有序样品聚类的最优分割法在地层特性评价中的应用

针对油气井钻井工程对地层特性评价的要求,把单轴抗压强度作为表征地层特性的重要参数之一,介绍了利用测井资科求取单轴抗压强度的方法和最优分割法算法,对计算得到的单轴强度处理后用聚类分析对地层进行分层,结果表明利用该方法来评价地层特性是科学合理的,具有很高的实用价值.     

南海深水L-1井区地层压力预测技术研究及应用

在深水钻井工程中,准确的地层压力剖面是确定安全钻井液密度窗口必不可少的关键数据。结合南海L-1井区地质情况,基于大量现场数据比对研究,得出最优压力预测模型,并利用测井获取的地层参数资料进行综合分析,对位于莺歌海盆地构造中部的L-1井区进行了地层孔隙压力、破裂压力和井壁坍塌压力的计算分析,得出该井区地层压力剖面图,从而预测出安全钻井液密度窗口。与邻井实测点相比,孔隙压力预测误差小于1.74%,破裂压力预测误差小于15.50%,为工程开发提供了理论支撑。     

超深定向井钻井中钻井参数对套管磨损量的影响

由于超深定向井井深较深,在技术套管封固之后下部地层钻进时间长,期间钻具与套管发生接触磨损,套管强度降低。在套管钢级一定的条件下,影响套管磨损的钻井因素主要有转盘转速、机械钻速、钻井液密度与类型、钻具组合等。以XG-X井为例,研究了这些重要因素对磨损量的定量影响。计算结果表明转盘转速、机械钻速对套管磨损影响最大;定量计算了该井当前条件下在不同的机械钻速、转速下的套管磨损量,给出了机械钻速—转速—磨损量关系图版,由于机械钻速和转速在一定范围内可以调节,实际钻井过程中可根据本研究结果合理地搭配机械钻速与转速,以减少套管磨损,提高套管寿命,延长油井使用年限。     

南海深水海域高温高压地层破裂压力预测模型

在南海海域深水高温高压地层环境下,钻井液安全密度窗口窄,井壁容易失稳.南海北部WZ12-X区块的岩石抗拉强度实验发现,岩石强度受到抗拉强度的影响,而抗拉强度又受到温度的影响.目前,传统的地层破裂压力预测模型均未考虑岩石抗拉强度的影响.为此,文中利用测井资料计算了南海琼东南盆地深部地层岩石抗拉强度,得出岩石抗拉强度随地层深度变化的拟合方程,从而建立了一种新的适合深水海域钻井的考虑岩石抗拉强度的地层破裂压力预测模型.研究结果表明:在25～200℃时,砂泥岩抗拉强度随温度的升高,先升高、后降低,最后趋于稳定;岩石破裂压力与抗拉强度呈线性正相关关系;深水海域地层的岩石抗拉强度与地层深度呈对数关系.在琼东南盆地L-X区块运用了新模型,与现场地漏实验结果对比,地层破裂压力当量密度预测误差介于0.54％～0.98％,均值仅为0.7％.新模型为深水海域钻井过程中地层破裂压力的窄密度窗口计算提供了理论支持.     

两种套管剩余强度计算方法的对比与应用

在深井、超深井的钻探过程中,套管磨损问题越来越突出,严重影响了钻井施工和后续的开发生产。以X井为对象,在分析套管磨损量的基础上,分别运用最小壁厚法和弹塑性有限元分析法对磨损套管的剩余强度进行了计算。计算分析表明,弹塑性有限元分析法计算的剩余抗内压和抗外挤强度比最小壁厚法的结果均稍大,且更贴近实际,该方法的计算结果对现场选择套管及采取防磨措施具有重要的指导意义。     

南海西部某井区安全钻井液密度窗口的确定

莺歌海盆地深水区地质条件复杂,为典型的高温高压区域,压力预测极为困难,溢流、卡钻甚至上漏下喷等问题时有发生。为解决上述问题,结合L-1井区的实钻情况和独特的地质条件,建立了一套基于地震层速度资料的地层压力预测模型。采取伊顿法计算有测井资料的深部井段的孔隙压力,对于缺少测井资料的浅部地层,则采取基于地震层速度的孔隙压力预测方法。采用邓金根法预测破裂压力,对于坍塌压力则在确定地应力后将其代入库伦摩尔准则可得。确定了L-1井区地层压力剖面从而预测出安全钻井液密度窗口,为合理设计井身结构,精准确定不同井段深度处的钻井液密度值提供科学指导。     

两种漏失压力计算模型的比较分析

钻井液发生漏失是多因素共同作用下的复杂问题，如何采用合适的计算模型来确定漏失压力的值一直以来都是一个难题。为解决此问题，在分析两种漏失种类的基础上，分别建立了漏失压力的力学模型和基于统计的漏失压力计算模型，并就两种模型的计算结果进行了实例计算分析，认为漏失压力的大小与压差有比较明显的关联性，压差越大，漏失速率越大。利用基于统计的漏失压力计算模型比漏失压力的力学模型得到的结果好，与现场实测数据相符合，具有较强的实用性。     

考虑深度和声波偏量的密度拟合对地层压力预测精度的影响

随着深水钻井技术的不断发展,窄密度窗口钻井愈发常见,深水地层压力预测精度要求随之增加。深水地层密度拟合是上覆岩层压力预测及地层压力分析不可或缺的基础,单一模型不能准确预测深水地层上覆岩层压力。鉴于此,对比伊顿指数法的孔隙压力预测过程,以非线性拟合为基础,在Power Law模型的基础上引入声波偏量对密度的影响,分析声波偏量与密度的非线性关系,提出一种修正的密度拟合模型。模型在理论上综合考虑地层正常压实情况及声波速度变化反映的密度异常,更符合实际,解决了单一模型无法准确拟合深水地层密度的难题,破裂压力预测误差由6.36%降低至2.73%。     

基于声波测井的地层孔隙压力预测及应用

地层孔隙压力预测是研究井壁稳定性的一个重要因素,准确预测地层孔隙压力可以避免发生溢流、井喷等安全问题,提高钻井效率,降低环境影响和经济损失。江苏油田花庄区块是新发现的页岩油区块,在施工过程中由于地层孔隙压力预测不准而引发溢流、坍塌等复杂事故。为提高花庄区块地层孔隙压力预测精度,应用等效深度法、Eaton法、有效应力法进行孔隙压力预测,并对预测结果进行对比分析。研究结果表明：等效深度法和有效应力法预测结果最大误差均超过10%,不能满足工程需要;Eaton法预测误差最小,最大误差为4.77%。因此,在花庄区块用Eaton法预测地层孔隙压力的效果最佳。预测结果应用于指导现场施工,减少复杂事故的发生,为该区块页岩油的开发提供技术支撑。     

地层压力预测技术在准噶尔盆地钻井中的应用

准噶尔盆地东部地区存在多套不同的压力层系,给钻井工程带来了很多困难。地层压力的准确计算对于合理、经济地选用钻井液性能,防止井喷、井漏、井塌等复杂钻井情况的发生具有重要意义。为此,分析了准噶尔盆地东部地区异常压力成因机理,认为水热增压、烃类生成和黏土矿物转化不是该地区异常压力主要成因,欠压实作用才是造成该地区异常压力的主要机理。以现场测井资料和实际施工数据为基础,应用测井资料解释方法对该地区的A1井等6口井进行了地层压力预测。结果表明：奇古组以下地层存在异常高压,钻井时应提高钻井液密度来实现平衡钻井;地层压力预测值与实测值相对误差最高为4.3%,预测精度高,达到了指导现场安全钻井和井控的目的。