隨鉆地層壓力檢測(cè)

隨鉆地層壓力檢測(cè)事故，而工業(yè)生產(chǎn)中最為關(guān)心的是特地高壓，有時(shí)稱之為地質(zhì)壓力。一、差不多概念1、靜水壓力(HydrostaticPressure)無(wú)關(guān)。靜水壓力的運(yùn)算公式如下：式中Ph－靜水壓力，kg/cm2d－鉆井液重量，g/cm3H－垂直深度，m2、帕斯卡定律s

PHdh 10過流體能夠傳遞任何施加的壓力，而不隨距離的變化而降低。依照帕斯卡定律，靜水壓力在液柱中給定的深度上，作用于任何方向上。3、靜水壓力梯度〔HydrostaticPressureGradient〕力的變化，表示為單位深度上所受到的壓力。其計(jì)量單位是kgF/cm2/m。度相比照。靜水壓力梯度的運(yùn)算公式如下：P PH h VPG式中 Ph－靜水壓力，kgf/cm2Pv－單位體積質(zhì)量，g/cm3H－實(shí)際垂直深度，m。

H 1010PH hPG L V式中 4、地層孔隙壓力〔PorePressure〕地層孔隙壓力是指作用在巖石孔隙中流體上的壓力。關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)算，孔隙壓力與流體液柱的密度及垂直深度有關(guān)。流淌的壓力缺失及溫度效應(yīng)的總和。運(yùn)算孔隙壓力的公式為：dP fHdF 10式中 df－流體密度，g/cm3H－真實(shí)垂直深度，m5、地層孔隙壓力梯度〔PorePressureGradient〕運(yùn)算公式如下：PP FPFG H式中 靜水壓力梯度時(shí)稱為低壓特地孔隙壓力梯度，簡(jiǎn)稱低壓特地；高于靜水壓力梯度時(shí)稱為超壓孔隙壓力梯度，簡(jiǎn)稱超壓。后兩種孔隙壓力梯度都稱為特地孔隙壓力梯度。同一地區(qū)，在不同的深度，可能會(huì)有幾種不同的孔隙壓力梯度?？紫秹毫Φ纳舷尥ǔ５扔谏细矌r層的壓力。6、上覆巖層應(yīng)力(OverburdenStress)體的總重量所造成的壓力。在石油領(lǐng)域中，上覆地層應(yīng)力的數(shù)值可用與鉆井液密度等效的壓力或壓力梯度表示。上覆巖層應(yīng)力的運(yùn)算公式為：SbH10式中 S－上覆巖層應(yīng)力，kg/cm2；H－深度，m。有關(guān)。下面是有代表性的各種巖石、礦物和流體的體積密度：表3－2 常見巖石及液體平均密度平均密度平均密度物質(zhì)g/cm3砂巖2.65灰?guī)r2.71白云巖2.87硬石膏2.98巖鹽2.03石膏2.35粘土2.7-2.8淡水1.00咸水1.03-1.2石油0.8(平均)關(guān)于給定巖層的體積密度用以下公式加以定義：db f

