【正文】 速，r/min；D－鉆頭直徑，in.。選擇井段的起始井深的平均值和終止井深的平均值將作為計算d的基本值。通常，砂巖的孔隙度比頁巖的平均孔隙度要高。當井眼直徑、鉆頭類型、鉆具組合和水動力發(fā)生變化時，dcs的值也會隨著發(fā)生偏移。巖層中的孔隙度的變化可能導致錯誤的d的值。應(yīng)該結(jié)合其它與壓力相關(guān)的參數(shù)，并仔細檢查計算機處理的dcs值，以便得出更加準確判斷。1）上覆巖層壓力式中 H─垂深，m；A，B，C─系數(shù)。五、 Sigma錄井Sigma錄井的來源Sigma錄井是另一種地層壓力評價方法，是在二十世紀七十年代中期，由意大利石油公司AGIP在坡(Po)山谷鉆探時提出來的。原始Sigma(σt)基本的Sigma計算包括兩個部分。正因為如此，計算中使用了一個校正系數(shù)計算調(diào)整后的原始Sigma值（σt1）：式中 L－井深，m。實際的壓力差為：式中 ΔP－壓力差，kgf/cm；ρ－鉆井液密度，kg/l；PH－正常地層流體壓力梯度，kg/l；L－深度，m。真實Sigma(σo)真實Sigma(σo)值，也稱為“巖石強度參數(shù)”。因此，當出現(xiàn)巖性變化，井眼直徑或鉆頭類型變化時，要對‘σr’的值進行偏移處理，以使它同‘σo’維持適當?shù)年P(guān)系。在實際工作中，以dc指數(shù)、泥(頁)密度、SIGMA值為主，參考巖性、出口鉆井液溫度、氣測顯示等資料，確定地層壓力異常過渡帶和異常高壓地層的位置；利用計算機綜合處理軟件確定地層壓力系數(shù)。在正常壓實條件下，隨著深度的增加，壓實作用增加，鉆進速度或多或少會按照指數(shù)規(guī)律減小。在欠壓實段鉆速的增大可能是由于負壓差造成的結(jié)果（圖3－39）。在正常鉆進條件下，背景氣應(yīng)當維持在該區(qū)域平均值的177。抽汲有助于建立一個負壓環(huán)境或者使負壓差加劇（圖3－42）。重循環(huán)氣也會帶來同樣的問題。圖3－45就是一個異常壓力層氣體比值－深度圖，該井反映的C2/C3比值的變化非常明顯。泥頁巖垮塌粘土質(zhì)巖層的垮塌物是一個重要的壓力異常識別標志。有平坦節(jié)理的斑駁垮塌物大多數(shù)是由機械因素造成的。準確的測量頁巖密度值，使我們通過比較正常密度趨勢線與實際頁巖密度就可以計算出地層壓力。某巖層的陽離子置換能力（CEC）與該巖層的粘土礦物類型有關(guān)。隨著壓力梯度的降低，頁巖系數(shù)也將降低。鉆井液在由井底向上運移的過程中逐漸損失部分從地層中獲得的熱量。在隔熱層下面，熱量將會聚集起來，引起溫度升高。圖3－46 異常壓力間隙溫度剖面圖42 / 42。（2）熱導率任何兩個不同深度之間的溫度變化與這兩個深度之間的巖石及流體的熱導率（傳導熱能的能力）有關(guān)。當正常頁巖系數(shù)趨勢線出現(xiàn)任何偏移時告訴地質(zhì)師或用戶。該帶的蒙托石含量較高。粘土的成分控制著其吸水能力。頁巖的密度畫在半對數(shù)坐標上，形成一條“正常壓實趨勢線”，大致是一條直線。另一個重要因素是巖屑的大小和形狀。這種排擠必然導致鉆井液系統(tǒng)的泥漿池液面的升高，或者（測量時）入口流量的增大。由于碳氫化合物分子的大小不同，不同的碳氫化合物從地層巖屑中析出的速度是不同的。