基于测井数据反演火成岩力学参数模型的建立及其工程应用

摘要

以往对于准噶尔盆地克拉美丽气田火成岩气藏的研究主要集中在岩石物理性质、岩性识别等方面,尚未涉及岩石力学特征方面的研究.为了指导该区火成岩气藏钻井参数的优化设计,以克拉美丽山前石炭系为例,对8口井的岩心进行了室内力学性质测试,采用数理统计的方法,实现了岩心弹性参数动态值与静态值的转换,多元回归出火成岩力学参数的原位测井数据反演模型,绘制了典型井的岩石力学参数和地层压力剖面,优化出避免井筒复杂的钻井压力控制方式和钻井液密度设计范围.研究结果表明:①较之于沉积岩,火成岩具有抗压和抗剪强度大、杨氏模量高、泊松比小的特点,并且不同岩性的火成岩力学强度差异明显,井壁失稳和漏失风险取决于火成岩的岩性及裂缝发育程度;②所建立的火成岩各项力学参数测井模型的计算结果误差小于11％,可以准确计算出克拉美丽山前典型井的地层坍塌、漏失、破裂压力值;③通过分析克拉美丽山前火成岩坍塌压力和漏失压力随井眼轨迹的变化规律,得出了定向井段方位沿最小水平主应力方向虽然可以提高裂缝钻遇率,但是钻井风险更大、钻井液安全密度窗口更窄的认识.结论 认为,该模型的建立方法具有很好的推广价值.