| 研究生: |
魏家美 Wai, Chia-Mei |
|---|---|
| 論文名稱: |
利用晶界破裂模式分析岩心及鑽屑
以評估地下地層性質之研究 |
| 指導教授: |
溫紹炳
Wen, Shaw-Bing |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering |
| 論文出版年: | 2004 |
| 畢業學年度: | 92 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 67 |
| 中文關鍵詞: | 出砂 、地下地層性質 、暴露程度 、晶界破裂 |
| 外文關鍵詞: | Sanding, Intergranular fracturing, Degree of exposure, Under grund seam properties |
| 相關次數: | 點閱:51 下載:1 |
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本研究在評估地下地層性質上,提出由晶界破裂模式評估地下地層性質的新方法,希望能提供ㄧ個選擇,以進一步證實得之不易的地下地層實際狀況。
當地層張力強度較低時,在岩石微觀結構呈現結晶顆粒間彼此結合力較低現象,受力破碎時會沿著結合力比較弱的晶粒邊界破裂,造成完整晶粒暴露於顆粒外表,露於外表的完整晶粒很容易因為晶界的結合力不足而鬆脫。本研究透過結晶邊界破裂模式,量化岩石受力後結晶邊界破裂所衍生的結果,進而利用這個量化結果評估地層性質。經過實驗程序與結果與討論,獲致下列結論:
1.經由晶界破裂模式求得的晶界破裂指標,露頭砂岩是0.32,氣井下岩心是0.58,地層張力強度氣井下岩心91.5 Psi,露頭砂岩113.3 Psi,兩者相互呈反比關係,初步確定了晶界破裂模式計算的岩石晶界破裂指標作為評估地下地層張力強度等相關性質的可行性。
2.岩石張力強度會與岩石受力後晶粒鬆脫比例成正比,而晶粒鬆脫比例高低,亦代表岩層出砂的可能性高低,因此晶界破裂指標,能應用於預期地下地層的天然氣井注產氣及水層取水之出砂性質之推測。
3. 觀察鑚屑顆粒之分佈狀態,發現鑽進速度快,鑚屑顆粒粒徑分佈會較粗,而鑽進速度慢,則鑚屑顆粒粒徑較細。是因為在鑽進的過程中,強度較低的岩層,結晶顆粒間的晶界結合力較弱,在受力破碎時會有較高比例的完整單晶顆粒鬆脫,所以鑚屑顆粒粒徑比強度高的岩層鑚屑顆粒粗;鑽進速度慢、強度較強的岩層,鑚屑顆粒會較細,是因為結晶顆粒間由於晶界結合力較強關係,在受力破碎時完整單晶顆粒鬆脫比例極低,呈現高比例的穿晶破裂,使取得的鑚屑顆粒粒徑較強度低的岩層來的細。此亦可作為判斷岩石破碎沿結晶邊界破裂的指標P值大小,其量化數字之推演須另創模式來計算。建議未來可針對粉碎過細狀況的樣品建立新的模式,達到量化評估顆粒粉碎較細之地層性質目的,並開發岩層晶界破裂指標值與地層出砂性質及張力強度關聯之模式,達成得到晶界破裂指標,就能得到岩層出砂狀況及張力強度等地層性質,讓未來地質工程上能夠有另一個評估地下地層性質的方法。
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13. R.C. Burton, E. R. Davis, N. Morita and H.O. Mcleod, Application of reservoir strength characterization and formation failure modeling to analyze sand production potential and formulate sand control strategies for a series of North Sea gas reservoir. SPE 48979, presented at 1998 SPE Annual Technical Conference, New Orleans, Louisiana.
14. R.T. Ewy, and R. Ray, Etc., Openhole stability and sanding prediction by 3D extrapolation from hole collapse tests. SPE 56592, presented at 1999 SPE Annual Technical Conference, Houston, Texas.
15. 賴錦文博士論文,2003,”晶界破裂對粉碎礦石粒度分佈及品位 變化之影響研究”,國立成功大學資源工程研究所。