地层岩石力学特性参数随钻评价方法及其应用研究
随着石油钻井技术的飞速发展,MWD、LWD、FEWD、井下工程参数实时测量、随钻录井等技术日臻完善并广泛应用,获得了种类全、数量多的随钻信息。利用这些随钻信息评测地层岩石力学特性参数和原地应力值,对于实现安全、快速、科学化钻井具有重要意义。为此,本文较全面地分析了国内外地层岩石力学特性参数评测方法及存在的问题,开展了地层岩石力学特性参数随钻评测方法研究,进行了井壁力学系统稳定性分析与应用研究,初步建立了一套地层岩石力学特性参数随钻评测方法和井壁力学系统稳定性判定方法,并应用现场实测数据进行了验证。论文主要内容可归纳为如下四个...
随着石油钻井技术的飞速发展,MWD、LWD、FEWD、井下工程参数实时测量、随钻录井等技术日臻完善并广泛应用,获得了种类全、数量多的随钻信息。利用这些随钻信息评测地层岩石力学特性参数和原地应力值,对于实现安全、快速、科学化钻井具有重要意义。为此,本文较全面地分析了国内外地层岩石力学特性参数评测方法及存在的问题,开展了地层岩石力学特性参数随钻评测方法研究,进行了井壁力学系统稳定性分析与应用研究,初步建立了一套地层岩石力学特性参数随钻评测方法和井壁力学系统稳定性判定方法,并应用现场实测数据进行了验证。论文主要内容可归纳为如下四个方面。 首先,本文较全面分析了国内外地层岩石力学特性参数评测方法,研究了地层岩石力学参数随钻评价方法和相应计算模型的建立。在分析比较常规电缆测井与随钻测井基本原理的基础上,根据电缆测井与随钻测井的相似性,对电缆测井有关评测模型进行了修正,使修正后的模型能应用于随钻测井评测岩石力学参数,研制了相应的计算机软件系统,用该系统对苏里格气田空气钻井测井资料进行评测,证明了评测模型与软件的适用性和可靠性。 其次,本文研究了随钻测井资料的标准化处理方法和随钻测井数据人工智能地质分层方法,开发了测井数据人工智能地质分层软件系统。考虑到野外测井作业和测井环境的许多随机性因素对随钻测井数据的影响,对随钻测井资料进行标准化处理,提高了随钻测井信息在全区块范围内解决实际问题的应用效果。应用人工智能分层方法,对随钻测井数据进行人工智能分层,使地质分层结果更吻合实际情况。用胜利油田实际随钻测井数据进行了实时分析,证明了方法与软件的可靠性和正确性。 再者,本文进行了井壁失稳判断准则分析研究及其应用。在地层岩石力学参数随钻评价的基础上,在国内率先用修正的Lade准则根据随钻测井资料进行井壁稳定性判定。论文对三个岩石破坏判断准则进行了全面分析比较,经大量实时数据分析计算证明,修正的Lade准则更适合随钻测井实际井壁稳定性判定。 另外,作为应用研究的内容,本文对苏里格气田气体钻井进行了地层岩石力学特性参数分析计算及井壁稳定性评价,确定了苏里格气田钻井井壁失稳可能发生的临界状态。通过计算结果与实测结果的对比,两个结果比较吻合。预测了苏里格气田合理钻井液密度窗,将预测结果与现场实测数据及国外相关文献数据进行对比分析,结果表明:所预测的钻井液合理密度窗与现场采用的钻井液密度值比较吻合,与国外文献资料提供的数据也比较一致。
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作者: 李天太
学科专业: 油气井工程
授予学位: 博士
导师姓名: 高德利 张宁生
学位年度: 2005
语 种: chi
分类号: TE122 TE24