高陡构造异常高压上限计算方法研究

地层孔隙压力是石油勘探、开发设计与施工的基础数据,地层孔隙压力的精确预测能够对钻井参数的选择以及井身结构的设计提供更加准确的数据,尤其对异常地层压力的预测,对钻井的实际施工具有更加重大的意义.常规的地层孔隙压力预测方法仍主要集中于欠压实因素导致的异常压力计算,对于构造挤压因素导致的异常压力计算方法研究,目前仍处于探索阶段.从力学角度出发,建立孔隙结构力学稳定模型,结合测井资料,详细分析高陡构造应力-异常孔隙高压体系中孔隙结构的力学稳定性,得出异常高压上限,为钻井设计及施工提供依据.与传统方法相比,该方法考虑了构造挤压因素的影响,不需要建立正常压实趋势线,有较好的适应性和精确度.     

Eaton法预测M油田地层孔隙压力

准确的地层孔隙压力数据,是合理设计钻井液密度和井身结构的基本依据,也是油气层保护、提高钻井成功率、降低钻井成本的前提。M油田位于渤海辽东湾北部海域,渤海辽东湾海域下第三系储层中存在异常压力,纵向上孔隙压力剖面预测困难,严重影响了该区的钻井工程优化设计。运用Eaton法进行了该区地层孔隙压力的预测,并建立了纵向地层的孔隙压力剖面图。实测数据和预测数据对比结果表明,预测结果精度较高,能有效地指导现场钻井施工。     

基于贝叶斯理论的含可信度孔隙压力随钻修正方法

地层压力预测与监测一直是油气钻井的一项重要任务,准确预测地层压力是保证钻井从设计到施工顺利安全进行的重要前提。地层压力钻前预测法是通过地震资料来预测地层压力,但是预测结果精度不高,孔隙压力预测结果与井底实际压力之间存在较大误差。为了根据随钻测量数据动态更新孔隙压力预测结果,不断降低其不确定度,提出了基于Bayes理论的含可信度孔隙压力随钻修正方法。孔隙压力后验概率信息综合了钻前孔隙压力预测信息以及随钻孔隙压力观测信息,在钻前预测的基础上利用随钻资料进行修正与更新,最大限度地保证了钻进过程中钻头位置局部孔隙压力预测准确度。该研究可以为钻井作业过程中动态风险评估提供实时且更为准确的孔隙压力,辅助钻井作业人员快速、准确地进行施工方案的决策,减少由于压力信息不准确带来的钻井风险。     

基于支持向量回归机的地层孔隙压力预测方法

测井资料是确定地层孔隙压力的基础性资料，为此，利用测井资料来研究准噶尔盆地某区块的地层孔隙压力，开展地层孔隙压力区域研究，以充分认识异常地层孔隙压力分布规律。在分析地层孔隙压力预测传统方法局限性的基础上，提出了一种基于有效应力定理和声波速度模型的地层孔隙压力预测方法。由相关测井资料计算泥质含量、孔隙度和声波速度，利用声波速度模型计算垂直有效应力，利用密度测井资料计算上覆岩层压力，最后根据有效应力定理计算地层孔隙压力。声波速度模型由支持向量回归机（SVR）通过对相关测井、测压资料的非线性回归得到。实际应用表明，该方法能够以较高精度预测到异常地层孔隙压力，为钻井工程设计提供依据，提高钻井工艺水平，对钻井过程中防止工程事故发牛，减少地层污染，节省钻井成本有着重要的应用价值。     

基于有效应力的裂缝性碳酸盐岩地层孔隙压力预测

由于碳酸盐岩成岩作用与异常压力成因机制复杂多变，导致碳酸盐岩地层孔隙压力的准确预测依然是目前国内外尚未解决的重大技术难题。四川盆地TH地区碳酸盐岩地层在钻井过程中气侵频繁，地层孔隙压力复杂多变，常用的基于欠压实理论建立的预测方法对碳酸盐岩地层不适用。为了准确预测TH地区碳酸盐岩地层孔隙压力，本文结合实验与测井解释结果，分析孔隙度、泥质含量、含气饱和度、有效应力和声波速度的响应关系，基于Terzaghi有效应力理论建立了适用于碳酸盐岩地层的多参数地层孔隙压力预测模型，并在此基础上考虑裂缝发育指数的影响，对模型进行了改进。对比模型改进前后的预测效果，发现考虑了裂缝发育指数的多参数地层孔隙压力预测模型在裂缝性地层的预测精度上有了明显的提升，预测曲线更加贴近实钻值，最大误差低于3%,在裂缝相对不发育地层与多参数预测模型预测精度相近。文章研究成果能够为碳酸盐岩地层孔隙压力精细预测和安全钻井提供技术指导。     

