吐哈油田鄯勒地区西山窑岩心资料分析在提高钻进速度的研究1.doc

吐哈油田鄯勒区块西山窑岩心资料分析在提高钻进速度的应用研究本文的重点：1利用岩屑来分析岩石的各种特性 包括具体的原理 方法 及结果 2所得到的结果对提高钻进速度有哪些具体的知道意义，例如对PDC钻头设计过程中某个具体参数的确定有何指导意义 3结论得到具体利用该方法提高了多少钻速。

崔 恒
（江苏工业学院，江苏 常州 213016）

摘 要：本文摘要主要 为什么 怎么 结论
简述了国内外岩心分析技术的应用情况，从吐哈油田鄯勒区块西山窑油井岩心资料研究入手,通过对岩心资料的分析，设计出在吐哈油田鄯勒区块西山窑提高钻进速度的方案。
关键词：岩心分析 PDC钻头 钻进速度 岩屑分析
The applied research of core analysis of xishanyao layer in shanle block Tuha oilfield to increase the drilling speed
Cui heng (Jiangsu Polytechnic University, Jiangsu Changzhou 213016)
ABSTRACT: This paper described the application of core analysis in domestic and international. From the core analysis of xishanyao layer in shanle block Tuha oilfield, we can develop a better design to increase the drilling speed.
0、引 言可以写概括和研究该内容的必要性

岩心分析是通过对地层获取岩石样品而得的岩心数据，在目前国内外大多数关于岩心资料分析的文献中，岩心分析主要用于勘探工程、完井、油井大修作业以及油井和油藏评价等方面。本文基于对岩石的硬度、岩石的可钻性、岩石的研磨性的研究，从而设计出在吐哈油田鄯勒区块西山窑提高钻进速度的方案。
1、岩心资料分析在本文中介绍岩心资料分析 是否有必要

1.1 岩心分析的目的
①确定孔隙度、渗透率、残余液、岩性以及预测油、气或水的产量；
②确定孔隙度、渗透率和岩性的区域性变化，以满足为储量预测和油藏模拟而进行的油藏描述的需要；
③确定残余水饱和度；
④为进行特殊岩心分析实验，需在润湿性不变和(或)饱和度不变的状态下钻取岩心；
⑤研究定向渗透率；
⑥用于校准和(或)改善井下测井解释的资料。
1.2 岩心分析的类型
1.2.1全岩心分析
全岩心分析是指对测试层段所取的全直径（即足径和直径均匀的岩心)和全长度的岩心进行分析，全直径岩心分析可以不用取心层段的全部长度，这类分析应用在不均质地层，特别是碳酸盐岩地层。
1.2.2.标准岩心分析
标准的或“塞状状”的岩心分析是在每个要分析的层段中选一部分岩样来代表整个层段进行录井。取样和岩心分析。通常在每英尺长的岩心中选3-4in，这类分析用于像油砂和砂岩这种相当均质的地层。
1.2.3井壁岩心分析
井壁岩心分析是对用冲击法在井壁上所取得的岩样进行分析。所用的设备和技术特别适用于小尺寸的岩样，分析步骤与标准岩心分析法相似。
1.3吐哈油田鄯勒区块西山窑岩心资料分析
1.3.1鄯勒区构造地层特点
鄯勒区块的西山窑层位（J2x）油藏构造为近东西走向，南北不对称的被断层复杂化的短轴背斜，背斜长轴约9km，短轴4-5km。构造南北两翼不对称，南翼陡倾角27°-34°，局部达40°；北翼缓，倾角18°-22°，东部倾没端倾角14°-18°。该圈闭范围内断层发育，五条横断层均为正断层，两条不连续的纵断层为逆断层。本段内容是该区块的基本地质情况，并不是岩心资料分析的结果 写在这是否合适

J2x油藏位于该区块东部，该区上部地层从西域组、葡萄沟组、桃树园组、鄯善群组到齐古组，地层厚度约2300米左右，西山窑地层厚度几十米到几百米不等。主要以厚—中厚层灰绿色凝灰质砾岩、砂砾岩、小砾岩为主，夹深灰色粉砂、细砂岩及碳质泥岩和煤。齐古组地层下部开始夹层多，常规PDC钻头的使用受到了很大限制，从七克台、三间房到西山窑，地层厚度约1000米左右，这段地层从岩石可钻性看，中软—中硬地层占54.5%，硬—极硬地层占45.5%，其中七克台组地层在中等硬度地层中偏硬，硬度极值是7级，三间房、西山窑地层由于有石英砂岩，岩石研磨性相对较大。方法没有介绍 何来结论？

