低渗气藏溢流关井孔隙压力计算方法探讨

在钻井作业中发生溢流时，一般是通过关井求得地层孔隙压力，从而确定合理的压井钻井液密度，这种传统的方法对高渗透储层是可靠的，然而对于低渗透储层要获得准确的结果需要等待较长的时间，这样会影响压井作业时间。针对低渗透气藏压力恢复特征，应用渗流理论推导了一套适合于低渗气藏在溢流关井求取地层孔隙压力的计算模型，并提出了两种数据处理方法，即回归处理方法和作图法，既可满足计算机分析的需要，又可满足现场技术人员快速分析的需要。为了准确预测地层孔隙压力，建议应用录井仪记录关井数据。     

压井前井控难易程度的确定方法

气藏钻井中溢流发生后需要及时采用压井操作来控制,对新区块探井或是复杂区块开发井来讲,所钻遇地层的信息难以弄清,从而导致压井操作工艺难以确定,风险很大。在分析地层系数和井底压差等因素对关井压力恢复特征影响的基础上,提出利用关井压力恢复曲线在压井前来判断钻井井控难易程度的方法。为此,建立了关井压力恢复图版,分析了储层参数对井控难度的影响。研究表明,虽然渗透率无法控制,但有效厚度是可控的,在高渗条件下有效厚度的变化对井控难度影响极大,因此高渗情况下尽早发现溢流并实施井控就显得尤为重要。     

关井压力恢复和读取时机分析

论述了关井后井底压力恢复原理;分析并描述了气体在环空滑脱上升与立压、套压变化的关系.基于天然气藏渗流力学及达西定律,揭示了气侵溢流关井后立压和套压的恢复特征,给出了不同渗透率的油气藏关井压力读取时机及读取方法,为快速与准确获取地层压力提供了一条有效的途径.     

气井不关井试井技术的研究与应用

目前现场广泛采用关井测压试井方法获得地层压力及地层参数，但在气井中往往遇到困难，有些超高压气井关井后井口压力很高，井内管柱和井口装置都难以承受，对于低渗透气层关井常常需要数周时间，才能获得满意的压力恢复曲线资料，对产能影响较高。针对这一问题，提出通过不关井只改变工作制度的方法使产量改变，测取井底压力的数据变化，运用多孔介质气体不稳定渗流理论，得出基本方程，通过计算拟合确定油气藏的目前平均地层压力、地层有效渗透率和表皮系数等气藏参数。     

系统试井确定气井无阻流量的简易方法

按照系统试井理论，在几个工作制度测试结束后，必须关井测得当前稳定地层压力，才能确定产能方程和无阻测量。针对这一问题提出：根据气井二项式方程通式，应用每一工作制度的产量和对应的稳定井底流压联立方程组，消支参数地层压力，可采用通常的图解法得到稳定产能方程；若解该方程组，可得到产能方程系数、当前地层压力、无阻流量。这种方法既消除了由于地层压力测试不准确而带来的误差，在不关井停产或关井时间不够的情况下也可求得当前可靠的地层压力，降低了测试成本、加快了工作进度。应用实例表明，该方法简便易行，结果准确、可靠。     

苏里格气田压裂气井合理关井测压时间

为了解决压裂气井压力恢复曲线不能出现边界反映段，以及渗流不能反映地层中真实流动特征的问题，基于苏里格气田低渗透气藏压裂气井试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究了合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据，解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5%，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于苏里格气田压裂气区而言，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率，将不稳定试井测试时间定在以10 d以上为宜。     

异常高压下气井产量递减分析方法的应用

确定气藏参数的方法常常是关井测压。然而,我国有许多气藏渗透率特别低,压力恢复所需时间特别长,有时长达几个月。因此,有必要研究根据气井生产史确定气藏参数的方法,避免关井给生产带来的损失。对具有生产记录的气井,可以采用现代产量递减分析方法反求地层参数,并用标准化时间和标准化压力半对数图,作为检验计算结果正确与否的标准。实例对比表明,对于没有关井测压的气井,可以用该方法反求气藏参数。     

