深水石油钻采工程模拟试验装置的研制

深水恶劣的海洋环境及复杂的地质条件,使得深水油气田在钻采过程面临巨大的挑战。为此,研制了深水石油钻采工程模拟试验装置。该装置可以模拟3 000～5 000 m水深的海底环境。在试验装置底部加装海底土后能够进行深水喷射法下表层套管、深水浅层地质灾害预测、深水水下井口稳定性、深水水下采油树力学分析及深水石油装备等模拟试验,也可以开展自升式钻井平台桩腿插拔桩等模拟试验研究。该装置具有环境压力高、内部空间大、土质置换方便、操作简单、数据采集可靠以及试验过程可视化等特点。深水模拟试验装置为我国深水钻完井模拟试验提供了一个良好的试验平台。

尼日尔三角洲高分辨率层序地层及沉积相研究——以尼日利亚M区块为例

本文采用高分辨率层序地层学理论,研究尼日尔三角洲中尼日利亚M区块的层序及沉积特征。选择基准井对全井段的岩屑资料进行细致的观察描述,确定自然伽马、声波等曲线对岩性的响应特征;解释主要钻井的岩性剖面;根据岩性剖面,参照地震剖面中揭示的钻井相对于沉积倾向剖面中所在的位置,选择相应的模型划分不同级别的基准面旋回;通过对钻井基准面旋回的形态、厚度、出现频率等属性特征的分析,进行基准面旋回对比,建立等时的层序格架。研究总结了不同级次旋回界面和旋回类型的识别特征,将研究层段分为9个长期旋回。基于对该区构造、沉积背景、物源供应状况及演化特征,分析了该区三角洲的基本类型、随层序及体系域的时空演化等要素。总结了分流河道、水下分流河道、砂坝等若干骨架沉积微相的旋回组合特征、叠加样式等,为储、盖组合及勘探目标评价提供了的依据。

沉积物理模拟实验在确定重力流临界坡度中的应用

主要采用沉积物理模拟实验的方法,分别对不同成因重力流的启动临界坡度进行了探讨,并对重力流的滑动临界坡度进行了分析。不同成因重力流的启动临界坡度存在较大差异,斜坡梯度大致为6m/km的斜坡带足以发生砂质碎屑流,洪水型浊流所需要的坡度最小;斜坡高差是影响沉积物再搬运重力流发育的重要条件,因此再搬运重力流所需要的坡度最大;而重力流在坡度大于0.1°时即可以滑动。重力流的启动临界坡度是形成重力流的关键。并且结合实例,分析了松辽盆地南部重力流的沉积特征。

锦州25-1油田井壁稳定问题

锦州25-1油田沙河街组地层井壁失稳严重,为解决该油田的井壁失稳问题,对该油田的泥页岩矿物组分进行了分析,开展了泥页岩的力学及水化特性实验,分析了锦州25-1油田沙河街组泥页岩的岩石力学特性和井壁失稳机制。研究发现,沙河街组地层层理性泥页岩和水敏性泥页岩共同发育;层理性泥页岩具有显著的各向异性,易发生沿层理面的剪切滑移,造成井壁失稳;水敏性泥页岩在钻井液作用下会发生水化膨胀,导致井周地层的力学性质和应力状态发生变化,表现为坍塌压力随井眼钻开时间的改变而改变;两种地层相互影响造成油田复杂事故频发。结合室内实验结果,建立了合理钻井液密度的确定方法,研究了锦州25-1油田层理性泥页岩坍塌压力随井眼轨迹的分布规律和水敏性泥页岩的水化坍塌周期,给出了保证安全钻进的工程对策,该油田的井壁失稳问题必须在优化井眼轨迹和选择合理钻井液密度基础上,并增强钻井液的封堵性和抑制性才能解决。