利用声波时差资料确定岩石可钻性的研究

在试验测定岩心的微钻头可钻性Kd和声波时差Δt的基础上,分析了岩石可钻性与声波时差的关系,建立了用声波时差确定岩石可钻性的计算模式。结合胜利油田东车地区部分岩心的可钻性实测值及相应井段的声波时差测井资料,检验了该模式的实际符合情况,给出了修正的计算模式。修正模式的计算精度可满足工程要求,是一种求取油矿地层可钻性的新方法。     

声波时差测井在岩石可钻性预测中的应用

岩石的可钻性是合理选择和设计钻头、优选钻进参数的重要依据。以实现利用声波测井资料预测岩石可钻性为研究目标，以大庆油田部分区块地质条件及大量室内实验为基础，分析了声波时差测井教据与岩石可钻性的关系，建立了岩石可钻性预测模型，提出了预测方法。建立了牙轮钻头可钻性与PDC钻头可钻性的相互关系模型。为实现特定区域油田的可钻性预测提供了技术和条件。     

用地震层速度预测井底下部地层声波时差

由于地震数据的分辨率一般较低,对于复杂地质条件下初探井仅靠钻前的地震预测结果,其精度不能满足钻井施工的需要.利用钻前的地震层速度资料,结合某井上部井段的测井资料提取地震特征参数进行特征压缩,建立起层速度与声波时差之间的关系模型,利用该模型来对钻头下部地层的声波时差进行预测,进一步提高钻头下部地层的地层孔隙压力预测精度.应用结果表明,该方法地层孔隙压力随钻预测的精度高,为高温高压地质条件下地层压力预测提供了一种有效的方法.     

应用声波测井仪对苏里格地区岩石可钻性分级

本文分析研究了测井资料与岩石硬度、强度及其可钻性的关系;现场实时钻井钻速与声波时差的关系,分析结果表明声波时差大的岩石可钻性级值明显高于声波时差小的岩石的可钻性级值,机械钻速也随声波时差的变化而变化。文章对鄂尔多斯盆地苏里格地区现场测井资料进行了统计分析,对计算岩石可钻性的数学模型进行了修正,并与岩芯实测岩石可钻性进行了对比分析,结果误差在6%左右。     

基于地震属性分析的地层孔隙压力钻前预测模型

钻前准确预测地层孔隙压力是进行井壁稳定状态分析的基础。基于地震和测井信息间的密切联系，提出了利用地震属性预测孔隙压力的新方法。通过神经网络建立已钻井段的井旁地震属性和声波时差测井数据之间的非线性关系模型，以此模型为基础预测未钻地层的声波速度。利用预测结果结合岩石力学模型得到垂直有效应力，最后根据有效应力原理计算地层孔隙压力。该方法有效克服了传统的地震层速度预测模型的不足之处，在油田的实际应用中取得了良好的效果，尤其适用于在勘探新区进行孔隙压力预测。     

利用声波时差检测地层孔隙压力的新方法

分析了声波时差资料的影响因素,介绍了进行预处理的方法,并根据有效应力定理,利用声波时差资料建立了地层岩石应力-应变关系的物理模型和压力计算的力学模型。计算过程为:1.利用声波时差测出声速;2.利用声速求出有效应力;3.利用密度测井方法计算出上覆岩层压力;4根据上覆岩层压力和有效应力求出地层孔隙压力。通过在塔里木盆地的大宛齐、羊塔克等地区的应用研究表明,预测粘度高,满足工程要求。该方法与"传统方法"相比,其最大特点是不需建立趋势线,大大减少了人为因素对检测结果的影响,适用于连续和非连续沉积地层的压力评价需要。     

姚家坡和黑家堡地区地层可钻性研究

姚家坡、黑家堡地区下部地层古老、岩性坚硬、可钻性差,为解决谊地区钻头掉齿、机械钻速慢、钻井周期长等问题,在收集谊区块测井数据、钻井井史和实钻岩心资料的基础上,利用全自动可钻性测试仪,进行了大量室内岩心可钻性实验研究,并建立了声波时差测井与岩石可钻性关系模型和该区块的地层岩石可钻性剖面.谊项研究为该地区的钻头选型、提高机...     

