Науковий вісник НГУ

Механічні властивості та стійкість стінок cвердловин при бурінні на сланцевий газ

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Розробка родовищ корисних копалин

Останнє оновлення: 16 липня 2014

Опубліковано: 20 березня 2014

Перегляди: 4875

Aвтори:

Баохуа Юй, Китайський університет нафти, Державна головна лабораторія нафтових ресурсів і розвідки, м.Пекін, Китайська Народна Республіка

Чуаньлян Янь, Китайський університет нафти, Державна головна лабораторія нафтових ресурсів і розвідки, м.Пекін, Китайська Народна Республіка

Цзіньгень Ден, Китайський університет нафти, Державна головна лабораторія нафтових ресурсів і розвідки, м.Пекін, Китайська Народна Республіка

Веньлян Лі, Китайський університет нафти, Державна головна лабораторія нафтових ресурсів і розвідки, м.Пекін, Китайська Народна Республіка

Ляньбо Ху, Китайський університет нафти, Державна головна лабораторія нафтових ресурсів і розвідки, м.Пекін, Китайська Народна Республіка

Реферат:

При бурінні у продуктивних горизонтах, що містять сланцевий газ, часто виникають ускладнення, обумовлені порушенням стійкості стінок свердловин. Газовмісні породи відрізняються високою щільністю, добре розвиненою мікротріщинуватістю й шаруватістю, і їх механічні властивості відмінні від властивостей  щільних піщаників або карбонатів. Таким чином, проведення порівняльних досліджень має велике значення для буріння свердловин і розкриття продуктивних пластів. За допомогою системи визначення властивостей гірських порід МТS-816 Rock Test System проведено дослідження механічних властивостей горючого сланцю, що видобувається на півдні Китаю. У лабораторних умовах проведені дослідження зміни механічних властивостей у залежності від кута між осьовим навантаженням і нормаллю площини нашарування (кут відбору керна), критерій оцінки руйнування був перевірений і застосований для визначення міцності горючих сланців. Зі збільшенням кута відбору керна міцність сланцю спочатку зменшується, а потім збільшується. При куті відбору керна 0° вона досягає максимального значення, а при куті керна біля 60° – мінімального. Модуль Юнга та коефіцієнт Пуассона зростають зі збільшенням кута відбору керна. Крім того, проведено моделювання стабільності стінок свердловини, що буриться в горючому сланці шляхом об'єднання трансверсальної ізотропної моделі стану та критерію плавнорегульованої когезійної міцності. Навантаження руйнування має найменше значення при бурінні в напрямку максимальної горизонтальної напруги й досягає максимуму при бурінні в напрямку мінімальної горизонтальної напруги.

Список літератури / References:

1. Zou, C., Dong, D., Wang, S., Li, J., Li, X., Wang, Y. and Cheng, K. (2010), “Geological characteristics and resource potential of shale gas in China”, Petroleum exploration and development, vol. 37, no.6, pp. 641–653.

2. Narayanasamy, R., Barr, D. and Milne, A. (2010), “Wellbore Instability Predictions within the Cretaceous Mudstones, Clair Field, West of Shetlands”, SPE Drilling & Completion, vol. 25, no.4, pp. 518–529.

3. Suarez-Rivera, R., Green, S., Handwerger, D., Martin, W. and Kieschnick, J. (2005), “Accounting for Heterogeneity Provides a New Perspective for Completions in Tight Gas Shales”, In Alaska Rocks 2005, The 40th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS).

4. Mao, H.J. and Yang, C.H. (2005), “Study on effects of discontinuities on mechanical characters of slate”, Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, vol. 24, no. 20, pp. 3651–3656.

5. McLamore, R. and Gray, K.E. (1967), “The mechanical behavior of anisotropic sedimentary rocks”, Journal of Engineering for Industry, Translation of the A.S.M.E., vol. 89, pp. 62–73.

6. Yuan, J.L., Deng, J.G., Tan, Q., Yu, B.H. and Jin, X.C. (2012), “Borehole Stability Analysis of Horizontal Drilling in Shale Gas Reservoirs”, Rock Mechanics and Rock Engineering, in press.

7. Xu, Z.L. (1998), [Elastic Mechanics], Beijing, Higher Education Press.

8. Deng, J.G. (1997), “Calculation method of mud density to control borehole closure rate”, Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, vol. 16, no. 6, pp. 522–528.

9. Khan, S., Williams, R., Ansari, S. and Khosravi, N. (2012), “Impact of Mechanical Anisotropy on Design of Hydraulic Fracturing in Shale”, In Abu Dhabi International Petroleum Conference and Exhibition, Abu Dhabi, UAE.

10. Hornby, B.E. (1998), “Experimental laboratory determination of the dynamic elastic properties of wet, drained shale”, Journal of Geophysical Research, vol. 103, no. B12, pp. 29945–29964.

2014_1_baohua
2014-07-16  202.81 KB  1119

• < Попередня
• Наступна >