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在石油钻探过程中,地层压力预测对钻井液密度的选择和合理井身结构设计起着非常重要的作用，也是钻井安全技术中的一个重要问题。传统的地层压力预测是通过对钻前的地震资料进行处理而获得预测结果，而在钻井过程中，则是利用随钻录井数据来监视正钻地层的地层压力变化。由于钻前地震预测的地层压力精度一般较低，因此，预测钻头下部未钻开地层的孔隙压力，只靠钻前的地震预测，其精度不能满足钻井施工的需要。文章基于灰色理论，提出了钻头下部未钻开地层的孔隙压力预测新方法，建立了地层孔隙压力随钻预测灰色模型。该模型根据上部已钻井段的随钻监测结果，对钻头下部未钻开地层的孔隙压力进行随钻预测。应用大量的随钻录井数据对上述模型进行了验证，并成功应用于某油田几口探井。应用结果表明：该模型是合理的，其预测精度较高，能够满足现场施工的安全和技术要求，是一种值得推广的地层孔隙压力随钻预测方法。     

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。     

基于VSP的孔隙压力预测方法在莺歌海盆地的应用

通过对南海北部莺歌海盆地东方区已钻2口邻井的电缆测井资料及垂直地震剖面(VSP)数据的分析,建立了孔隙压力预测模型;用电缆测压资料对得到的孔隙压力模型进行刻度,并做出该2口邻井的孔隙压力预测趋势线;在钻井中途利用得到的趋势线和VSP数据对研究井未钻地层孔隙压力进行预测更新,可使研究井的孔隙压力预测误差控制在5%以内。目前该方法已广泛推广应用于该海域钻井的孔隙压力预测中。     

基于流体声速的碳酸盐岩地层孔隙压力求取方法

碳酸盐岩地层具有非均质性强、孔洞与裂缝发育和岩石骨架刚度较强的特点,以正常压实理论为基础建立的地层孔隙压力求取方法不适用于碳酸盐岩地层,为此,进行了碳酸盐岩地层孔隙压力求取方法的研究。碳酸盐岩岩样声速试验和理论分析发现,不同孔隙压力下的碳酸盐岩纵波速度变化主要是由孔隙流体纵波速度变化引起的。利用小波变换法提取和放大孔隙流体纵波速度小幅波动对岩石纵波速度的影响关系,确定碳酸盐岩地层的异常压力层,并与实测地层孔隙压力数据相结合,建立了碳酸盐岩地层孔隙压力预测模型,形成了基于流体声速的碳酸盐岩地层孔隙压力预测方法。应用实例表明,基于流体声速的碳酸盐岩地层孔隙压力预测方法可以预测碳酸盐岩地层的孔隙压力,误差小于15%,满足工程要求,为碳酸盐岩地层孔隙压力预测提供了一种新方法。      

莺歌海盆地斜坡带全井段孔隙压力预测方法

为探索多源多机制孔隙压力预测方法,精准预测莺歌海盆地斜坡带全井段的孔隙压力,综合考虑区域沉积构造演化过程、测井数据的响应特征,明确了各层段异常高压成因;针对常规高压机制地层,优选了不同层段的孔隙压力预测模型;对复杂成因地层开展了孔隙压力精确预测新方法的研究。研究表明,莺一段—莺二段上部层段异常高压成因为 “欠压实作用”,可使用Eaton法预测孔隙压力;莺二段下部层段异常高压成因为 “欠压实作用为主、流体膨胀为辅”,可利用Bowers加载法预测孔隙压力;黄一段异常高压成因为 “流体膨胀为主、欠压实作用为辅”,可使用Bowers卸载法预测孔隙压力;黄二段异常高压成因复杂,为“超压传递+流体膨胀为主、欠压实作用为辅”的组合模式,针对此特殊成因,提出了多变量孔隙压力预测新模型。将预测结果与实测孔隙压力数据进行了对比,全井段预测精度达97%,能满足工程需求。研究结果可为莺歌海盆地斜坡带钻井设计和施工提供依据和指导。     