(1)m式中 ρb－體積密度，g/cm3；φ－孔隙度，％；df－孔隙流體密度，g/cm3；7、上覆巖層壓力梯度(OverburdenPressureGradient)上覆巖層壓力梯度是指單位高度上的上覆巖層應(yīng)力。其運(yùn)算公式為:SP LOBG式中 S－上覆巖層壓力，kgf/cm2；L－某段地層的厚度，m。8、基巖應(yīng)力當(dāng)一個(gè)固態(tài)的物體受到壓力時(shí)，在其中某一點(diǎn)上測(cè)得的壓力可能在不同的方向上并不一樣?；鶐r應(yīng)力那個(gè)術(shù)語(yǔ)確實(shí)是用來(lái)描述固體物質(zhì)的壓力分布的?；鶐r應(yīng)力的集中能夠形成地層壓力特地，并在特地大程度上阻礙了巖石裂開壓力。巖層的裂開壓力又打算了油井的套管程序和承諾使用的最大鉆井液密度。9、正常地層壓力(NormalFormationPressure)巖層壓力全部由巖石骨架所擔(dān)當(dāng)，地層流體僅承載上覆孔隙液體的壓力。密度的函數(shù)。地層水密度要緊與地層水礦化度有關(guān)。、特地地層壓力〔 〕和壓力特地(PressureAnomalies〕特地地層壓力(AbnormalFormationPressure)是指地層流體壓力大于或小于運(yùn)算所得的靜水壓力。壓力特地(PressureAnormalies)是指任何地層流體液柱高度或密度與井流體壓力，它與特地地層壓力對(duì)井眼的效應(yīng)是一樣的。了地層流體中。假設(shè)鉆井液的壓力低于地層流體壓力，就會(huì)發(fā)生流體溢出，直到壓力平穩(wěn)為止。這種流體溢出確實(shí)是通常所說(shuō)的井涌〔KICK11、當(dāng)量鉆井液循環(huán)密度〔ECD-EquivalentCirculationDensity〕ECD(BHCP)的鉆井液密度。井底循環(huán)壓力等于鉆井液的靜水壓力加上以實(shí)際鉆井液流速在環(huán)空中缺失的壓力〔ΔPann12、壓差〔DifferentialPressure〕即式中

PP PBHC FPF－地層壓力，kgf/cm2。①來(lái)自地層的油氣侵入井眼。②鉆速(ROP)加快。③非滲透巖層坍塌。④滲透性巖層發(fā)生井涌。⑤軟巖層顯現(xiàn)井眼跨塌。①巖屑中有較好的氣體顯示。②由于循環(huán)暫停和鉆桿的運(yùn)動(dòng)，鉆井液柱壓力下降，顯現(xiàn)起下鉆氣體顯示。①鉆速(ROP)降低。②由于鉆井液對(duì)地層的沖洗，滲透層的氣體顯示較差。③由于鉆井液對(duì)地層的沖洗，電測(cè)響應(yīng)差。④使鉆井中的固體物質(zhì)注入地層孔隙中，儲(chǔ)層被破壞。⑤可能從地層已有的裂縫中發(fā)生井漏。速，但能夠使鉆進(jìn)過程中井涌發(fā)生的可能性變得最小。更為重要的是，有一個(gè)較小的正壓力差，能夠補(bǔ)償起下鉆時(shí)的抽汲壓力降。13、地層裂開壓力〔FormationFractureResistance〕地層裂開壓力或地層抗裂開壓力，是將地層壓裂所需要的液柱壓力。地層裂開壓力是石油工業(yè)上爭(zhēng)論最多的課題之一。油井開采中常常有意壓裂儲(chǔ)層巖引起嚴(yán)峻的問題，甚至能夠使油井報(bào)廢。力。但是，鉆井液的循環(huán)壓力卻不能大于井眼中最弱的巖層的裂開壓力。對(duì)應(yīng)于不同的深度，把一口設(shè)計(jì)井的全部的裂開壓力值繪成一幅曲線圖，大多數(shù)情形下，在一個(gè)給定的裸眼井中，最軟的巖層往往是位于最終一層套管鞋下面的第一個(gè)滲透層。假設(shè)鉆井液壓力大于裂開壓力，該巖層就會(huì)發(fā)生井漏。井漏的發(fā)生又可能導(dǎo)致在漏失層的下部負(fù)壓差的顯現(xiàn)，可能引發(fā)井涌或在特地壓力帶能夠鉆達(dá)的最大深度。地層泄漏試驗(yàn)是在現(xiàn)場(chǎng)確定裸眼井段承諾使用的最大鉆井液密度的一種試鉆井液密度。后加壓，至到鉆井液開頭注入地層。地層最少３米。起鉆到套管鞋。中留意壓力的變化以及注入鉆井液的體積。離線性變化那一點(diǎn)的壓力確實(shí)是漏失壓力。連續(xù)注入鉆井液后壓力曲線變得平緩，至到壓力不再增加。在壓力不變確實(shí)是注入壓力。到達(dá)注入壓力點(diǎn)，趕忙停泵，關(guān)閉節(jié)流管線，注視壓力的變化。正常情叫做放壓壓力?；蛉裤@井液意味著地層的漏失或固井失效。堅(jiān)持放壓壓力幾分鐘以確保沒有巖層裂開發(fā)生。假設(shè)放壓壓力保持不變，翻開節(jié)流閥排出剩余壓力，鉆井可連續(xù)進(jìn)展。不肯定是井底。密度〔ECD圖3－24 地層泄漏試驗(yàn)壓力演化圖

