高温超压地层随钻声波速度预测方法研究

受高温超压条件的限制，莺歌海盆地深层探井钻探过程中往往缺少声波测井曲线，而随钻过程中声波速度预测对于高温超压井的顺利钻探非常关键。因此，研发一套适用于莺歌海盆地高温超压地层的随钻声波速度预测方法，首先分析了莺歌海盆地高温超压区地层岩石物理特征；随后，利用体积加权模型计算地层声波速度，并通过区分不同岩性拟合得到该区不同岩性的声波速度预测关系；最后将这两种方法应用于实际随钻深度预测中。结果显示，此文方法预测的声波速度精度高，能够准确预测钻头位置及后续储层深度，解决了莺歌海盆地高温超压带声波缺失的难题，同时保障了高温超压井的安全钻探及顺利完钻。     

随钻地层压力录井技术在莺琼盆地的应用

针对新探区地层压力数据来源少、精度不高给钻探带来的风险及造成的损失，中海油专门开展了相关课题的研究，系统地应用了综合录井随钻地层压力监测技术，并获得了可喜的成效。特别是在高温、超高压的莺琼盆地勘探中，通过细致的研究摸索，准确地计算了上覆地层压力系数及D指数趋势线数值，为保证随钻地层压力检测结果精确创造了条件。以莺琼盆地CHG井与DFG井为例，系统地介绍了随钻压力监测过程及方法，同时印证了录井随钻压力监测技术在高温、超高压盆地的应用是可行的、有效的，为避免井喷、井漏等事故的发生，宾现安全、高效钻探刨造了条件，提供了保障。     

南海莺琼盆地地层压力预测技术现状及展望

莺琼盆地是世界海上三大含油气超压盆地之一。盆地内超压分布十分广泛,超压成因复杂多样,目前钻遇最高压力系数达2.36。钻井实践表明,地层压力异常严重影响了作业安全和时效,是长期制约盆地内高温高压及深水领域天然气勘探开发进程的关键因素。该文通过详细回顾地层压力预测技术发展脉络,系统梳理了中海油莺琼盆地地层压力预测技术面临的挑战,总结了制约地层压力预测技术精度的关键因素。在此基础上,面向未来勘探及钻井作业安全需求,指明了后续盆地内地层压力预测技术发展趋势及重点攻关方向,为海上低勘探地区的压力预测研究提供了重要参考。     

基于机械比能—钻井效率的莺琼盆地地层压力监测方法

莺琼盆地呈现高温高压地层特征,传统地层压力监测方法在该区块内适应性较差,建立一套针对该盆地的新型地层压力监测方法对于盆地内优快钻井具有显著意义.文章建立了基于机械比能—钻井效率(MSE-DE)的地层压力监测方法,该方法可通过随钻过程中获得的机械比能及钻井效率数据,对地层压力实现实时监测.利用文章建立的监测方法对莺琼盆地...     

PreVue录井技术在高温高压地层钻井中的应用与效果——以中国南海莺-琼盆地为例

莺-琼盆地是一个高温高压盆地,钻探过程中一直面临异常压力界面识别难度大、压力窗口窄等作业风险。为了确保高温高压井的钻探成功,引入法国地质服务公司地层压力评价技术PreVue,对高温高压井进行随钻地层压力监测。该技术基于dc指数法结合伊顿公式进行实时监测,同时利用随钻工程参数和井况信息对地层压力综合评价。现场应用表明,该技术能够准确地监测地层压力变化,具有较好的实用性和实效性。     

地层声波时差的Faust改进算法及应用

随钻声波时差测井数据为随钻地层孔隙压力监测计算的常用数据,但在钻井现场地层孔隙压力监测过程中,经常会因为工程原因导致随钻声波时差数据不可测得或地层原因中途缺失,常利用Faust公式对声波时差进行拟合,实践表明拟合声波时差与实测声波时差相对误差在5%以上。因此,文章将传统Faust公式进行改进,移除传统Faust公式中的垂深参数,并更改公式形式。经海上钻井实践得出：使用改进公式拟合计算的声波时差数据与实测声波数据相对误差能控制在5%以内,进而利用拟合声波时差计算的地层压力符合率在96%以上,可满足现场作业需求,且该式可同时用于随钻工具测井数据和电缆工具测井数据中。     

地层压力随钻预测技术在高温高压井的应用

莺- 琼盆地高温高压井压力台阶多、压力体系复杂,仅靠钻前地震资料预测难以满足现场作业要求。地层压力随钻预测技术是利用综合录井的压力随钻监测结果,实时修正钻前地层压力预测模型和结果,从而提高地层压力预测精度。本文结合高温高压Y1 井的实例,应用国际先进的EquiPoise 系统进行现场地层压力随钻监测,根据地层压力监测的实际结果来修正地层压力预测模型,进而对下部未钻地层的地层压力进行再预测。钻后实测压力验证表明,该方法的地层孔隙压力预测精度达到94%,说明利用地层压力随钻监测结果实时修正地层压力预测模型,可以实现提高地层压力预测精度目的,为高温高压井钻井参数设计、钻井方案调整和安全控制提供技术保证。     

