【摘 要】
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灰岩地层发育包括溶孔和裂缝在内的多种漏失通道,在钻井过程中存在漏失发生不确定、漏速变化大和封堵困难的问题。承压堵漏技术是隔绝井筒和地层压力传递,形成桥塞封堵体,维持井筒完整性,提高井壁承压能力的有效手段。如何维持溶孔-裂缝性灰岩地层钻井过程井壁稳定,提高钻井效率是亟需解决的工程难题。灰岩复合漏失通道条件下的漏失机制是解决该问题理论和技术上的一大难点。本文针对溶孔-裂缝性灰岩地层承压堵漏机理,系统开
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灰岩地层发育包括溶孔和裂缝在内的多种漏失通道,在钻井过程中存在漏失发生不确定、漏速变化大和封堵困难的问题。承压堵漏技术是隔绝井筒和地层压力传递,形成桥塞封堵体,维持井筒完整性,提高井壁承压能力的有效手段。如何维持溶孔-裂缝性灰岩地层钻井过程井壁稳定,提高钻井效率是亟需解决的工程难题。灰岩复合漏失通道条件下的漏失机制是解决该问题理论和技术上的一大难点。本文针对溶孔-裂缝性灰岩地层承压堵漏机理,系统开展了如下研究内容:（1）溶孔和裂缝型漏失通道表征与预测研究提出了基于阈值分割的成像测井漏失通道识别方法,并结合漏量记录形成了溶孔、天然裂缝和诱导裂缝的漏失通道表征方法;建立了溶孔、天然裂缝和诱导裂缝单一漏失通道漏速预测模型,获得了不同漏失通道特征参数与漏速的定量关系,形成了漏失通道发育程度判断图版。（2）溶孔-裂缝型灰岩地层漏失规律研究基于离散裂缝和变渗透率基质耦合的方法,建立了溶孔-裂缝复合漏失通道漏速预测有限元模型,分析了漏失通道特征参数和工程参数对漏速的影响,明确了溶孔-裂缝型灰岩地层漏失规律;提出了基于漏速模型计算漏失压力的方法,开展钻前单井漏速预测。（3）桥塞堵漏颗粒材料粒径优化设计研究建立了溶孔和裂缝不同漏失通道类型的桥塞堵漏数值模型,开展了计算流体力学与离散元耦合的承压堵漏数值模拟,明确了溶孔-裂缝性灰岩地层不同桥堵颗粒级配模式下的承压体力链演化规律,优化了现有桥堵材料粒径级配方法;明确了承压堵漏过程封堵层形成演化、承压能力提升和封堵失效机制。（4）溶孔-裂缝性灰岩地层漏失控制方法研究针对中东哈法亚油田溶孔-裂缝性灰岩地层,提出了综合防漏堵漏控制方法;采用波形指示反演方法中的目标概率模拟,实现了钻前不同类型漏失通道空间分布的概率预测;应用漏速模型开展了灰岩地层“呼吸效应”漏失规律研究;并将优化后的桥堵材料粒径级配方法进行了现场应用。
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