单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地质力学基本原理和其具体应用综述,地质力学基本原理和其具体应用综述,2,一,.,现场的地质力学问题,二,.,井眼应力集中,三,.,地质力学基本原理,四,.,地质力学现场应用,提纲,2 一.现场的地质力学问题提纲,问题：,什么是地质力学？,工作中遇到了哪些地质力学问题？,问题：,6921m,岩屑,克深,1,井,-,掉块,掉块,6921m岩屑克深1井-掉块掉块,在钻进过程中，时常出现大的团状掉块，最大边长超过,3.5cm,克深,204,井,-,掉块,掉块,在钻进过程中，时常出现大的团状掉块，最大边长超过3.5cm克,掉块,2012,年,6,月,25,日下钻至井深,3231.07m,遇阻，甩单根，接方钻杆，,26,日划眼至井深,3229.94m,时，扭矩突然由,10.5 KN.m,升到,32KN.m,，转盘蹩停，钻具遇卡。,8:00,12:00,测卡点,13:00,紧扣,17:00,反转转盘,8,圈,爆炸松扣,(,悬重由,134124t),22:00,起钻至套管鞋,0:00,装冲管、鹅颈管,5:00,起钻完,(,落鱼长度,49.09m,鱼顶位置,3180.87m,。,克深,2-2-14,井,-,康村组发生掉块卡钻,掉块2012年6月25日下钻至井深3231.07m遇阻，甩单,克深区块多口井出现下放遇阻，上提遇卡的复杂情况，严重的甚至发生了卡钻事故。,井号,井型,完钻时间,井眼,尺寸,井深,（,m,）,卡钻,层位,钻井液密度,（,g/m,3,）,损失时间（,d,）,克深,204,探井,2012-9-10,6 5/8,6832.47,K1bs,1.88-2,163,克深,205,探井,2012-8-31,9 1/2,6843,E1-2km4,2.3,3,9 1/2,6787,E1-2km4,2.3,4,克深,7,探井,2011-3-6,6 5/8,7935,E1-2km,2.15-2.27,5,克深,1,探井,2010-10-20,5 7/8,7035,K1bs,2-2.1,172,克深,2,探井,2008-8-10,6 5/8,6771.79,K1bs,2.08,1,克深,2-1-7,开发井,未完井,17 1/2,3040,N1-2k,1.6-1.61,3,克深,501,探井,未完井,17 1/2,3605.5,E2-3s,1.81-1.82,3,克深,3,探井,未完井,8 1/2,6870.3,E1-2km,2.28-2.3,97,克深,2-2-14,开发井,未完井,13 1/8,3236.7,N1-2k,1.68,8,克深区块现有,32,口井，其中,9,口发生卡钻，累计损失时间,459,天,克深区块井壁掉块卡钻情况统计,掉块,克深区块多口井出现下放遇阻，上提遇卡的复杂情况，严重的甚至发,单侧变形,双侧变形,套管变形,单侧变形双侧变形套管变形,套管变形,套管挤毁,套管变形套管挤毁,套管变形,套管变形,套管变形套管变形,套管变形,40,臂井径测量的套管变形,测井观察套管变形,套管变形40臂井径测量的套管变形测井观察套管变形,钻完盐层固井后，,下钻至井深,3080m,遇阻,10t,，划眼通过,(,井段,3080-3110m,扭矩,4-15kN.m),钻进至井深,4551.05m,发生井漏失返，吊灌起钻至井深,3466m,遇卡,(,套管内,),悬重由,130,上升至,150t,，上提下放活动,上提遇卡下放能放脱,最高上提至,220t,解卡。,30753113m,，,43504450m,为大段盐层，盐层盐体的流动造成套管变形。,250.8mm,套管下深,3912m,339.7mm,套管下深,2500m,克深,4,井铁屑,套管变形段：,3070-3100m,，,3466m,套管变形,克深,4,井盐层套管变形，造成该井工程报废,钻完盐层固井后，下钻至井深3080m遇阻10t，划眼通过(井,序号,井号,套管尺寸,套管下深,变形点,（,m,）,岩性,损失时间,（天）,1,大北,102,9 7/8,5303,4970,膏质泥岩、泥膏岩,9.1,2,克深,5,14 3/4,2735.62,1522-1547,膏盐岩段,4.5,3,却勒,4,7,5998.2,套管鞋变形,泥膏岩与泥岩，膏质泥岩不等厚互层,3.8,4,乡,1,7,5329,3994-5329,白色盐岩、盐膏岩、灰色膏质泥岩,33.4,5,羊塔克,5-1T,9 7/8,5257,5255.8-5258.5,石膏互层，细砂岩,1.7,6,英买,11,9 5/8,4737,4736,红色砂岩夹白色石膏层,20.9,7,英买,321,9 5/8,4864.11,4821.2-4822.9,泥岩 含膏泥岩 石膏岩 细砂岩 中砂岩,2.8,8,英买,33-H1,9 5/8,5117,4753-4764,膏泥岩,6.8,9,英买,34,9 7/8,4901,4809-4823,膏质泥岩，白色盐岩,0.3,10,英买,36,9 7/8,5081.7,4995-4999,泥岩 含膏泥岩 膏质泥岩,22,11,英买力,7-H1,7,4877.5,4627.7-4629,膏盐岩段,12,塔里木油田套管变形不完全统计,套管变形,序号井号套管尺寸套管下深变形点岩性损失时间1大北1029 7,井漏,白垩系岩心,-,克深,206,井,井漏白垩系岩心-克深206井,井漏,岩心,-,克深,207,井,井漏岩心-克深207井,大北,-,克深目的层段裂缝发肓，溢流、井漏频繁,井漏,大北-克深目的层段裂缝发肓，溢流、井漏频繁井漏,出砂,出砂,出砂出砂,盐膏层流变,盐膏层,避免缩径的钻井液密度是多少？