快速鉆進和過度的抽汲可能把許多氣體帶進井眼，從而減小了靜液面，而使壓差減小。鉆具上提時，同時也帶起了鉆井液，它減小了井底壓力。（1）、鉆井液中氣體顯示效果在正常鉆井過程中，地面監(jiān)控設(shè)備能檢測出一條相對平穩(wěn)的從鉆井液中脫出的氣體曲線。立即停鉆，觀察鉆井液流量變化。鉆速減小的主要原因是由于被鉆巖石的體積密度的增加。圖3－38 Sigma錄井圖的標準化處理ASigma偏移錄井圖, B沒有壓差補償?shù)臉藴驶浘畧DC具有壓差補償?shù)臉藴驶浘畧D正常趨勢線上Sigma值 式中 A，B －正常趨勢線的斜率與截距，可由初始化給定的兩點確定。對于一個巖性相同的地層剖面，‘σo’的值隨著深度的增加而增大，為正常壓實趨勢（σr）。為了計算Sigma值，壓差的影響被描述為一個系數(shù)：‘F*’。壓差的影響（F*）變量F*描述了壓差對地層可鉆性的影響。對淺層井眼條件下校正后的原始Sigma值（σt1）當把‘σt’的值對應(yīng)于井深繪圖時，有大量的‘σt’的點比平均值大或小?！甦’指數(shù)的趨勢線變換是對連續(xù)地層鉆井參數(shù)進行補償，而Sigma指數(shù)變換是對混合型的粘土質(zhì)地層的鉆井參數(shù)進行補償，它被證實在歐洲和北海地區(qū)都是正確的。地層孔隙度計算dc指數(shù)在砂巖線左時dc指數(shù)在砂巖線右時式中 －地層孔隙度，％。式中 ρrm─基巖密度,g/cm3；Δti─地層聲波時差，μs；Δtrm─基巖聲波時差，μs；Δtf─泥漿聲波時差，μs。不要用相關(guān)的偏移量對其它任何地層的‘d’指數(shù)進行調(diào)整。而趨勢線斜率（在對數(shù)坐標上）應(yīng)該維持不變。另外，有幾個與鉆頭和地層有關(guān)的因素可能使dcs/ d的值發(fā)生偏移。在純頁巖層中，dcs 值變到d 趨勢線左邊表示有欠壓實或負壓差過渡帶的存在。為了確定趨勢線，聯(lián)機工程師必須選擇具有代表性的純頁巖的dcs值。dcs 與dc 的不同在于引入了一個鉆頭磨損系數(shù)。但是鉆速方法是壓力檢測中的不可靠的方法。完井時應(yīng)做的工作(1)、使用電測井資料（聲波、RFT等）重新計算上覆壓力系數(shù)、地層流體壓力梯度和泊松比系數(shù)。(4)、如果是定向井，在進行解釋和提交給現(xiàn)場人員之前，重新按照定向井的真實垂直深度計算壓力參數(shù)。(5)、如果沒有當?shù)氐挠糜谟嬎闵细矇毫推屏褖毫μ荻鹊挠嘘P(guān)系數(shù)，分析巖性錄井圖以確定開始鉆井應(yīng)該使用的合適的軟地層或硬地層系數(shù)。幫助現(xiàn)場鉆井人員優(yōu)選使用鉆井液密度及其它常規(guī)井控所需要的參數(shù)；定期或經(jīng)常同用戶交流壓力信息。在溫度升高時，水的體積略有增大。由于缺乏非滲透性的蓋層，氣體會向地表擴散。如果這些脫出的水的運移受到限制，隨著釋放出來的水的體積的增加，有可能產(chǎn)生異常壓力。粘土膠結(jié)的沉積物和一些蒸發(fā)巖沉積物，經(jīng)過成巖作用形成正常壓實地層。(3)、斷層和斷裂對于地層流體壓力，斷層可能有幾個不同的效應(yīng)，這與斷層的位置和類型有關(guān)（圖330）:1)正斷層往往是開放的、形成有效的流體通道。