P dH PBH 10

LOT式中 d－鉆井液密度，g/cm3；H－垂直深度，m；PLOT－漏失壓力，kgf/cm2。dmaxdmax

P BH

10H員對(duì)套管鞋以下地層施加一個(gè)略微比估量裂開壓力小的壓力。假設(shè)在該壓力下FIT壓力。假設(shè)在鉆井過程中鉆井液密度必需提高到FIT限定的密度值以上時(shí)，有可能引起井漏。錄測(cè)試壓力。測(cè)試數(shù)據(jù)能夠依照時(shí)刻、體積、以及體積和時(shí)刻進(jìn)展回放。測(cè)試結(jié)果能夠被打印出來(lái)，作為生產(chǎn)報(bào)告的一局部。二、特地地層壓力的成因人們最關(guān)心的是特地高壓。因素的相互作用引起的：壓力〝封閉層〞、壓實(shí)作用、大地構(gòu)造效應(yīng)、成巖作用、溫度效應(yīng)、流體密度效應(yīng)、流體運(yùn)移效應(yīng)等。對(duì)一個(gè)特定地區(qū)的特地壓力條件可能是由以上幾個(gè)因素的結(jié)合引起的。壓力〝封閉層〞〔Pressure〝Seal〞〕散失。壓力〝封閉層〞是形成地層壓力特地的必要條件。壓力〝封閉層〞類型包括：巖或頁(yè)巖。鹽類或頁(yè)巖的刺穿構(gòu)造的形成。(4)蓋層的厚度操縱著由于漏失而使壓力到達(dá)平穩(wěn)的總體時(shí)刻。(5)任何其它的阻擋地層流體流淌的物理或化學(xué)條件。壓實(shí)作用〔CompactionEffects〕80覆沉積物的重量〔上覆壓力〕隨著埋藏深度的增加而增加。由于某種因素限制了地層的滲透性或者埋藏的速度超過了水被排擠出的速度。這種情形下，壓實(shí)作用減慢，把局部其后沉積的固體物質(zhì)的重量施加到孔隙流體中。孔隙流體就會(huì)消滅特地高壓，見圖3－25。阻擋流體流淌、減慢壓實(shí)作部，也可能位于流體流淌方向的上部。圖3－25 地層壓實(shí)作用原理圖、壓實(shí)趨勢(shì)小。很多地區(qū)，粘土孔隙度的減小呈一條指數(shù)曲線。一種純粘土膠結(jié)的沉積物孔隙度曲線，繪制在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，大致呈一條直線。這條曲線形成一種壓實(shí)趨勢(shì)，能夠用它來(lái)推想在任何深度上同種沉積物曲線上的變化量。不同地區(qū)有各自的壓實(shí)趨勢(shì)，它是應(yīng)力、溫度和化學(xué)作用的3－26。圖3－26 頁(yè)巖壓實(shí)趨勢(shì)圖Zone〕能夠滲透到上覆頁(yè)巖中去。從靜水壓力到特地壓力隨著深度的變化形成了一個(gè)3－27。樣深度的正常壓實(shí)地層的要高。因此，把與孔隙度相關(guān)的參數(shù)，繪制在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，可能表現(xiàn)為背離沉積趨勢(shì)線上的一個(gè)過渡帶。趨勢(shì)線的變化可能是突變的，也可能是漸變的，這與壓力〝封閉層〞的類型和壓實(shí)作用有關(guān)。圖3-27 過渡帶原理過渡帶是對(duì)下部地層壓力特地的預(yù)警。者同其它沉積物混雜或者由于壓力蓋層可能是一個(gè)斷層或者是非滲透性的巖層等原因，過渡帶特地薄或者并不存在。