长宁页岩地层井下复杂及裂缝三维展布规律研究

长宁区块龙马溪组页岩气储量丰富,是中国石油天然气资源增产上产的重要支撑点。但长宁区块页岩储层钻井中井漏、阻卡事故频发,阻碍了该地区页岩气资源效益化开发进程。通过梳理长宁区块重点井区已钻井工程复杂信息数据,基于区块三维地震数据体利用蚂蚁追踪方法预测了页岩地层裂缝发育及三维空间展布规律,对比研究了井漏与裂缝发育之间响应关系,为长宁区块龙马溪组页岩水平钻井井下复杂预警及安全钻井奠定基础。研究结果表明,基于蚂蚁体的裂缝预测方法在长宁区块应用效果较好,井漏复杂与裂缝预测结果响应度高,裂缝发育、斜交缝与层理缝交叉贯通是诱发井漏事故的主要原因。茅口组—五峰组页岩裂缝发育具有三维空间差异性,构造高部位、大断层附近裂缝发育,岩体较为破碎,井漏复杂更为突出。研究成果解释了长宁区块井下复杂的主要原因,预测了长宁区块裂缝三维展布规律,可为长宁区块后期井下复杂预测及防治措施的制定提供科学依据。

层理性页岩变形机理及力学特性研究

为研究威荣区块龙马溪组页岩由于自身变形及力学强度变化对井壁稳定性的影响,开展了页岩被钻井液浸泡前后的微观组构、理化性能动态变化及力学实验测试,明确了页岩的变形机理和影响井壁失稳的主要因素。结果表明:威荣区块龙马溪组页岩脆性矿物含量高,水化膨胀能力弱;龙马溪组页岩层理缝较为发育,受力学弱面效应影响明显,页岩力学强度的各向异性特征明显;常温常压环境浸泡下,水基钻井液相对比油基钻井液更易使页岩发生水化膨胀及变形,然而在循环加载压力的实验条件下两者对页岩的水化膨胀性能影响程度相近;钻井液浸泡效应对龙马溪组层理性页岩力学强度影响明显,不同层理角度的页岩在钻井液浸泡后力学强度降低的程度各有不同。