鉆井過程中的超壓預測與監(jiān)測技術及應用畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 由于普遍與欠壓實地層相關聯(lián)。從這個意義上講，大型整裝的油氣田應該發(fā)育于正常壓力體系，在一般情況下，其儲層發(fā)育，埋深淺，勘探價值高。 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生，造成超壓地層一般機械壓實作用較弱。 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表述，Overton amp。 Cw*fsh = 常數(shù) （21）在正常壓實情況下，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、地質三大類數(shù)十項的隨鉆測量參數(shù)，大量的實踐經驗表明，只有綜合多項參數(shù)的分析，才有可能取得一個比較準確的壓力解釋。 凡是與鉆頭鉆進速度有關的一切機械參數(shù)都歸為此類。 由于超壓層異常高的孔隙和異常高的含流體量，在鉆開時必然會引起泥漿中的流體特征和一系列物理特性的異常變化。這項工作可以通過監(jiān)視泥漿出口溫度來完成。 Lewis和Rose（1970），在根據(jù)基本熱流的考慮，提出一個與超壓及高溫地層有關的模型（Guyod，1946）。 在軟的和硬的巖石中，關于含鹽量和地層壓力間變化的關系，Overton和Timko，（1969），F(xiàn)ertl和Timko（1970）作了詳細的討論，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入井筒，必然會造成總泥漿體積的變化量超過鉆桿下入井眼中的泥漿的排替量。 ⑦泥漿排量事實上，測量排量比核對槽面更好，因為流量的變化測量更為敏感。 3. 地質錄井特征 泥巖因子表示泥巖的固體陽離子交換能力，是由亞甲蘭試驗（Nevins和Weintritt，1967；Hang和Brindley，1970）所測得的，它與地層中的蒙脫石含量有關，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。此外，從超壓環(huán)境中來的巖屑，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電測井的短電位測井曲線上，表現(xiàn)為偏離“正?！壁厔莸降陀谡Ｄ鄮r電阻率。 把這種異常壓力探測概念推進一步，在井場上可以對代表性的泥巖樣品（巖屑）進行類似的電性的測量。 當鉆井中接近超壓層時，在地層中就要遇到一些地球化學變化。進一步，可以測量頁巖濕度含量（MC）指數(shù)，這個指數(shù)與泥巖孔隙度有直接聯(lián)系。在3918m開始，泥巖巖屑的總體密度增加，指示存在著鉆進速度較低的蓋巖。三、地層壓力定量預測的原理按類別可分為鉆井法、測井法和地震法等。 2. 聲波時差法 ①Hubbert和Willis的方法 （2）應力法預測地層的破裂壓力 （1）巖性組合研究將地震速度（波阻抗）數(shù)據(jù)轉換為巖性參數(shù)場，評價目標層段的巖性組合特征和異常地層壓力保存條件。 （2）地層壓力預測并將計算結果按點、線、面（目標層段）成圖。 在現(xiàn)場綜合錄井儀器上，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)進行現(xiàn)場地層壓力的監(jiān)測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，結合水平迭加地震剖面，計算地層層速度，用于地層壓實的研究。 （3）順層Kriging插值技術； 根據(jù)現(xiàn)場資料來源的不同，該模塊的軟件設計分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形成壓力預測的三維數(shù)據(jù)體。 該模塊又進一步分為單井靜態(tài)預測與實時監(jiān)測和預測兩個子模塊。 圖12綜合表示了港深421井測井（聲波、密度）和鉆井錄井參數(shù)隨深度的變化情況。該曲線與實際資料沒有任何關系，顯然是人為確定的，可想而知，這樣確定正常趨勢線的方法根本沒有精度可言。 其次，聲波測井資料一直是目前公認的計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，有兩個測壓點：、。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為氣測錄井參數(shù)。其分界面實際上就是地層不整合面。 本研究針對現(xiàn)場錄井儀器的地層壓力計算方法與本次研究方法的差異性進行了詳細的分析，通過各種關系的分析，確定影響現(xiàn)場壓力監(jiān)測的誤差來源及其消除方法。 （1）綜合錄井儀DC指數(shù)與本研究方法計算DC指數(shù)的差別通過港深421井的分析，這種差異性還很大。因此，要想得到一個比較統(tǒng)一穩(wěn)定的壓力預測結果，計算方法的統(tǒng)一是很重要的。 （2）正常壓力趨勢線的準確確定，是壓力預測與監(jiān)測的關鍵實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，該趨勢線明顯偏大，這勢必造成了地層壓力的計算結果偏大，這在后面的對比中可以說明。并對聲波壓實曲線的正常段進行擬合確定DC指數(shù)的正常趨勢線方程為：DC=。 第三步：將第一步計算的地層壓力系數(shù)Rp和第二步的趨勢線方程結合起來，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)預測結果；而由鉆井參數(shù)所計算的DC指數(shù)線則體現(xiàn)出了動態(tài)監(jiān)測的意義。對于那些非欠壓實成因的異常高壓，如構造成因，這套方法就會顯得無能為力。尤其是對那些非壓實成因的超壓的監(jiān)測。尤其是對于那些具有多構造層的盆地或地區(qū)，由于縱向上存在著多套地層壓實系統(tǒng)，則正常趨勢線應該分段確定，不同的趨勢線具有不同的變化斜率和截距，其壓力計算結果會有很大的差別。 單井靜態(tài)預測是為了給待鉆井在鉆前提供一個盡可能準確的壓力預測值。 同時確定出DC指數(shù)的壓力系數(shù)圖版，從而完成靜態(tài)與動態(tài)的結合。在鉆井過程中，每鉆進1m，我們就可以計算一個DC指數(shù)，并能在圖版中顯示出其地層壓力系數(shù)值和與預測值的差異性。 我們將測井計算、DC指數(shù)計算和由錄井儀器所計算的三種結果對比，本井由錄井儀器所提供的計算結果的差異性很大，可信度差；而由測井和本次DC指數(shù)計算方法所預測的地層壓力系數(shù)則比較接近。同樣，對于壓實作用沒有那么明顯的碳酸鹽巖地層，這些方法也是不能適應的。 其次，在對碎屑巖地層的欠壓實地層中的超壓預測中，多構造層的區(qū)分是非常不
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