钻井流体液相组分密度的温度压力修正模型

钻井流体密度是决定井筒中压力分布的主要因素，因此对钻井流体密度的精确计算是进行井筒压力控制，避免井涌、井喷或者井漏等井下异常情况的关键。由于钻井流体中存在着液相组分，其密度会随着温度和压力的变化而改变，从而使得钻井流体在地层中的密度与其地面测量结果不一致，鉴于此，需要对钻井流体的液相组分密度进行温压修正。通过对不同类型钻井流体的实验研究，在API标准提供的温压修正模型的基础上，通过引入温度的二次方项，将温度对钻井流体液相密度的非线性影响纳入考虑，并以此形成了改进型温压修正模型。通过与实验数据的对比分析，改进型温压修正模型的密度预测结果普遍优于API模型的预测结果。特别地，对于那些对高温敏感的钻井流体，采用改进型温压修正模型能够显著提升其井下当地密度的预测精确度。     

油井地层压力计算方法研究

对于低渗透油藏,关井测压力恢复曲线求地层压力存在不出现径向流直线段的问题;利用生产动态资料求取地层压力存在采油指数逐渐变小的问题。针对现有文献的不足,分别提出了应用压力恢复资料、生产动态资料计算地层压力的方法。即对于压力恢复资料,提出了确定压力恢复公式系数的三点法,通过油井实际资料计算验证,理论模型和实测压力恢复数据拟合得很好,用该方法计算地层压力准确可靠;对于产量、流压等生产动态资料,建立了基于拟稳定流的地层压力计算方法,实例预测的地层压力和长关井测得的地层压力极为接近,说明了新方法的可行性。     

控压钻井井口恒压控制方法初探

实时准确控制井筒压力对于深部地层钻井安全至关重要。结合控压钻井工艺特性,提出了井口恒压
控制方法,并建立了井筒－地层耦合流动模型。研究结果表明,与井底恒压模式相比,井口恒压模式可操作性更
强,控制过程中井底压力会呈规律性的波动变化,并在气体前沿运移到井口时出现一个拐点。在现场作业时,需要
结合安全钻井液密度窗口确定合理的井口回压调控区间。井口回压调控区间与溢流量监测值／地层渗透率呈负相
关性,而与初始井口回压呈正相关性。文中研究对于提高控压钻井作业安全性有着一定的借鉴意义。     

高含硫钻井软关井水击压力的ADINA模型

高含硫地质环境下钻井溢流发生时，及时关井非常重要，但关井产生的水击压力，可能使防喷器超压，而且易在井内最薄弱的环节发生压漏地层事故。通过对ADINA有限元软件的分析模拟计算，提出钻井溢流发生时关井的水击压力可用ADINA有限元软件来进行计算，模拟计算结果表明：“软关井”时水击压力波动较大，井口接近完全关闭时，水击压力突然增大；水击压力由井口到井底逐渐减小，井越深，井底作用的水击压力就越小。“软关井”水击压力的ADINA模型为关井水击压力的计算提供了新方法。     

利用生产测井资料反求油井动态参数

提出了利用生产测井同时测量的关井压力与续流量并结合最优化处理进行试井分析的方法,有效地消除了井储效应,达到了利用早期压力恢复数据获得地层参数的目的。在变流量基本方程(杜哈美原理)基础上推导出了关井压力变化方程,利用实测续流量和地层参数预估值计算理论关井压力。在最小二乘法的基础上,建立了关于理论压力和实测压力具约束条件的非线性目标函数,约束条件为地层参数的范围和实测流压。用最优化方法求解此目标函数,由计算机不断调整参数预估值使其达到最小,理论压力和实测压力匹配,从而反求地层参数。为了进行对比,文中同时以具有井储效应的均质油藏模型为例计算理论关井压力,用同样的方法求取地层参数。文中处理了三口油井的实测早期资料。从资料的处理和对比结果来看,该所述方法简单、结果可靠,可以作为其它解释方法的对比与验证手段。     