2、岩石特性分析研究大段的篇幅介绍基本概念是否合适？

2.1、岩屑分析岩石的硬度
2.1.1 岩石的硬度
岩石的硬度是岩石抵抗其他物体表面压入或侵入的能力。岩石及矿物硬度的测量与表示方法有很多种，其中在石油钻井中常用的两种分别是摩氏硬度和岩石的压入硬度。岩石中矿物的摩氏硬度是选择破岩工具的重要参考依据，若在岩石中占一定比例的矿物的摩氏硬度达到或接近破岩工具工作部位材料的硬度，则工具磨损很快。钻井过程中，破岩工具在井底岩层表面施加载荷，使岩层表面发生局部破碎，岩石的压入硬度在石油钻井的岩石破碎过程中有一定的代表性，它在一定程度上能相对反映钻井时岩石抗破碎的能力。
2.1.2 岩屑分析岩石的硬度
在本次研究中采用岩屑压入法来测定岩石的硬度。岩屑压入法是在岩屑上直接进行压入硬度试验,可准确获得岩石的硬度和塑性系数,同时从岩石可钻性、抗压强度及研磨性的试验原理和方法可知,它们同岩石的硬度和塑性系数有很大的相关性,这样就能准确地获得地层岩石的力学性质。
2.2、岩屑分析岩石的可钻性
2.2.1 岩石的可钻性
岩石可钻性是指在一定技术条件下，钻进破碎岩石的难易程度，或者是井底岩石抵抗钻头破碎的能力。地层可钻性级值研究是钻井中的一项基础工作，也是钻井设计和施工中必备的一个基本数据，是确定钻井方式、选择破岩工具、预测钻速、用于钻井参数优选的主要依据，是优化钻井技术和科学钻井系统工程的基础。
根据岩石可钻性的定义，表征可钻性的指标可以是岩石的物理力学性质（如抗压强度、压入硬度、点载荷强度、弹性模量及声波速率等)、穿孔速率、钻头进尺、破碎单位体积的能量（如普氏捣碎法及巴氏砸碎法)及微钻法的穿孔速率、钻深及钻时等指标，这些指标大体上可归纳为强度指标、位移指标及能量指标。
岩石可钻性是石油钻井工程的主要基础资料之一，对钻头选型、预测钻速和制定生产定额等具有重要的指导意义。
2.2.2岩屑波速测试分析岩石的可钻性
岩屑波速测试系统由超声波检测仪(包括声波发射与接受仪和示波器)、声波探头和固定加压支架组成，如图1所示。

图1 岩屑波速测试系统示意图
2.3.1岩屑分析岩石的研磨性
在石油钻探过程中，破岩工具因受到岩石的反作用而受损，破岩工具与岩石间的摩擦产生的磨损称为研磨性磨损，而摩擦时岩石磨损破岩工具的能力称为岩石的研磨性。岩石的研磨性越大，对钻头的磨损越厉害，对钻进效率的影响也越大。
2.3.2分析结果
从七克台、三间房到西山窑，地层厚度约1000米左右，岩性是泥岩夹砂岩，石英长石砂岩，其中三间房组有少部分砂砾岩，这段地层从岩石可钻性看，中软—中硬地层占54.5%，硬—极硬地层占45.5%，其中七克台组及以下地层在中等硬度地层中偏硬，硬度极值是7级，最高达8级，三间房地层由于有石英砂岩，岩石研磨性相对较大；齐古组以上地层可钻性极值小于4；在齐古组中下部砂岩地层夹层多，西三窑地层硬度高，J2s地层研磨性较大，J2x地层可钻性差。
3 结 论结论和题目吻合否？？

通过试验对岩石力学性能的研究，发现在岩石的诸力学强度中，抗拉强度最低，剪切强度次之，而抗压强度最差，抗压强度往往比抗剪强度高出数倍至几十倍，所以用剪切的方式破碎岩石是最有效的。由于聚晶金刚石层薄（2毫米左右）极硬且比碳化钨底层抗磨性高100倍左右，故切削过程中复合片能自锐，锐利的刃口切入地层在扭矩作用下向前移动，剪切岩石，充分利用了岩石剪切强度低的特点。天然金刚石钻头是靠刮削或磨削破碎岩石的，由于PDC钻头具有自锐作用，刃口锋利，故能在整个使用过程中切削岩石，从而实现高钻速钻进。
参考文献：
[1]汤风林等．岩心钻探学[M]．中国地质大学出版社，1997
[2]姚爱国等．岩土工程钻进原理[M]．中国地质大学出版社，2000
[3]屠厚泽主编．钻探工程学(下册)[M]．中国地质大学出版社，1987
[4]刘希胜等．钻探工艺学(上册) [M]．地质出版社，1991
[5]R．H．Knowlton， PDC bits using positive rake cutters ，SPE 19922， Mar．1990
[6]邹德永．尹宏锦PDC钻头钻进的岩石可钻性研究[J]．石油大学学报1992，17 (1)：31-35
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