位或证书所使用过的材料。对本研宄做出贡献的个人和集体，均己在论ｊ文中做了明确的说明并表示了

2、谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。如ＩＵ－作者签名：日期：巧－ｊ．导师签名：日期：）〇Ｕｊｒ｜硕士专业学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。；可，保密期限ｉ年，解密后适用本授权书本学位论文属于保密范

3、围。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书一面同意，且须以中国石油大学（北京）为第署名单位。作者签名：雄价期：ｘ〇Ｕ？ｊｒ．２ｊｒ日ｒ．ｉｒ■导师签名：泛日期：．ｊｊ『－￣Ｉ摘要摘要钻井过程中井眼的坍塌，缩径，破裂等井壁失稳问题给油气勘探开发造成了巨大的时间和成本的损失。因此确定安全泥浆密度窗口，合理的钻井液体系和适当的钻井工艺来避免井眼失稳情况是钻井工程中技术人员一直致力于解决的技术难题。页岩气是当前国家重点发展的战略能源，水平井是页岩气高效开发的主要手段，保证页岩气水平井井壁稳定性是页岩气勘探开发安全，高效的前提。涪陵

4、页岩气田是我国首个进入商业开发的页岩气田，开展该地区井壁稳定的研究对国内页岩气勘探开发具有重要意义。涪陵焦石坝地区页岩地层脆性较高，水敏性弱，层理裂缝发育。不同的水平井钻进方向对水平井安全钻进产生了较大的影响。本研究从井壁围岩的岩石力学特性，地应力以及井壁稳定力学模型三个方面进行研究。通过研究获得地层岩石力学参数，所受地应力的状态和确立合理的力学模型，确定合理的泥浆安全密度窗口，保证钻井过程中的井壁稳定。本研究完成了涪陵焦石坝地区的岩石矿物组分分析，获得了该地区的岩石力学参数，建立了岩石力学剖面。完成了焦石坝地区地应力，孔隙压力大小测定，建立了地应力，孔隙压力剖面。选取了考虑弱面倾角和

5、走向的强度准则和力学模型分析了影响涪陵焦石坝地区井壁稳定的关键因素，分析了地层强度，井眼轨迹的变化，地层层理倾角和走向对地层坍塌压力的影响规律。根据已有的井眼轨迹设计，分析了多口完钻井的井壁稳定性，为后续钻井设计和施工提供了基础。关键词：页岩气；岩石力学；地应力；井壁稳定；坍塌压力；影响因素-II-ABSTRACTStudyonBoreholeStabilityofShaleGasHorizontalWellsinFulingABSTRACTIntheprocessofdrillingholecollapse,necking,fractureandwellboreinstability

6、problemscostofhugelossestotheoilandgasexplorationanddevelopmentTherefore,todeterminethesafemudweightwindowofdrillingfluidsystemisreasonableandappropriatedrillingtechnologytoavoidholecollapse,neckingandrupture,instabilityoftechnicalpersonnelindrillingengineeringhasbeencommittedtosolvethetechnical

7、problems.Shalegasisthecurrentfocusonthedevelopmentofnationalenergystrategy,horizontalwellsisthemainmeansofefficientdevelopmentofshalegas,shalegastoensurewellborestabilityofshalegasexplorationanddevelopment,thepremiseofsafety