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。     

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...     

地层三项压力预测技术研究

钻前地层压力预测资料,对待钻层油气的评价具有重要作用,更是确保安全钻井的重要信息。阐述了计算地层压力的方法及压力预测分析系统(Drill Works2005)软件的应用。经分析,自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料基本上反映了地层的综合物理性质,因而与地层压力紧密相关。据此,对应用测井资料进行地层压力预测的模式进行了分析。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度较高,可满足工程要求。     

地层压力预测在SK1井的应用

准确的地层压力预测是实现优质、高效、安全钻井的关键,也是油气层保护的重要环节。SK1井的地层压力预测与实施的地层压力误差小于6%,文中重点介绍利用地震和邻井已钻井资料进行地层压力预测以及运用测井资料进行地层孔隙压力随钻检测的方法。     

深水浅层安全钻井液密度窗口预测技术及工程应用

深水浅部地层成岩性差,井眼易塌、易漏,钻井液安全密度窗口窄,安全钻井液密度窗口的精确预测是深水钻井作业安全和成功的关键。通过分析水深浅部地层地应力、成岩特征,提出了深水地层密度分段预测方法,并据此确定了深水井的3个地应力纵向剖面(上覆岩层压力、水平最大地应力和水平最小地应力);建立了深水浅层塑性地层井壁坍塌压力极限应变计算模型,实现了深水浅层安全钻井液密度窗口的精确预测,并在西非赤道几内亚湾深水S1井进行了应用,确定了S1井的钻井液安全密度窗口,保障了该深水井的安全快速钻井。     

地层压力剖面在复杂井钻探中的应用

为保证复杂探井的顺利钻进,更好地保护油气层,在钻前进行地层3项压力(地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力)剖面的预测非常重要.利用邻井测井资料、钻井工程资料对大港油田南大港潜山构造带歧南9X1、歧南9X2等井,在钻前进行了地层3项压力预测.根据该地区进入油气层段前地层坍塌压力较高,而进入油气层后地层坍塌压力下降,同时油层孔隙压力较低的实际情况,采用了一套与传统井身结构设计完全不同的设计方式,虽然增加了一定的套管成本,却保证了钻井施工的顺利进行,有效保护了油气层,与邻井相比,产量大幅度提高.     

利用测井资料预测地层三项压力技术

钻前地层压力预测资料,对于待钻层油气的评价具有重要作用,更是确保安全钻井的重要信息。本文阐述了计算地层压力的方法及压力预测分析系统(DrillWorks 2005)软件的应用。经分析,自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料基本上反映了地层的综合物理性质,因而与地层压力紧密相关。据此,对应用测井资料进行地层压力预测的模式进行了分析。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度较高,可满足工程要求。     

深水油气田钻井安全密度窗口计算方法

近年来深水油气勘探发展迅速,与陆上及浅海区域的钻井相比,深水上覆岩层压力较低,容易发生漏失。另外,深水浅层泥页岩也容易发生水化坍塌。因此,深水钻井中要求提供更精确的安全密度窗口,以防止发生复杂事故。通过借鉴陆上与浅海地区钻井中的井壁稳定性分析方法,结合深水钻井自身特点,得出了深水钻井安全密度窗口计算方法,其中上覆岩层压力利用密度积分方法计算,孔隙压力可以利用测井数据根据Eaton法进行计算。针对深水浅部地层的特殊性,建立了塑性区半径评价法用于浅部地层坍塌压力计算,并且认为深水钻井中漏失压力等于水平最小主应力,钻井中将漏失压力作为允许使用钻井液密度的上限。根据上述计算方法可以得出深水钻井的安全密度窗口,为钻井工程提供参考。     

深水钻井井筒压力预测与控制方法研究进展

深水油气资源储量丰富,勘探开发前景十分广阔。井筒压力预测与精准控制对于提高深水油气钻井成功率及施工效率至关重要。为了避免钻井过程中喷、漏、卡、塌等井下复杂情况的发生,其关键点是对井筒压力进行精确预测,进一步采取有效的压力控制措施。以井筒压力预测模型为前提、压力控制为主线,系统阐述了深水油气钻采的单相流、多相流井筒压力预测模型以及单梯度、双梯度、多梯度控压钻井方法基础研究的新进展。结合目前井筒压力预测与控制方法的研究现状,提出了控压钻井技术的重点攻关方向,如酸性气体气侵后井筒流动规律、多梯度控压钻井新方法与配套装备、智能化钻井与井控系统等。该研究成果可以为控压钻井的理论发展与工艺设计提供一定的参考。通过对比研究国内外海洋控压钻井技术的特点、核心装备、工作原理及适应性等,明确不同控压钻井技术的优势与不足之处,综合考虑中国深水区域的地质结构、施工环境与经济效益,对控压钻井技术的发展提出相关建议。     