欠压实与流体膨胀成因超压的定量评价

基于岩石应力-应变机理及岩石孔隙结构,研究了欠压实与流体膨胀成因超压的测井响应特征,建立了两种成因超压测井评价模型,并对东濮凹陷超压成因进行了定量评价。研究结果表明：欠压实成因超压下,地层"存储孔"与"连通孔"大于正常压实地层,体积属性、传导属性发生变化,导致地层呈高孔隙度、高声波时差、低密度、低电阻率特征;流体膨胀成因超压下,仅"连通孔"明显扩大,传导属性发生变化,而体积属性变化不大,导致地层孔隙度、密度不变,而声波时差增加、电阻率减小。基于不同成因超压所表现出的各种地质、测井响应差异,建立了声波时差/密度/电阻率-有效应力模型和声波时差/电阻率-密度模型,用于定量评价欠压实与流体膨胀成因超压的贡献大小。模型在东濮凹陷超压成因评价中得到了应用,应用结果显示东濮凹陷沙河街组二段和沙河街组三段超压以欠压实成因为主,总体贡献率为53%~92%,流体膨胀（生烃作用）成因超压主要分布于沙河街组三段,总体贡献率为8%~47%;平面上,由洼陷带、斜坡带至中央隆起带,流体膨胀（生烃作用）成因超压贡献率逐渐降低,欠压实成因超压贡献率逐渐增加。     

南海西部发现超高温高压气藏

<正>2017年5月5日获悉,中海油有限公司湛江分公司在南海西部成功钻探一口超高温高压井,获良好油气显示,展示了我国南海西部深层良好勘探潜力。这口井部署在南海西部莺琼盆地4000m处,地层温度近200℃,实钻压力系数2.25。石油行业通常将温度达200℃以上、压力系数大于2.0称为超高温高压。在超高温高压地层钻井极易诱发安全和井下复杂情     

琼东南盆地深水区探井随钻压力监测技术与应用

南海西部琼东南盆地深水区蕴藏着丰富的天然气资源,但钻进中面临着高温超压、水深、钻井液密度窗口窄等高风险难题,为降低探井施工作业风险,开展了随钻监测压力技术试验。在钻井过程中,以先进的随钻测量技术、数据传输技术作为支撑.将随钻测量的地球物理信息转换为井下地层3个压力数据,用于及时修正钻前压力预测模型,评估井眼稳定状况,调整钻井液密度;完井后,使用地层漏失试验、测压取样等资料再对地层压力进行计算,以便更新、完善钻前模型,为后续工作做好准备。该技术在深水区探井的实际应用表明,地层压力监测精度超过95%,同时,应用已完钻井的地层压力成果及实际钻井作业中实时监测获取的地层压力剖面,优化了后续滚动探井的井身构造,成功地减少了一层套管,极大地节约了钻井成本。目前该技术已在该盆地深水探井作业中被广泛采用.并取得了良好的经济效益。     

川东北YB地区陆相地层超压特征及压力预测

川东北YB地区存在多套压力系统,上三叠统—侏罗系陆相地层普遍发育超压及强超压。根据钻杆测试和测井资料,分析了YB地区现今压力特征和3口典型井泥岩超压段的测井响应特征,结果表明,YB地区陆相地层上三叠统—侏罗系压力系数分布在1.3～2.2之间,该区普遍发育超压至强超压,超压的顶界面约在3600～4 000m左右;超压段泥岩测井响应特征显示,声波时差和泥岩密度变化相对较小,泥岩电阻率变化较大,这可能与超压段古埋深与现今埋深差别较大、地层含气饱和度较高有关。采用Eaton公式利用泥岩声波时差换算出的地层压力与实测结果接近。研究认为,利用实测压力校正泥岩声波测井的压力预测模型,有可能取得更好的预测效果。     

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.     

基于随钻测井资料的地层压力监测系统

提出了一种基于随钻测井资料的地层压力监测方法,能在钻井过程中利用随钻测井资料实时监测地层孔隙压力。首先,以WITS数据格式和TCP传输方式为基础开发了随钻测井数据实时采集程序,实现了随钻测井数据的实时采集;其次,根据邻近地区的已钻井资料建立初始压力监测模型,然后利用实时采集的随钻测井数据对目标井进行压力监测;最后,利用钻井过程中获取的地层压力信息(实测压力、钻井液密度等)对初始模型和压力计算结果进行校正,进而获取较为准确的地层压力监测结果。在理论研究的基础上开发了一套随钻地层压力监测系统软件,介绍了其主要功能模块。该监测系统在南海莺琼盆地进行现场应用,结果表明,系统能够准确监测地层压力,运行稳定、操作方便、监测精度较高,可以满足工程需要。     

