鉆井過(guò)程中的超壓預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 由于普遍與欠壓實(shí)地層相關(guān)聯(lián)。從這個(gè)意義上講，大型整裝的油氣田應(yīng)該發(fā)育于正常壓力體系，在一般情況下，其儲(chǔ)層發(fā)育，埋深淺，勘探價(jià)值高。 異常壓力地層由于含有異常高的流體含量，保持了其孔隙度，因而具有異常高的孔隙度和滲透率。 由于壓力的封閉作用，孔隙流體承擔(dān)了部分上覆地層重量，這就減輕了巖石骨架的承受力，因而也就阻礙了成巖作用的產(chǎn)生，造成超壓地層一般機(jī)械壓實(shí)作用較弱。 由于異常高壓地層含有異常高的流體，而油田地層水多含有大量的鹽份，其導(dǎo)電性好。 超壓層的自然電位特征可由前文所述的鹽度原理來(lái)表述，Overton amp。 Cw*fsh = 常數(shù) （21）在正常壓實(shí)情況下，隨埋深增加，泥巖孔隙度減小，地層水含鹽量增加。 綜合錄井儀的使用提供了鉆井、泥漿、地質(zhì)三大類數(shù)十項(xiàng)的隨鉆測(cè)量參數(shù)，大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，只有綜合多項(xiàng)參數(shù)的分析，才有可能取得一個(gè)比較準(zhǔn)確的壓力解釋。 凡是與鉆頭鉆進(jìn)速度有關(guān)的一切機(jī)械參數(shù)都?xì)w為此類。 由于超壓層異常高的孔隙和異常高的含流體量，在鉆開(kāi)時(shí)必然會(huì)引起泥漿中的流體特征和一系列物理特性的異常變化。這項(xiàng)工作可以通過(guò)監(jiān)視泥漿出口溫度來(lái)完成。 Lewis和Rose（1970），在根據(jù)基本熱流的考慮，提出一個(gè)與超壓及高溫地層有關(guān)的模型（Guyod，1946）。 在軟的和硬的巖石中，關(guān)于含鹽量和地層壓力間變化的關(guān)系，Overton和Timko，（1969），F(xiàn)ertl和Timko（1970）作了詳細(xì)的討論，既前文所述的“鹽度原理”。 超壓層中異常高的流體含量在異常高的壓力作用下進(jìn)入井筒，必然會(huì)造成總泥漿體積的變化量超過(guò)鉆桿下入井眼中的泥漿的排替量。 ⑦泥漿排量事實(shí)上，測(cè)量排量比核對(duì)槽面更好，因?yàn)榱髁康淖兓瘻y(cè)量更為敏感。 3. 地質(zhì)錄井特征 泥巖因子表示泥巖的固體陽(yáng)離子交換能力，是由亞甲蘭試驗(yàn)（Nevins和Weintritt，1967；Hang和Brindley，1970）所測(cè)得的，它與地層中的蒙脫石含量有關(guān)，從而和巖屑中粘土與砂巖豐度比率，即剖面中的粘土含量有關(guān)。此外，從超壓環(huán)境中來(lái)的巖屑，在外形上，可以變得異乎尋常的大，而且通常呈現(xiàn)破裂片。 （4）泥巖造漿電阻率超壓地層在感應(yīng)電測(cè)井的短電位測(cè)井曲線上，表現(xiàn)為偏離“正?！壁厔?shì)到低于正常泥巖電阻率。 把這種異常壓力探測(cè)概念推進(jìn)一步，在井場(chǎng)上可以對(duì)代表性的泥巖樣品（巖屑）進(jìn)行類似的電性的測(cè)量。 當(dāng)鉆井中接近超壓層時(shí)，在地層中就要遇到一些地球化學(xué)變化。進(jìn)一步，可以測(cè)量頁(yè)巖濕度含量（MC）指數(shù)，這個(gè)指數(shù)與泥巖孔隙度有直接聯(lián)系。在3918m開(kāi)始，泥巖巖屑的總體密度增加，指示存在著鉆進(jìn)速度較低的蓋巖。三、地層壓力定量預(yù)測(cè)的原理按類別可分為鉆井法、測(cè)井法和地震法等。 2. 聲波時(shí)差法 ①Hubbert和Willis的方法 （2）應(yīng)力法預(yù)測(cè)地層的破裂壓力 （1）巖性組合研究將地震速度（波阻抗）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為巖性參數(shù)場(chǎng)，評(píng)價(jià)目標(biāo)層段的巖性組合特征和異常地層壓力保存條件。 （2）地層壓力預(yù)測(cè)并將計(jì)算結(jié)果按點(diǎn)、線、面（目標(biāo)層段）成圖。 在現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井儀器上，比較系統(tǒng)采集的資料主要是鉆井參數(shù)與泥漿參數(shù)，因此利用Dc指數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地層壓力的監(jiān)測(cè)就成為了最主要的手段。 按照前文所述的模型迭代反演方法，由地震迭加速度譜資料，結(jié)合水平迭加地震剖面，計(jì)算地層層速度，用于地層壓實(shí)的研究。 （3）順層Kriging插值技術(shù)； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料來(lái)源的不同，該模塊的軟件設(shè)計(jì)分2D和3D兩種基本的資料處理方式，2D方式主要處理鉆井、二維地震資料，并利用三維插值技術(shù)形成壓力預(yù)測(cè)的三維數(shù)據(jù)體。 該模塊又進(jìn)一步分為單井靜態(tài)預(yù)測(cè)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)兩個(gè)子模塊。 圖12綜合表示了港深421井測(cè)井（聲波、密度）和鉆井錄井參數(shù)隨深度的變化情況。該曲線與實(shí)際資料沒(méi)有任何關(guān)系，顯然是人為確定的，可想而知，這樣確定正常趨勢(shì)線的方法根本沒(méi)有精度可言。 其次，聲波測(cè)井資料一直是目前公認(rèn)的計(jì)算地層壓力最為可靠的資料，該井中沙一段是主要的目的層，有兩個(gè)測(cè)壓點(diǎn)：、。圖12中清楚地表示出了，沙一段地層3200m～3700m井段為該井異常高壓的主要發(fā)育段，地層壓力最高的深度約為3500m左右，；沙二段次之。 2. 異常高壓的錄井顯示特征圖12主要揭示的是各種鉆井參數(shù)變化，圖13為泥漿參數(shù)、圖14為氣測(cè)錄井參數(shù)。其分界面實(shí)際上就是地層不整合面。 本研究針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錄井儀器的地層壓力計(jì)算方法與本次研究方法的差異性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，通過(guò)各種關(guān)系的分析，確定影響現(xiàn)場(chǎng)壓力監(jiān)測(cè)的誤差來(lái)源及其消除方法。 （1）綜合錄井儀DC指數(shù)與本研究方法計(jì)算DC指數(shù)的差別通過(guò)港深421井的分析，這種差異性還很大。因此，要想得到一個(gè)比較統(tǒng)一穩(wěn)定的壓力預(yù)測(cè)結(jié)果，計(jì)算方法的統(tǒng)一是很重要的。 （2）正常壓力趨勢(shì)線的準(zhǔn)確確定，是壓力預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵實(shí)際地層壓力的高低則取決于偏離這條基線的幅度大小及其埋深。而在2600m以下的目的層段內(nèi)，該趨勢(shì)線明顯偏大，這勢(shì)必造成了地層壓力的計(jì)算結(jié)果偏大，這在后面的對(duì)比中可以說(shuō)明。并對(duì)聲波壓實(shí)曲線的正常段進(jìn)行擬合確定DC指數(shù)的正常趨勢(shì)線方程為：DC=。 第三步：將第一步計(jì)算的地層壓力系數(shù)Rp和第二步的趨勢(shì)線方程結(jié)合起來(lái)，采用第三章中的公式（4）～公式（8），將Rp反算出DC指數(shù)值。從而獲得該單井靜態(tài)預(yù)測(cè)結(jié)果；而由鉆井參數(shù)所計(jì)算的DC指數(shù)線則體現(xiàn)出了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的意義。對(duì)于那些非欠壓實(shí)成因的異常高壓，如構(gòu)造成因，這套方法就會(huì)顯得無(wú)能為力。尤其是對(duì)那些非壓實(shí)成因的超壓的監(jiān)測(cè)。尤其是對(duì)于那些具有多構(gòu)造層的盆地或地區(qū)，由于縱向上存在著多套地層壓實(shí)系統(tǒng)，則正常趨勢(shì)線應(yīng)該分段確定，不同的趨勢(shì)線具有不同的變化斜率和截距，其壓力計(jì)算結(jié)果會(huì)有很大的差別。 單井靜態(tài)預(yù)測(cè)是為了給待鉆井在鉆前提供一個(gè)盡可能準(zhǔn)確的壓力預(yù)測(cè)值。 同時(shí)確定出DC指數(shù)的壓力系數(shù)圖版，從而完成靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的結(jié)合。在鉆井過(guò)程中，每鉆進(jìn)1m，我們就可以計(jì)算一個(gè)DC指數(shù)，并能在圖版中顯示出其地層壓力系數(shù)值和與預(yù)測(cè)值的差異性。 我們將測(cè)井計(jì)算、DC指數(shù)計(jì)算和由錄井儀器所計(jì)算的三種結(jié)果對(duì)比，本井由錄井儀器所提供的計(jì)算結(jié)果的差異性很大，可信度差；而由測(cè)井和本次DC指數(shù)計(jì)算方法所預(yù)測(cè)的地層壓力系數(shù)則比較接近。同樣，對(duì)于壓實(shí)作用沒(méi)有那么明顯的碳酸鹽巖地層，這些方法也是不能適應(yīng)的。 其次，在對(duì)碎屑巖地層的欠壓實(shí)地層中的超壓預(yù)測(cè)中，多構(gòu)造層的區(qū)分是非常不
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