新的地层压力系数预测方法及在板深7井的应用

以往在钻井设计中,是依据某一裸眼段的最高孔隙压力设计该井段的钻井液密度。提出了新的地层孔隙压力系数预测方法：考虑到目前钻井设备中的井控装置,各种先进的录井监测装置,以及各种业已成熟的录井计算机预测算法等,可以忽略占比例较小的高孔隙压力井段,对地层孔隙压力梯度进行预测。使用该方法得到的从出现井喷迹象到井喷发生的时间化使用以往预测方法得到的时间长,归纳了一套描述井涌过程的数学方法（线性函数,非线性函数,特殊的非线性函数）,回顾了人们以前对井涌过程的解释,并提出了笔者的新见解。非线性函数模型认为井涌过程中,地层向井筒内注气的速率不是随时间线性增加的,气体体积增加的速率与当时气体的体积成正比;特殊的非线性函数模型则认为井眼内注入气体的速度并不是与气体量成正比,而是与此时气体量与液体量的乘积成正比,该模型能够解释井喷现象,并提出了预测地层压力新方法的有关数学方法,分析了新方法与以往方法的关系,并根据具体情况对新的观测模型进行了修正,这一新方法在1998年大港油田板深7井的钻井设计及钻井中试用,使钻井液密度大幅度降低,不仅加快了钻井速度,还很好地保护了油气层,使板深7井成为大港油田历史上第一口“千吨井”,为国家发现了一个大气田。     

白云凹陷深水区井壁稳定性研究及应用

白云凹陷深水区是珠江口盆地重要的储量增长点,但是深水钻井安全钻井液密度窗口窄,钻井风险高,因此准确评估白云凹陷深水区井壁稳定性的规律和特点,对白云凹陷下一步的开发十分必要。针对白云凹陷深水区的钻井情况和地质特点,研究了地层压力体系特征,认为幂律模型和Eaton模型能够获得精度较高的地层密度和地层孔隙压力,得出了地层压力体系随水深的变化规律,其中地应力和破裂压力受水深影响明显。利用得到的地层压力对白云凹陷深水区的安全钻井液密度窗口进行了评估,认为白云凹陷深水区井壁坍塌风险较低,漏失风险高,主要是砂岩渗透性漏失,钻井液设计时需考虑其影响。     

青西油田地层压力预测技术的研究与应用

地层压力预测对提高钻井速度、保护油层、合理设计井身结构和钻井液密度有着重要的意义。通过对完成井岩心和测井资料的分析处理，建立了青西油田地层压力预测数学模型，十多口井的现场应用表明，该模型压力预测结果误差小于10％；完井试油发现，储层污染明显减小，产量与邻井相比大幅度提高，取得了较好的经济效益。同时，也为青西油田提高钻井速度、缩短钻井周期、提高勘探开发效益奠定了坚实的基础。     

西非S深水区块裂缝性碳酸盐岩地层控压钻井技术

西非S区块上部泥岩地层钻井压力窗口窄,下部裂缝性碳酸盐岩地层漏失严重、含硫化氢、地质不确定性高,控压钻井技术是应对这些问题比较成熟的技术,但单项控压钻井技术无法同时解决上述问题。根据环空压力动态控制钻井技术可解决泥岩井壁稳定性问题以及加压泥浆帽钻井技术可解决钻井液严重漏失情况下含硫化氢地层井控问题,提出了一种将两项独立控压钻井技术进行组合应用的新技术。从控压装备共用、技术方案转换、施工关键点决策3个方面进行了研究。实例应用表明,该控压钻井组合技术可有效解决同一井内井壁稳定、漏失、井控等多项复杂问题,相比单项控压钻井技术应用效果更好。该研究对该区块及类似地层后续勘探开发作业具有指导意义。     