莺琼盆地中深层勘探提速

<正>5月6日,在南海西部油田,飞旋的钻头强势挺进东方13-1高压目的层。莺琼盆地中深层天然气资源丰富,但异常高压,钻井风险高,严重阻碍勘探进程。中海油湛江分公司历经10余年攻坚,自主研发了一套精准的地层压力预监测技术,钻前压力预测误差小于8%,随钻监测误差小于3%,预监测精度国际领先。得益于该技术,莺琼盆地中深层勘探提速,目前已安全高效完钻20余口井。     

莺琼盆地高温超压地层钻前压力预测面临的问题与对策

南海莺琼盆地的中深层普遍具有高温超压特征,基于近几年的研究成果,将总结出的地层孔隙压力预测模型应用到目标井的钻前压力预测时准确率一直较高。但是,在2013年的探井钻探时又遇到了新的问题,即钻前预测压力和实钻计算压力都与实际测试压力存在较大误差,高温超压地层压力预测技术遇到了新的挑战。为此,依据DF1-A、DF13-B、LS13-C井3口井钻后的压力计算结果,分析了误差产生的原因。结果认为问题主要出在对储层连通性、流体性质、断层封堵性以及卸压通道等方面的认识不足。进而提出了该区地层孔隙压力预测的改进方法,即在以往压力预测模型的基础上,结合砂体展布和断层分析结果,考虑压力传递作用,并确定压力传递点来进行钻前压力预测。将此方法应用于LS13-D井,计算的地层压力系数为1.936,与实际测压点吻合程度非常高,证实了改进后的预测压力方法的有效性和准确性。     

基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法及应用

为了在钻井过程中实时准确地监测地层孔隙压力,保障钻井安全,研究了一种基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法。以WITS数据格式和TCP传输方式为基础,研发了实时数据采集与处理程序,实现了随钻测井数据的采集与远程传输;根据随钻测井数据的传输特性,建立了一种基于单点算法的地层孔隙压力监测模型。该模型将随钻测井数据离散化,可以实时计算各数据点对应的地层孔隙压力,同时兼顾了压力监测的准确性与实时性。南海莺琼盆地数口井的应用表明,孔隙压力监测精度较高,与实测压力相比,误差均在10%以内。研究结果表明,该方法能够提供准确的孔隙压力实时监测数据,可以为钻井工程设计与施工提供指导。      

莺琼盆地高温高压钻井工程风险定量评价方法

南海莺琼盆地具有温度高、压力高、压力台阶多、安全密度窗口窄等地质特性,钻井施工过程中工程风险事件发生概率较高、处理难度大,严重制约了高效、安全钻井。传统钻井工程风险评价结果多为定性或半定量,无法满足南海莺琼盆地高风险钻井施工作业的安全要求。本文建立了一套钻井工程风险定量评价方法,首先对地层压力和钻井液当量循环密度(ECD)的不确定性进行了分析,得到了地层压力和ECD的概率分布;在此基础上,基于广义应力与强度干涉可靠度理论推导了风险评价模型。莺琼盆地高温高压探井实例分析结果表明,本文提出的钻井工程风险评价模型计算得到的钻井风险概率结果与现场实际发生风险相吻合,可为该地区高温高压探井钻井安全作业提供指导。     

利用随钻声波测量工具检测异常高压地层

随钻声波测量工具的应用为超压检测与评价提供了重要手段。钻井过程中,利用井下数据采集和传输系统,将井下所得的声波时差数据发送至地面,经实时处理后,可实现对异常高压地层的实时检测与评价。该结合实例,从声波数据采集与解释、超压检测、钻速与钻井液密度以及电缆测井等方面,探讨了随钻超压检测与评价。实践证明,随钻声波测量工具对超压检测是可行的,有效的。     

利用随钻声波测量工具检测异常高压地层

随钻声波测量工具的应用为超压检测与评价提供了重要手段。钻井过程中,利用井下数据采集和传输系统,将井下所测得的声波时差数据发送至地面,经实时处理后,可实现对异常高压地层的实时检测与评价。该文结合实例,从声波数据采集与解释、超压检测、钻速与钻井液密度以及电缆测井等方面,探讨了随钻超压检测与评价。实践证明,随钻声波测量工具对超压检测是可行的,有效的。     

琼东南盆地异常压力分布与形成机理探讨

基于测井资料和地震层速度预测盆地地层压力,结合实测压力和泥浆数据,从琼东南盆地测井资料和地震资料入手,综合前人的研究成果,分析了琼东南盆地地层压力分布特点,总结了琼东南盆地异常地层压力分布规律,认为此盆地单井压力类型可以划分为常压、微超压、超压;超压出现[JP2]的层位,层速度剖面上出现速度反转现象,在凹陷中心易形成强超压体;上渐新统陵水组压力平面上发育陵水凹陷、松南宝岛凹陷、乐东凹陷等强超压凹陷,具有从北向南、从西向东超压逐渐增强、超压范围增大的特点。在此基础上,分析了琼东南盆地的超压成因机理,认为该盆地上高达110m/Ma的沉降速率造成的不均衡压实是该盆地上超压层形成的主要成因;高达105m/Ma的沉降速率、较高的地温梯度引起的生烃作用以及断层活动性减弱、封堵性增强共同控制着下超压层的形成.