尼日尔三角洲A区块异常高压层钻进对策

尼日尔三角洲异常高压层的存在严重影响钻井作业的安全进行,特殊的地质条件造成的喷漏同层给压井作业带来了极大挑战。探讨了该区异常高压形成的原因和机理,并在总结A区块各种实钻资料的基础上,对该区块地层压力进行了预测。利用所获得的压力预测方程并结合钻进过程中的随钻测井资料,可以实时预测地层压力,以便于及时发现异常高压层。对A区块钻遇异常高压层的实例进行了分析,并提出了安全钻进措施。     

孔隙压力精确预测方法及其在九龙山地区的应用

四川盆地川西北地区九龙山构造具有多套产层,纵向上存在多套压力系统且含有异常高压。因地层孔隙压力预测不准确导致的井下复杂与事故（井漏、井涌、溢流、卡钻）,给该区的安全、快速钻井施工带来了很大的困难。为此,基于九龙山地区已完钻井的测井资料,在常规孔隙压力预测模型的基础上,运用切比雪夫逼近原理建立最佳一致逼近的多项式模型对实际地层孔隙压力进行多次逼近,通过确定最佳值一致逼近多项式的关键系数,进而建立起了具备地质构造特点的地层孔隙压力精确预测模型。应用结果表明,这种全新的预测方法建立的地层孔隙压力剖面具有相当高的吻合率,成功实现了对九龙山构造异常地层压力的精确预测。     

地层压力预测技术在准噶尔盆地钻井中的应用

准噶尔盆地东部地区存在多套不同的压力层系,给钻井工程带来了很多困难。地层压力的准确计算对于合理、经济地选用钻井液性能,防止井喷、井漏、井塌等复杂钻井情况的发生具有重要意义。为此,分析了准噶尔盆地东部地区异常压力成因机理,认为水热增压、烃类生成和黏土矿物转化不是该地区异常压力主要成因,欠压实作用才是造成该地区异常压力的主要机理。以现场测井资料和实际施工数据为基础,应用测井资料解释方法对该地区的A1井等6口井进行了地层压力预测。结果表明：奇古组以下地层存在异常高压,钻井时应提高钻井液密度来实现平衡钻井;地层压力预测值与实测值相对误差最高为4.3%,预测精度高,达到了指导现场安全钻井和井控的目的。     

基于测井资料的地层压力分析技术

准确的地层压力剖面是合理钻井工程设计的基础,是钻井液及井身结构设计不可缺少的关键数据。而测井资料是有效确定地层压力的基础性资料。为此,通过地层压力分析的基本理论和方法研究,结合DrillWorks2005软件中压力预测分析系统的应用,提出了利用自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料进行综合分析,进而预测地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力的模式。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度可满足工程要求,为钻井工程技术路线的确定和钻井施工提供重要依据。     

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。     

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。     

精细压力预测技术研究

异常高压的存在不利于钻井施工安全、人身安全及财产保障,进而关系到油气勘探进程,但同时其存在有可能使得深层储层保持较高孔隙度,有利于油气的运移聚集。因此,准确的钻前压力预测结果对于发现油气藏、保障钻井安全、保护油气层具有十分重要的意义。常规方法预测异常高压多采用地震层速度或已钻井测井曲线进行分析,仅用地震层速度导致纵向分辨率不足,而仅用已钻井测井曲线无法兼顾横向压力预测的要求。此文针对常规压力预测中存在的不足,以已钻井压力测试数据为质量控制条件,以精细构造层位为框架,利用地震数据、层速度和已钻井测井数据进行约束反演,在多参数约束下依据已钻井压力计算参数和地质信息将反演得到的速度体转换为压力体。该方法已成功应用于实际生产。经B1井钻后实测压力数据结果的比较,吻合较好。