構(gòu)造因素場(chǎng)資料的缺乏，構(gòu)造作用效應(yīng)特地難定量化。、正常壓實(shí)地層的抬升地表。假設(shè)在抬升和腐蝕過程中有某種因素限制了流體的運(yùn)移，該地層就會(huì)由于深度因素而形成特地高壓。3-28圖3-28 過程形成特地壓力的原理(2)、應(yīng)力場(chǎng)的變化力阻礙著沉積物沉積的速度和巖石固化的速度。壓。在披覆構(gòu)造中，上覆非滲透性沉積物的快速積存可能引起極度的超壓層的顯現(xiàn)。圖3-29 壓力〝橋〞的概念構(gòu)造力有利于堅(jiān)持超壓。流體壓力比上覆壓力高時(shí)，可能引起流體壓裂地夠關(guān)心建立一個(gè)壓力〝橋〞使上覆巖層固定在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀矆D3-29局部來(lái)講，壓力的〝橋〞是一個(gè)蓋層。在少數(shù)地區(qū)，地層流體壓力能夠比上覆40%。、斷層和斷裂3-30〕:時(shí)可形成有效的摭擋。情形下。塑性地層〔鹽巖、粘土、硬石膏等〕中的斷裂能產(chǎn)生肯定的封閉作用。圖3-30 封閉斷層對(duì)特地壓力分布的阻礙、刺穿作用鹽丘對(duì)上覆巖層的侵入〔刺穿〕能夠?qū)е蔓}丘的頂面和側(cè)面形成特地地層壓力〔圖3-31制了流體的運(yùn)移。3-31成巖作用積物和一些蒸發(fā)巖沉積物，通過成巖作用形成正常壓實(shí)地層。石油和自然氣的生成也是一個(gè)成巖作用過程。從固體有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變成液體或超高壓。、粘土的成巖作用式有自由〔孔隙〕水和層間〔結(jié)合〕水。50-80%的自由水和層間水。能夠有多達(dá)十個(gè)夾層的層間水。依照貝斯特〔Burst〕脫水模型〔1969過三個(gè)時(shí)期的脫水，最終形成伊利石。假設(shè)這些脫出的水的運(yùn)移受到限制，隨著開釋出來(lái)的水的體積的增加，有可能產(chǎn)生特地壓力。、從石膏轉(zhuǎn)變成硬石膏和水的成巖作用CaSO4·2H2OCaSO4轉(zhuǎn)變的深度〔大約為600m〕隨上覆壓力、地溫梯度、原始含水飽和度而有所變化。38%，然而總的體積卻增加了，這是由于壓實(shí)過程中開釋出來(lái)了結(jié)合水。在硬石膏層與束縛水的循環(huán)形成的結(jié)合帶可能形成特地高壓。、碳?xì)浠衔锏某蓭r過程碳?xì)浠衔锏男纬梢彩且粋€(gè)成巖過程，并可能引起超壓的形成，特地是在該過程產(chǎn)生自由氣體時(shí)更是如此。在淺層〔小于250m然而在有些地區(qū)，可形成淺層氣，鉆遇這種淺層氣是淺層鉆井的要緊災(zāi)難。隨著埋藏深度增加，有機(jī)物質(zhì)的化學(xué)〝裂解〞形成碳?xì)浠衔?，同時(shí)使重在半封閉的環(huán)境中的含烴帶地層壓力將會(huì)上升。烴類油藏簡(jiǎn)潔產(chǎn)生壓力特地，特地是在有大量氣體存在時(shí)更是如此。5、溫度效應(yīng)的地溫梯度，隨著沉積物總體密度的不同而有所變化。在溫度上升時(shí)，水的體積略有增大。這就意味著地層水的溫度對(duì)特地壓力也有阻礙。