孔隙压力变化对水平井井壁围岩应力的影响

针对水平井井壁围岩应力随井壁渗流压力变化的问题,考虑井内流体渗滤造成井壁岩石孔隙压力和孔隙度变化,推导孔隙度与井内流体压力和渗滤半径的理论关系,建立考虑孔隙压力变化的井壁围岩应力计算模型。应用模型计算表明：孔隙压力变化对井壁上径向、周向和轴向应力大小影响明显,渗滤带内随着距井眼中心距离增加,孔隙压力逐渐趋于地层初始压力,考虑和不考虑孔隙压力变化计算得到的径向、周向和轴向应力差值逐渐减小,在渗滤边界处考虑和不考虑孔隙压力变化计算得到的各向应力数值相等。     

页岩气储层井周孔隙压力传递数值分析方法

由于页岩基质致密、层理和裂隙发育、富含黏土矿物,使得页岩具有超低渗透、各向异性和水敏等特性,钻井液与页岩接触产生的水化作用引起自由水在页岩中传输,从而导致井周孔隙压力不断变化,但现有方法并未考虑页岩物性特征的影响。为此,基于非平衡热动力学理论,建立了各向异性页岩的井周压力传递数学模型及有限差分求解方法,分析了井周压力分布特征、传递规律及影响因素。结果表明,各向异性页岩井周压力分布与井周角有关,并以主方向呈对称分布;钻井液化学作用对井周压力传递的影响显著,低浓度钻井液情况下井壁附近孔隙压力显著增加,而高浓度钻井液情况下却显著降低,井周压力传递集中在1倍井径范围内;井周孔隙压力的增加不利于井壁稳定,而孔隙压力的降低有利于井壁稳定;溶质扩散系数越小、膜效率系数越大、水力扩散系数越小,则井壁附近孔隙压力变化幅度越大;反之,孔隙压力变化幅度越小。该方法比常规方法更符合实际,且更加实用。     

椭圆形井眼的井壁稳定分析

本文分析了由井眼崩落造成的椭圆形井眼的井壁稳定问题,推导出了椭圆形井眼的地层破坏压力和地层坍塌压力的计算式,结果表明椭圆形井眼的破裂压力和坍塌压力都比圆形井眼大,从而提高了钻井液密度的设计下限。     

G构造深部地层井壁稳定研究

在东海西湖凹陷G构造勘探开发作业过程中,花港组以下深部地层多次发生由井壁失稳引发的起下钻遇阻、井壁掉块等井下复杂情况。该文选取伊顿法计算了地层孔隙压力纵向剖面,发现异常压力主要集中在花港组以下深部地层。并根据莫尔库伦准则进行井壁稳定钻后分析,该构造地区井壁失稳的主要原因是钻井液密度低于地层坍塌压力导致的力学失稳,以及由钻井液泥浆性能引起的泥岩水化。为确保后续钻井作业安全,建议在G构造相关区块开展钻前压力预测研究,并优选油基钻井液以避免泥岩水化。     

斜井井壁稳定的测井预测方法

从影响井壁稳定的力学因素出发,通过井壁围岩应力分析提取影响斜井井壁稳定的主应力,结合岩石破坏的强度准则建立地层坍塌压力和破裂压力的测井预测模型.针对研究工区地质情况对模型进行适当修正,建立了该区安全钻井液密度窗口.通过精细解释测井资料预测的井壁稳定情况表明,测井资料能够较好地预测井壁的稳定性,为防止井漏、井塌等工程事故...     