四川气田GM区块地层三压力剖面建立及应用

地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力剖面是钻井井身结构优化设计及安全钻井液密度窗口确定的基础。利用测井方法计算三压力剖面,结合现场实测三压力数据,建立了GM区块地层三压力剖面;在充分认识三压力剖面特征基础上,开展了GM区块井身结构优化及安全钻井液密度窗口制定。研究提出,该区针对须二目的层的钻井具备三开制井身结构优化条件,同时指出前期钻井以地层孔隙压力为依据制定钻井液密度存在不合理处,推荐J3p-T3x5段地层采用微超地层坍塌压力设计钻井液密度较为合理,T3x4段以深地层采用微超地层孔隙压力设计钻井液密度较为合理。研究结果为GM区块钻井工程设计及现场施工提供了科学依据,经现场应用,提高了钻井效率、降低了钻井成本,取得良好经济效益。图2表1参10     

三项压力计算及评估软件的应用

建立准确的孔隙压力剖面、坍塌压力剖面及破裂压力剖面是科学化钻井的一个重要要求,是确定钻井液密度、合理井身结构设计以及完井方法的主要依据。地层压力评估软件综合了目前国内外常用的解释计算方法,将地质、地震、测井、钻井、测试以及室内实验等各方面的数据与地层压力问题有机地结合起来,使三项压力的计算、分析更为系统化,并逐步精确化。实际应用表明,该软件的评估结果与实际测试结果基本一致,证明了该软件的精确性、可靠性与实用性。     

深水动态压井钻井井筒压力模拟

动态压井钻井技术可有效解决深水表层钻井过程中出现的溢流或井漏、井塌等井下复杂事故。为研究深水表层动态压井钻井过程中的压力变化特征,结合动态压井钻井基本原理,建立了动态压井钻井井筒物理模型,通过设定海水和加重钻井液的初始排量、排量随时间的变化率,推导出了变排量、变密度模式下的动态压井钻井井筒压力数学模型。根据墨西哥湾深水钻井实例数据,计算分析了动态压井钻井过程中环空密度、环空压力、环空压耗以及井底压力随时间的变化关系。结果表明,动态压井钻井技术的关键在于通过实时调整海水排量、加重钻井液排量控制混浆密度,进而控制环空液柱压力,达到深水表层安全钻井的目的;机械钻速是影响井底压力的重要因素,机械钻速越大,由岩屑产生的附加密度越大,井底压力越大。     

调整井钻井过程中地层压力控制技术的研究与应用

萨中开发区经过长时间的分层注采,地层孔隙压力分布发生了极大变化,出现了高压层、正常压力层及欠压层在单井纵向剖面上并存的情况,给加密调整井的钻井施工安全、钻井液密度设计及油层保护带来了极大的困难。根据该区块的储层特性和开发现状,对该区块内不同井网注水井降压规律进行研究,确定合理的注水井降压方案、钻井液密度以及注水井降压时间及降压范围;同时进行高渗低压层压力保持方法研究,通过控制注水井的井口压力来降低层间压差和钻井液密度,减少对油层的污染。此研究对于保护油层及提高钻井工程质量具有重要意义。     

复杂压力系统地层压力预测方法在文东油田的应用

建立了复杂压力系统地层压力预测方法的数学模型 ,并利用文东油田文 13块已钻井的测井资料、采油注水井的地质资料 ,预测了 4口调整井的孔隙压力、坍塌压力、破裂压力 ,并据此推荐了实钻时所采用的钻井液密度 ,取得了良好的施工效果     

三个压力技术在辽河双南地区的应用

针对辽河油田双南地区钻井施工中经常出现井塌、大段划眼、卡钻等复杂情况造成钻井速度慢、费用高的现象，从力学角度分析了地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力(以下简称“三个压力”)，建立了该地区的三个压力剖面和三个压力的等值分布图，得出三个压力的分布规律，用实例分析了该地区出现钻井事故的原因，为提高该地区的钻井速度，降低开发成本，提供了一套行之有效的方法。     

泥页岩地层三个压力剖面的数学模型建立及应用

主要介绍了三个压力(包括地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力)剖面数学模型的建立及其软件应用,通过应用这些新技术不但有效地解决了深层井难于开发的问题,而且还可以较准确地预测井下地层的真实压力,具有理论指导意义。