構(gòu)造應(yīng)力和上覆應(yīng)力影響著沉積物沉積的速度和巖石固化的速度。在構(gòu)造作用活動區(qū)域，構(gòu)造因素無疑是異常壓力形成的主要原因。從靜水壓力到異常壓力隨著深度的變化形成了一個過渡帶，見圖3－27。封閉層（巖蓋）可能就在異常壓力巖層的內(nèi)部，也可能位于流體流動方向的上部。（Compaction Effects）在沉積作用過程中，大多數(shù)的沉積物含有一些水（自由水或結(jié)合水）。對一個特定地區(qū)的異常壓力條件可能是由以上幾個因素的結(jié)合引起的。如果在該壓力下沒有井漏發(fā)生，測試就算成功。(9)如果放壓壓力保持不變，打開節(jié)流閥排出剩余壓力，鉆井可繼續(xù)進行。(6)繼續(xù)注入鉆井液后壓力曲線變得平緩，至到壓力不再增加。測試包括在地面關(guān)井，然后加壓，至到鉆井液開始注入地層。井漏的發(fā)生又可能導致在漏失層的下部負壓差的出現(xiàn)，可能引發(fā)井涌或井噴。油井開采中常常故意壓裂儲層巖石以增加低滲層的產(chǎn)量。③由于鉆井液對地層的沖洗，電測響應(yīng)差。②鉆速(ROP)加快。如果鉆井液的壓力低于地層流體壓力，就會發(fā)生流體溢出，直到壓力平衡為止。正常地層壓力(Normal Formation Pressure)正常地層壓力是由所在地層以上的所有流體所施加給該地層的壓力。巖石的體積密度與巖石骨架的密度、巖石孔隙流體的密度以及巖石孔隙度有關(guān)。計算孔隙壓力的公式為：式中 PF－孔隙壓力，kg/cm2df－流體密度，g/cm3H－真實垂直深度，m地層孔隙壓力梯度（Pore Pressure Gradient）地層孔隙壓力梯度是指單位深度上地層孔隙壓力的變化量。靜水壓力梯度（Hydrostatic Pressure Gradient）靜水壓力梯度是指每單位深度上靜水壓力的變化量。第五節(jié) 隨鉆地層壓力檢測“正?！钡牡貙恿黧w壓力大致等于流體液柱中的靜水壓力。根據(jù)帕斯卡定律，靜水壓力在液柱中給定的深度上，作用于任何方向上。對于正常壓力系統(tǒng)的地層，給定深度的真實孔隙壓力等于液柱壓力與流體流動的壓力損失及溫度效應(yīng)的總和。上覆巖層應(yīng)力的計算公式為：式中 S－上覆巖層應(yīng)力，kg/cm2；ρb－區(qū)間平均體積密度，g/cm3；H－深度，m。因此，基巖應(yīng)力是在分析地層壓力異常成因及參數(shù)分析計算時不可忽視的因素。對于任何異常地層流體高壓，部分上覆地層載荷已經(jīng)從巖石骨架轉(zhuǎn)移到了地層流體中。如果ΔP是負值（PF ＞PBHC），可能會產(chǎn)生如下結(jié)果：①來自地層的油氣侵入井眼。②由于鉆井液對地層的沖洗，滲透層的氣體顯示較差。地層破裂壓力是石油工業(yè)上研究最多的課題之一。如果鉆井液壓力大于破裂壓力，該巖層就會發(fā)生井漏。這項測試應(yīng)當在下入套管的堅硬地層以下的第一個孔隙地層里進行。開始脫離線性變化那一點的壓力就是漏失壓力。(8)維持放壓壓力幾分鐘以確保沒有巖層破裂發(fā)生。在FIT測試中，鉆井人員對套管鞋以下地層施加一個稍微比估計破裂壓力小的壓力。有很多地質(zhì)過程影響壓力的形成，大多數(shù)的異常壓力可能是由下列