井壁稳定的弹塑性模型及其应用

建立了直井在均匀水平地应力作用下的弹塑性模型,并推导了坍塌压力、破裂压力的计算公式。在此基础上编制了井壁稳定塑性分析软件,并在江苏油田盐城地区盐城３井中进行了初步应用,结果表明,地层坍塌压力的预测结果与现场实际非常一致。     

椭圆形井眼的井壁稳定分析

本文分析了由井眼崩落造成的椭圆形井眼的井壁稳定问题，推导出了椭圆形井眼的地层破坏压力和地层坝塌压力的计算式，结果表明椭圆形井眼的破裂压力和坝塌压力都比圆形井眼大，从而提高了钻井液密度的设计下限。     

缅甸D区块井壁稳定性周期浅析

缅甸D区块属于山前高陡构造,地质情况极为复杂。在已完钻井中遇到了严重漏失、井壁坍塌、地层高压且钻遇多套压力系统等问题,给钻井作业带来了很大的挑战。文章结合已钻井的具体情况,对采集到的岩屑、岩心进行了室内实验分析,并利用岩石力学相关理论,对泥页岩吸水量随时间变化以及岩石强度在钻井液浸泡下的变化规律进行了分析,建立了渗流压力和附加应力场模型,得出了井壁稳定性周期的估算值,为今后该地区钻井作业过程中优化钻井设计和安全钻井提供了理论依据。     

压力衰竭储层中定向井井壁稳定性分析

在很多油气田开发中后期,储层压力会发生衰竭,压力系数可能降至0．5以下。地层压力降低将导致地应力发生变化,进而影响钻井中的井壁稳定性。因此利用某正断层构造中的地层参数,对储层压力衰竭前后,向水平最大、最小主应力方向钻井情况下,坍塌压力和破裂压力随井斜角的变化情况进行了分析,结果表明在压力衰竭地层钻井主要应防止漏失,并且应避免向水平最大主应力方向钻进大斜度井或水平井。该研究结果可以为压力衰竭地层中定向井钻井设计提供参考。     

密井网条件下地层孔隙压力及孔隙流体渗流速度的计算与控制技术

针对密井网条件下影响固井质量的主要地质因素,笔者应用多井作用于地层任一点的压力势差为各相关井单独作用于这一点的势差总和原理和地层任一点孔隙流体渗流速度为多井共同作用的流体渗流速度矢量迭加理论,给出了地层孔隙压力和地层孔隙流体渗流速度的计算方法,并分别建立了相应的控制技术。应用该计算方法和控制技术对大庆油田待钻修井地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度进行了计算。结果表明,该方法具有较高的计算精度,计算结果与实际基本相符。     

孔隙压力变化对地应力的影响研究

在开发井的生产过程中,地层孔隙压力降低的同时,地层的破裂压力也在降低,这是由地层孔隙压力的变化导致地应力,特别是两个水平主地应力产生了变化引起的.推导出了两个水平主应力随地层孔隙压力变化的理论公式和地层破裂压力、坍塌压力的预测公式,计算了大港油田马东区块开发前后的两个水平主应力、地层破裂压力、坍塌压力,证明了这些公式的可靠性.     

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳机理研究

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳是该区钻探过程中普遍遇到的技术难题,造成了多次钻井复杂事故,影响了钻井工程进度和增加了钻井成本。该文通过X-射线衍射等分析测试手段,对该地区失稳井段岩样进行了理化性能测试分析,研究了井壁失稳的机理,并分析了钻井液及工程因素对井壁失稳的影响,为该地区井壁稳定技术研究提供了依据。     

油藏孔隙压力的测井解释

从自然电位测井原理出发建立压力解释数学模型,应用测井数据对油层进行孔隙压力解释;编制自动扫描软件,在测井现场打印孔隙压力剖面,也可以进行室内解释,该方法具有计算精度高、生成速度快、可操作性强等特点,适用于所有砂岩渗透性油藏新钻井孔隙压力解释,适合蝇现场操作,为进一步分析老井的注采效果,及时发现高压层、减少套套管损坏等提供了必要的资料,在油田开发调整方面具有一定的实际意义。     