可钻性研究在谢风桥油田的应用

针对谢风桥油田机械钻速慢、钻井成本高等问题,对现场采集的岩心进行了可钻性、单轴抗压强度、声学等室内实验,建立地层岩石可钻性和声波时差的关系模型,并根据已经掌握的测井资料对模型进行了修正,建立了适用于预测该油田的地层岩石可钻性级值的计算模型,确定了谢枫桥油田的地层可钻性规律,绘制出了地层深度与地层岩石可钻性级值关系剖面图,推荐出了和该油田相应地层配伍的钻头。在SKB8-9井钻进时使用了推荐的钻头,机械钻速明显提高。     

利用测井资料评价岩石可钻性研究

岩石可钻性是优选钻头，制定生产定额以及降低钻井成本的基础。因此，可靠、快速、低成本地预测岩石可钻性显得尤其重要。文章在分析对比现有岩石可钻性预测方法的基础上，探讨了岩石可钻性与测井参数间的关系，开展了利用测井资料和实钻井录井资料相结合预测岩石可钻性的方法研究。结果表明，利用测井资料及其导出资料和实钻井录井资料结合计算岩石的可钻性，进而开展钻头选型的方法，可以克服室内微钻头实验法中由于岩心数量有限且实验用岩心为完整岩块，不能代表整个岩体性质的缺陷，实现快速实时地在矿场实现地层的可钻性预测。研究也表明，现有的仅仅依靠声波时差曲线进行地层可钻性预测的方法，不能惟一地确定地层的可钻性。因此，必须综合应用多种资料，除声波测井资料外，一般还应该包含反映地层岩性的岩石物理参数。文章以L工区为例，研究了岩石物理参数对地层可钻性的影响和作用。     

利用测井资料建立新区地层压力剖面指导邻井平衡钻井

测井资料中利用声波时差检测地层孔隙压力具有代表性和普遍性。正常压实地层中,泥岩声波时差与埋深在对数坐标上呈线性关系（正常压实趋势线）,可以利用声波时差偏离程度来预测异常高压,利用等效深度法来定量计算异常压力。区域钻探中,利用声波资料计算孔隙压力,建立新区压力剖面,根据地震资料层位的追踪对邻井压力剖面进行预测,可有效指导井身结构和钻井液分段性能的设计。     

岩石强度法压力监测在高温高压井中的应用

在石油钻井过程中,岩石的抗钻强度主要受井下地层岩石性质的影响,地层孔隙压力是影响岩石抗钻强度的一个重要参数。根据室内模拟试验和大量现场实钻数据分析,建立了岩石抗钻强度与地层孔隙压力的关系。在钻井施工过程中,可根据井下地层岩石抗钻强度的变化来监测地层压力的变化,该方法在中国南海西部油田进行了应用,取得了良好的效果。     

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对井剖面地层岩石可钻性的确定直接影响到钻头选型和钻速预测,然而,现有的研究岩石可钻性的微可钻实验存在较多问题。现有的岩石微可钻性实验一般通过取心在室内常温常压下进行,脱离了地下高温高压环境后的岩心不仅不能代表地层的可钻性,而且这样的可钻性数据离散、随机、有限、成本高。但若能建立基于岩石物理参数的岩石可钻性预测模型,必将能缓解可钻性评价中存在的这些矛盾。尽管利用测井资料估算岩石可钻性时,由于岩石结构的复杂性以及不适当的参数化工作使测井估算的可钻性也存在不少问题,但利用测井资料获取岩石可钻性的方法能够提供逐点可钻性数值,既能反映出整个钻井剖面岩石可钻性变化的趋势,又能反映出不同地层间的变化规律,而且成本低。鉴于此,推导了利用声波测井资料预测岩石可钻性的计算模型,并结合 Ｓ油田实际资料开展了钻速预测方法研究。     

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常规的岩石可钻性测井预测模型都是基于回归分析而建立起来的。由于回归分析直接利用原始数据或对原始数据作了标准化处理、对数变换后进行建模,以致其模型精度不高。而灰色GM(0,N)模型通过对原始数据进行累加生成所得的灰色模块来建立模型,这在一定程度上弱化了原始数据的随机性。为此,文章提出了一种基于灰色GM(0,N)理论利用测井资料求取岩石可钻性的实用方法。该方法从测井信息与岩石可钻性的内在关系出发,选用与岩石可钻性密切相关的多个测井参数,通过灰色GM(0,N)技术建立岩石可钻性的预测模型。室内试验表明,该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度,能满足钻井工程的实际需要,可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。将该法应用于SC油田Du4井的测井资料处理中,为邻井及时地提供了较为准确的地层岩石可钻性剖面,也为该区的新井钻头选型提供了科学依据。     

