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。     

川东北飞仙关组气藏气井MDT测试压力的分析与应用

川东北飞仙关组鲕滩气藏气井在测试过程中，压力测点位置与产层中部的距离较大，需将压力数据用气柱压力计算公式折算后再进行解释。本以质量、动量和能量三大守恒方程和状态方程为基础，考虑了流动气柱的动能损失以及井筒和地层中复杂的传热机理，推导出计算垂直测试管柱单相气流温度和压力方法，并应用目前最新的地层测试技术模块化动态地层测试器MDT （Modular Formation Dynamics Tester)，对坡2井的测试压力进行了分析对比。结果表明，应用本中的压力计算方法，完全可以满足解释的压力数据精度。另外，通过分析泥浆压力与地层孔隙压力，可为钻井、完井过程中对储层的保护提供一定的依据。     

随钻压力测量系统的研制与现场试验

井底环空压力与地层压力的平衡关系是影响钻井作业安全的重要因素。由于井下工况复杂多变,而目前通过水力模型理论计算所得的井底压力与实际压力值存在较大的误差。文中介绍了一种可以测量近钻头处钻压、扭矩、环空压力、环空温度及钻柱内压力等参数并将测量数据实时传输至地面的随钻压力测量系统（PWD）。依靠PWD的实时测量数据,可以实时修正井筒水力模型,解释井底工况,预测钻井事故。现场试验证明,该测量系统测量参数准确、工作稳定可靠。通过与存储式PWD测量数值对比,该测量系统有较高的测量精度,具有实时传输测量数据功能,可为钻井作业提供有力的技术支持。     

美国Ex—log综合录井仪及其应用

经过美国Ex—log公司改进的综合录井仪数据采集系统,功能齐全、设备完善,并成功地应用到钻井施工中。利用联机DMS采集系统实时采集钻井、泥桨、气测等参数,打印钻井、起下钻、悬挂三种作业报告,同时利用脱机XLBASE数据库可做出钻井参数、生产进度分析和乞测录井柱状图,分析和评价地层压力、对比地层和解释资料;采用EAP工程辅助程序,可计算钻头水力参数、波动压力、地层压力和钻头成本等,设计钻头喷咀组合,以及在气测解释程序中的应用。     

欠平衡井底压力采集系统的研制与应用

在欠平衡钻井、空气或泡沫钻井中,当钻井液含有多相流时会出现井底压力不清楚、地层压力预测误差较大、欠平衡井底负压值控制不准确等问题。通过在三开欠平衡井段的现场试验,实测出钻井过程中在井底存在多相流时的井底压力,发现理论计算误差在10%左右,在有气侵的情况下误差高达13%,为此,提出一种利用实测井底压力准确计算地层压力的新方法,完井实测地层压力证明了该理论计算的准确性。它能准确计算出井底负压值以及环空钻井液平均密度的大小,合理确定后续欠平衡钻井的钻井液密度,从而发展和完善了欠平衡钻井井底压力控制技术,实现了欠平衡钻井数据采集分析的定量化、标准化和自动化。     

联合应用井下调配阀和压力调控钻井技术能够获得高产气井

康菲石油公司为了能够在其施工的印度尼西亚苏门答腊岛南部的suban气田进行大孔径、高产井钻井,在suban10井应用了带有井下调配阀(DDV)的压力调控钻井(MPD)技术,尤其是该技术的衍生技术——平衡泥浆液柱压力钻井(PMCD)技术.该井的试验证明:对大型断裂层的高产井进行钻井和完井施工时,将MPD和DDV技术结合起来应用.可以使井的产量达到300 MMcfd,同时也提高了钻井和完井施工的安全性和高效性.应用MPD/DDV联合系统,即使发生了完全不能建立循环的井漏.也可以继续进行钻井.MPD/DDV系统增加了施工的安全系数,减少了所需要的泥浆量和堵漏材料(LCM),最大限度地减少了对地层的损害,使得下入和安装完井装置时尽可能不需要压井.MPD和DDV技术的联合应用将对那些地层压力较低但产量较高的井进行钻井,可极大地提高天然气田开发的经济效益,具有广阔的应用前景.     

随钻地层压力测井仪

StethoScope是一种可随钻实时测量地层压力的仪器。得到的数据能使用户实时做出钻井、开发和完井决策。     

调整井地层压力预测方法

根据邻井(注水井、采油井)资料准确预测地层压力是调整井安全、优质及快速钻进的基础,也是减少因地层压力预测不准致使调整井钻井失败,造成重大经济损失的关键因素之一。本文在分析国内外预测地层压力各种模式的基础上,提出了计算方法。该法是一种适用于钻井现场预测地层压力较精确的方法,它具有计算简单,可以根据注采动态随时加以修正的优点。经过使用证明:该法正确,可在已开发油田的调整井中推广应用。     