利用测井资料预测孔隙压力、破裂压力和坍塌压力

钻井液漏失、井喷、井壁坍塌和油气层受污染等异常情况,主要受地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力（以下简称“三压力”）控制,是钻井技术人员经常面临的问题。钻前建立“三压力”剖面,就可以设计出钻井液安全密度窗口,保证油田勘探开发生产中的钻井施工安全。电缆地层测试直接获取较为精确的地层孔隙压力,利用偶极声波测井方法能预测出破裂压力和坍塌压力,建立其连续剖面。最终建立了准噶尔盆地“三压力”成果数据库和网上查询系统。     

复杂地层地层孔隙压力求取新技术

在分析异常高压形成机理及国外地层压力求取方法研究进展的基础上，介绍了适于泥岩欠压实成因及适于砂泥岩地层不同成因的地层孔隙压力求取新方法，其理论基础是有效应力定理，通过建立声波速度和垂直有效应力等因素的关系模型，利用测井等资料求取地层的垂直有效应力，从而求取地层孔隙压力。其中，利用适于砂泥岩地层不同成因的孔隙压力求取方法，可以获得真正连续的孔隙压力剖面。根据国内外地层压力计算最新方法，编制了地层压力分析应用软件，多年来在国内多个油田的应用表明，该软件具有先进性和很好的实用性。     

钻修井地层孔隙压力预测模型及其应用

为了能够准确预测钻修井地层孔隙压力,减少井下复杂事故的发生,文中应用渗流力学理论和油藏工程方法,根据待钻修井周围油水井的动静态资料,利用多井作用于任一点（待钻修井）处的地层压力势差为各相关井单独作用于这一点的势差总和原理,建立了地层孔隙压力预测的数学模型,该模型包括稳定流、不稳定流和受断层影响井三种情况。应用该模型对大庆油田杏四、杏五区待钻修井地层孔隙压力进行了预测,结果表明：该方法能准确预测待钻修井处地层孔隙压力,绝对误差为±0.5MPa,吻合程度较好。     

土坡稳定性分析中的孔隙水压力问题

针对土坡稳定性研究现状,认为孔隙水压力的确定对土坡稳定性分析十分重要。从实际２出发,根据Ｓｋｅｍｐｔｏｎ公式和Ｊｕｒｇｅｎｓｏｎ弹性理论,提出了粘性土坡期和渗流期的孔隙水压力近似计算公式。但对于非稳定渗流,建议最好采用现场原位测试其孔隙水压力。最后阐述了土皮安全系数与孔隙水压力的关系。     

Formation Pore Pressure Prediction Using Velocity Inversion in Southwest Iran

Abstract

Surface seismic data include necessary information for predicting the formation of pore pressure in hydrocarbon reservoirs. In this article, formation pore pressure was predicted based on the velocity inversion method for a gas reservoir located in the southwest of Iran. Firstly, for this purpose, seismic data were inverted to obtain velocity values. Secondly, these values were converted to effective stress by using Bowers' equation (1994). In addition, the overburden stress was estimated from the Amoco equation (Huffman et al., 2011 Huffman, A. R., Meyer, J., Gruenwald, R., Buitrago, J., Suarez, J., Diaz, C., Munoz, J. M. and Dessay, J. 2011. Recent advances in pore pressure prediction in complex geologic environments Manama, , Bahrain March 20–23, SPE Paper No. 142211-PP [Google Scholar]). To obtain formation pore pressure, the effective stress was subtracted from the estimated overburden stress. The results showed a normal distribution of formation pore pressure versus depth.     

基于测井资料的地层孔隙压力预测方法研究

准确预测地层孔隙压力不但为钻井参数和井身结构设计提供了重要的压力技术数据,并且对保护油气层、提高钻井成功率具有重要意义。对异常孔隙压力的产生机制进行了总结和探讨,并对目前存在的基于测井资料的孔隙压力预测方法进行了系统全面的叙述和评价,认为单纯利用声波测井数据进行预测而不分析异常压力的地区性将不能获得很好的预测结果,并探讨了建立多重高压机制孔隙压力预测模型的可行性,以期为地层孔隙压力预测方法的进一步研究提供建议。