,库车坳陷膏盐岩层平面分布图,古近系库姆格列木群,新近系吉迪克组,盐层厚度,盐膏层流变盐膏层 避免缩径的钻井液密度是多少？库车坳陷膏盐岩,压裂,体积压裂,目前，美国页岩气开发普遍采用,体积压裂,技术,（,SRV Stimulated Reservoir Volume,）,体积压裂是,指在水力压裂过程中使,天然裂缝不断扩张,和,剪切,滑动,（剪切破坏）,，形成天然裂缝与人工裂缝（拉伸破坏）相互交错的复杂裂缝网络，从而增加改造体积、提高初始产量和最终采收率,。,压裂体积压裂,断层滑动,断层滑动,断层滑动断层滑动,可钻性,苏,2,井钻速非常低,可钻性苏2井钻速非常低,大北,-,克深区块的地质力学问题,地质力学问题,库车组,N,2,k,3503.5,砾石段长，易井漏，机械钻速低,康村组,N,1-2,k,4684,掉块,吉迪克组,N,1,j,4974,苏维依组,E,2-3,s,5151,井漏,库姆格列木群,膏质泥岩段,5216,复合盐层流变,膏盐岩段,5705,白云岩段,5708.5,膏泥岩段,5725,底砂岩段,5747.5,巴什基奇克组,K1bs,二段,5794,目的层裂缝发肓，井漏、溢流频繁,可钻性差,储层改造,三段,5895,巴西盖组,K,1,b,一段,5919,问题：生产中还有哪些地质力学问题？,大北-克深区块的地质力学问题地质力学问题库车组N2k350,地质力学的相关概念,Zoback,院士：,Geomechanics,，包含了前面列举的内容。,李四光：,地质力学,是地质学的一门分支学科，指运用力学原理研究地壳构造和地壳运动规律及其起因。,孙殿卿院士：,石油地质力学,是地质力学应用于石油勘探开发的一门新兴学科。充分利用地质力学的技术和方法,并结合石油地质、石油物探、石油开发、流体力学、岩石力学等基本学科，创造性地开拓石油地质力学的新理论新思维。其主要研究内容包括：,(1),油气分布与构造体系格局及演化,;,(2),油气移聚成藏过程的地应力驱动机制,;,(3),油气藏保存与新构造运动,;,(4),断裂封闭和开启与油气赋存的动力学,;,(5),复杂构造条件下油气田预测理论和方法。,孙殿卿院士总结的石油地质力学的概念的研究领域仅包括石油勘探领域。,问题：为了包含上述内容，国内应该怎么选一个新名词？,地质力学的相关概念Zoback院士：Geomechanics,24,一,.,现场的地质力学问题,二,.,井眼应力集中,三,.,地质力学基本原理,四,.,地质力学现场应用,提纲,24 一.现场的地质力学问题提纲,问题,那么怎么去解决这些问题呢？,其中的基础的、关键的、核心的问题是什么？,基本原理包含哪些内容？,问题,基本模型,套管,-,地层模型,井眼模型,井身结构示意图,基本模型套管-地层模型井眼模型井身结构示意图,二,.,井眼应力集中,井眼应力集中,井壁上的应力,当井壁应力超过岩石,抗压强度,时，井壁发生掉块；,当井壁应力超过,抗拉强度,时，井壁产生裂缝。,二.井眼应力集中井眼应力集中井壁上的应力当井壁应力超过岩石抗,试验,s,MAX,s,min,试验sMAXsmin,w,BO,成像测井,Electrical Image Log,Acoustic Image Log,wBO成像测井Electrical Image LogAco,地质力学的基础问题,确定地应力是解决地质力学的基础、关键、核心问题（外因）；,岩石强度也是地质力学的基础问题（内因）。,地质力学的基础问题确定地应力是解决地质力学的基础、关键、核心,31,一,.,现场的地质力学问题,二,.,井眼应力集中,三,.,地质力学基本原理,四,.,地质力学现场应用,提纲,31 一.现场的地质力学问题提纲,应力,在一般坐标系，描述应力需要,6,个参数（剪应力互等）；,在主应力坐标系下（没有剪应力），应力状态更容易描述。,问题：应力和压力有什么区别？,应力在一般坐标系，描述应力需要6个参数（剪应力互等）；问题：,地应力,地球表面与空气接触，因此不能承受剪应力，这表明地表是一个主应力面；,可见，只需要,4,个参数描述地应力，垂直应力、两个水平主应力以及水平最大主应力的方向；,地下每一点都需要这,4,个参数来描述，因此，需要建立沿深度的剖面。,地应力地球表面与空气接触，因此不能承受剪应力，这表明地表是一,地应力,地应力分类模式,地应力地应力分类模式,