煤储层的应力敏感性理论研究

以用岩石力学来定量分析应力敏感性的思路作为切入点，利用煤岩的弹塑性本构方程，推导出了地层压力变化与割理宽度变化的关系式以及应力集中与割理宽度变化的关系式。并讨论了它们在欠平衡压力钻井和过平衡压力钻井中的应用情况。并以割理宽度为桥梁，分析了孔隙压力变化和应力集中两者与储层渗透率的关系。最后通过实例，分析了整套理论在实际中的应用情况。得到的结论是：应力集中会导致储层渗透率下降；压力敏感性试验中，渗透率的部分恢复主要是由于裂隙充填物结构破坏引起的，而不是由于煤产生的塑性变化引起的；欠平衡压力钻井会导致渗透率下降；过平衡压力钻井中，若过压值太大，煤层割理宽度会增加，使得井壁稳定性变差。     

低渗透油藏生产井关井测压时间的计算与应用

低渗透油藏的生产井压裂后，在单井试油试采过程中，压力恢复测试关井时间不同，其中有些井压力恢复曲线不能出现边界反应段，渗流不能反映地层中真实流动特征。针对这种情况，基于长庆绥靖油田塞39井区长：低渗透油藏大量试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5％，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于塞39井区，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率（大约在6mD左右），将不稳定试井测试时间控制在25d以上为宜。图4表3参14     

负压钻井水平井渗透率剖面计算模型研究

负压钻井过程中,井底压力低于油藏压力,压差使油藏流体流入井筒并影响井筒中的流体密度和井底压力。为准确调整钻井液配比以确保井底压力低于油藏压力,需准确计算井筒流入的液量和分布,这使得水平井渗透率剖面的估算尤为重要。导出了一个渗透率剖面计算模型,可参考井底压力和流量数据计算渗透率剖面。     

井下压力温度测试技术在徐深5井的应用

针对深层欠平衡钻井存储式随钻井下压力温度测试工具和配套软件存在的问题，进行了改进与完善，解决了井下仪器的振动问题，延长了钻井过程中的有效工作时间，改进后的工具在徐深5井进行了应用，该井是大庆油田深层加快勘探的一口重要的欠平衡预探井。通过应用，实测出该井第三次开钻井段钻井过程中不同情况下的井底压力、温度。利用关井求压时的井底压力变化能够准确地计算出地层压力、井底负压值的大小，对比设计井底压力值，为科学指导下步钻井，精确控制井底负压值提供依据。利用井底压力的实测值与理论值之间的误差分析表明，由于岩屑的影响造成井底压力增加，导致井下出现过平衡，影响欠平衡钻井的效果。同时，还介绍了实测井底压力温度数据在环空岩屑携带的情况、实际钻头压降大小和井下流体温度变化等方面的应用。     

抽汲井恢复资料校正

抽汲井压力恢复曲线存在关井早期压力数据丢失、井筒储集时间长等问题。本文从油井压裂后抽汲求产的井底压力分析出发 ,对压力恢复资料进行校正处理 ,得到了较好的恢复曲线 ,取得了准确的地层参数。     

高含硫气井关井后井口压力异常影响因素研究

高含硫气井关井后常呈现关井后井口压力上升和井口压力下降两种截然不同变化趋势。为了深入揭示高含硫气井关井后井口压力恢复异常变化的本质,通过建立开关井过程中气液两相非稳态变化模型,计算求解生产压差、水击压力、温度效应、重组分沉降和续流效应对气井关井后井口压力变化规律的影响。通过研究,揭示了高含硫气井关井后井口压力变化是受到多个因素的综合影响。关井后井口压力异常通常在小压差大产量气井发生,且井口压力异常在不同关井时期受到的影响因素略有不同。在关井初期,井口压力受到水击压力和重组分沉降的综合影响; 在关井中期,主要是重组分沉降影响; 在关井后期,则主要受到温度的影响。研究结论对于认识和指导高含硫气井实现井口测压代替井底测压开展动态监测工作提供了重要依据。     

钻并过程压力系统控制地层压力计算软件的开发与应用

利用渗流理论建立了描述地层压力的数学模型，根据油田生产的静态数据和动态数据来确定采用不同关注方案时待钻点处各层的压力变化情况。通过分析压力变化曲线可确定最佳的关井方案，进而为钻井控制和预防套损提供越要的依据。     

抽油井测压资料解释新方法

利用幂函数描述产量与压力值，并通过拉氏变换进行校正，可将抽油井测压早期段数据校正到径向流段，从而大大缩短抽油井测压时间。对校正后资料进行处理，即可求得地层参数，解决了其它早期解释方法不能求地层压力的问题。