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。     

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。     

地震层速度法预测南海北部深水钻井安全钻井液密度窗口

针对南海北部琼东南盆地深水油气田钻井过程中窄钻井液密度窗口导致的井漏问题,建立了适合深水环境的井壁稳定分析计算模型,应用地震层速度资料对L4井的地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力进行了计算。结果表明,坍塌压力随井深增加而增大,但总体都小于地层孔隙压力,因此将地层孔隙压力作为安全钻井液密度窗口的下限。破裂压力随井深增加而增大,在海底泥面处最小,仅为1.02 g/cm3,地层孔隙压力与地层破裂压力下限的范围仅为0.021~0.092 g/cm3,最大也只有0.290 g/cm3,表明安全钻井液密度窗口窄。结合目标井的实际情况,考虑ECD、激动压力等的影响,推荐了不同层段钻井液密度范围,计算结果与实钻情况吻合,满足实际需要,表明应用层速度计算安全钻井液密度窗口是可行的。     

深水双梯度海底举升钻井系统水力参数优化设计

针对深水钻井中遇到的地层压力与破裂压力余量过窄的问题,Conoco和Hydril公司共同研发了深水双梯度海底钻井液举升钻井技术(Subsea Mudlift Drilling,简称SMD)。基于SMD钻井系统的工艺原理,结合钻井水力学基础知识,建立了一种适合SMD钻井系统的水力参数计算模型,以最大钻头水功率为目标进行SMD钻井系统水力参数优化设计。对国外发表文献中的实钻数据进行验证,该水力参数计算模型得到的各管汇压耗与实际压耗误差在5%以内,计算结果表明该水力参数计算模型具有较高的精度。     

地层坍塌压力预测技术在钟市地区的应用

地层坍塌压力剖面的准确确定,对于井眼稳定和安全钻井至关重要,本文建立了地层坍塌压力的计算模型,并利用江汉油田钟市地区的测井资料连续地计算了该地区的地层坍塌压力,与已钻井井径扩大率的对比分析表明,计算模型正确,能应用于江汉油田钟市地区的实际钻井中。     

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地层坍塌压力剖面的准确确定,对于井眼稳定和安全钻井至关重要。文章在建立了地层坍塌压力计算模型之后,着重研究了如何从测井信息中准确提取模型中所涉及的岩石力学参数。将该法应用到罗家寨构造LJ2井等多口井的测井资料精细解释处理中,计算出该井不同井深与不同层位地层坍塌压力及保持井壁稳定的泥浆密度。此结果应用到实际钻井中,效果良好,且实用性强,为该地区科学钻井提供了合理的泥浆密度设计依据。     

异常地层压力检测和预测方法

由于实钻的庄1井深部井段检测和预测的地层孔隙压力与实钻钻井液当量密度相差较大,为提高莫西庄地区深部高压层地层孔隙压力的检测和预测精度,利用测井资料检测地层孔隙压力及地震层速度预测地层孔隙压力的新方法对莫西庄庄1井压力系统进行了研究,通过使用地震层速度预测单点计算法、测井资料检测简易法和综合解释法分别建立了庄1井地层孔隙压力剖面,并对其优缺点进行了分析,对结果进行了对比。初步计算结果表明,综合依据地质、地震、钻井、测井、测试等资料进行压力检测和预测的方法是可行的,其中测井资料综合法检测地层孔隙压力精度最高,为该区块井身结构和钻井液密度设计提供了科学依据。     

水平井负压钻井渗透率剖面计算模型影响参数

负压钻井可减小甚至避免钻井液侵入污染,近年来越来越得到重用。实际工作中,为准确调整钻井液配比以确保井底压力低于油藏压力,需准确估算沿井筒流入的液量,而渗透率剖面是计算流量的重要参数。通过推断导出一个渗透率剖面计算模型,并应用数值模拟器对其进行验证,同时对相关参数,如地层非均质性、地层压力、钻速等进行了敏感性分析。计算结果表明该模型有一定的适用性。     

二维地层孔隙压力预测方法及应用

由于地震层速度是地层压力预测的重要参数，其精度直接影响着压力预测的精度，利用测井约束下的波阻抗反演方法将测井、地震和地质解释成果结合获取较高精度的地震层速度，达到提高地层压力预测精度的目的。详细介绍了制作地震合成记录、建立初始地质模型、采用Strata反演软件进行反演计算、时深转换求得速度剖面的步骤，和利用地层压力检测预测应用软件读取速度剖面中每一道的速度，结合单点压力预测模型，求得对应的地层孔隙压力的方法。应用实例表明，地球物理反演方法和二维压力预测模型的结合是可行的，所求得的地层压力剖面可以指导钻井设计。     

科学探索井地层压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响科学探索井钻井工程设计和正常施工,因而成为科学探索井的一个技术关键。本文在对地层上覆压力、孔隙压力及破裂压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合科学探索井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对计算破裂压力的一些关键参数转换模式进行了探索;形成了压力数据处理系统软件。通过在几口科学探索井进行实际应用,表明能够使地层压力的计算逐步精确化。     

欠平衡钻井环空多相流井底压力计算模型

随着欠平衡钻井技术的发展,对井底负压值精确控制的要求越来越高,目前已经开发了随钻井底压力测量仪器。对井底压力的大小实测发现,原有的气液两相流井底负压控制计算模型的计算误差较大,达到13%。为此,在H.V.Nickens所建立的钻井过程气侵时的两相流模型基础上,建立了直井环空多相流井底压力流动型态新的计算模型。该模型充分考虑了岩屑固相和多相加速度压降的影响,精度较高,利用深层欠平衡钻井实测数据,计算表明误差小于3%,为欠平衡设计计算与精确控制井底负压值提供了理论依据。