胜科1井钻头选型与应用效果分析

完钻井深7 026 m的胜科1井是我国东部油区目前最深科学探索井,在施工中除因复杂多变的地层孔隙压力致使其井身结构复杂、施工难度增大外,上部厚盐膏层、软泥岩和深部地层在高温、高压条件下可钻性变差等,极大制约了钻井速度的提高。为提高钻井速度,利用室内试验和测井资料建立了地层可钻性剖面和地层可钻性预测剖面,应用钻头技术效益指数最高的经验钻头选型方法对钻井资料进行了统计分析,根据地层可钻性剖面和统计分析结果推荐了与胜科1井地层相适应的钻头初步选型方案,给出了该井三开后的钻头选型推荐方案和建议。对钻头选型方案实施过程进行了跟踪并对所选钻头的使用效果进行了分析。分析结果表明,虽然钻井速度得到了提高,但没有达到预期的目标,应进一步进行深部地层岩石工程力学特性和钻头选型的研究。     

分形理论及地层岩石抗钻特性参数的分形表示方法

介绍了分形、分维的基本概念及四种分维数的确定方法，探讨了分形几何在岩石破碎方面的研究成果，说明分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性，指出分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映。在室内实验基础上，确定了岩石破碎后的块度分布函数，计算了岩石破碎的分形维数。指出岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数（强度、硬度、可钻性等）有内在的联系，并对分形维数在地层可钻性预测中的应用进行了初步讨论。     

牙轮钻头的岩屑破碎机理及可钻性的分形法

为满足优质高速钻井的要求,需要对岩石可钻性做出快捷、精确的判断。利用分形几何理论,研究了钻井过程中牙轮钻头的破岩机理以及岩屑的等破碎概率问题;依据Bond裂纹学说,提出了一种以井底返出的岩屑为对象的岩石可钻性测试方法,并建立了岩石可钻性极值和岩屑分形维数的关系模型。室内实验表明:微钻头岩石可钻性级值与破碎岩屑分形维数存在明显的相关性,由此制定了一个基于岩屑粒度分布分形维数表示的岩石可钻性预测指标。经现场检验,分形法确定岩石可钻性级值具有较高的精度。这表明钻井过程中上返岩屑的分形维数能反映岩石可钻性程度,可以用分形维数衡量岩石可钻性大小。     

鄂尔多斯盆地北部工区测井优选钻头技术与应用

利用已完钻测井资料和地质资料对工区地层强度特性进行评价,建立地层声波时差和岩石可钻性的定量关系,估算各层段的岩石可钻性级值,并对地层岩石可钻性进行分级与对比。根据可钻性级值和地层硬度、抗压强度等岩石力学参数及钻井工程情况,利用钻头优选方法,选择适应研究工区的钻头型号,对不同层位使用的钻头型号进行可行性分析和评价。通过几口井实际钻头选型的试验研究和应用,达到了提高机械钻速及钻头进尺,缩短钻井周期,降低钻井成本的目的。     

分形理论及其在地层可钻性预测中的应用

为了及时方便地预测岩石的可钻性,首次用分形理论来描述岩石破碎过程,从而确定岩石的可钻性。介绍了分形、分维的基本概念及4种分维数的确定方法,阐述了岩石破碎的分形特征和岩石破碎碎块的分形度量方法。在室内实验基础上,确定了岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,并分别采用直线、幂函数、对数、指数、多项式5种数学模型对实验数据进行了回归分析处理,结果表明直线回归方程综合指数最高,相关系数均在0.96以上。说明岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数(强度、硬度、可钻性等)有内在的联系,分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性,分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映,其在地层可钻性预测中的应用效果较好,预测误差小于12%。     

利用多测井参数求取岩石可钻性

介绍了利用多测井参数求取岩石可钻性的理论和方法，并给出了预测岩石可钻性的数学模型。室内试验表明，该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度，能满足钻井工程的实际需要；可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。