由于溫度對(duì)成巖作用的阻礙，那么溫度確實(shí)是阻礙特地壓力的一個(gè)間接因素。沉積物埋藏過程中，壓實(shí)效應(yīng)和溫度效應(yīng)都有助于在被蓋層隔離的含水沉積物中產(chǎn)生的特地流體壓力。6、流體運(yùn)移效應(yīng)3-323-32不同壓力系統(tǒng)聯(lián)通的實(shí)例3-33圖3-33 從等勢(shì)面產(chǎn)生的壓力特地實(shí)例三、隨鉆地層壓力的檢測(cè)工作程序聯(lián)機(jī)工程師有以下四點(diǎn)要緊義務(wù)：體壓力值。2、通過利用鉆井時(shí)期的實(shí)測(cè)資料，確定或調(diào)整地層裂開壓力值。3、關(guān)心現(xiàn)場(chǎng)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)；定期或常常同用戶溝通壓力信息。在進(jìn)展隨鉆地層壓力評(píng)判時(shí)，在不同的鉆井時(shí)期應(yīng)做的工作如下：1、開鉆前收集與壓力有關(guān)的資料數(shù)據(jù)鄰井的隨鉆錄井圖；地震壓力推想圖；鄰井完井報(bào)告。2、錄井前預(yù)備部位置。能引起壓力評(píng)判困難的地質(zhì)條件〔碳酸鹽巖/的壓力梯度。假設(shè)是在海上還要包括水深和空氣間隔的運(yùn)算。壓力梯度。巖性錄井圖以確定開頭鉆井應(yīng)當(dāng)使用的適宜的軟地層或硬地層系數(shù)。、在海上，假照實(shí)際的水深和空氣間隔與設(shè)計(jì)值不符時(shí)，重運(yùn)算上覆壓力梯度。比例、每天匯報(bào)時(shí)刻以及當(dāng)壓力參數(shù)變化時(shí)應(yīng)當(dāng)向誰(shuí)匯報(bào)等。1/5000以便于確定趨勢(shì)線和承諾進(jìn)展校正處理。3、鉆井過程中應(yīng)做的工作Sigma工作方法；盡可能進(jìn)展實(shí)時(shí)說(shuō)明。、對(duì)全部井段的純頁(yè)巖按采樣間隔測(cè)定頁(yè)巖密度。、通過背景氣的顯現(xiàn)或消逝、單根氣和起下鉆氣監(jiān)控壓差變化。的真實(shí)垂直深度運(yùn)算壓力參數(shù)。閱；保證任何時(shí)候錄井圖差不多上準(zhǔn)時(shí)繪制的。、假設(shè)顯現(xiàn)井涌，使用關(guān)井鉆具壓力〔SIDPP〕來(lái)運(yùn)算地層流體壓力?？焖俨殚?。法要保持單獨(dú)的文件名目，以便讓其它錄井人員參考。4、在每次下套管時(shí)應(yīng)做的工作、收集聲波測(cè)井資料，以便重運(yùn)算各井段的上覆壓力梯度。、假設(shè)有重復(fù)地層測(cè)試器〔RFT〕的壓力值，使用它們來(lái)運(yùn)算正常地層流體壓力梯度。來(lái)重運(yùn)算裂開壓力梯度和當(dāng)?shù)夭此杀认禂?shù)。5、完井時(shí)應(yīng)做的工作壓力梯度和泊松比系數(shù)。、應(yīng)用中途測(cè)試〔DST〕的初始關(guān)井壓力〔ISIP〕值來(lái)對(duì)地層流體壓力梯度進(jìn)展重運(yùn)算。、使用校正后的參數(shù)，作出最終的綜合錄井圖和壓力錄井圖。映出來(lái)。油田基地，以便能夠關(guān)心他們今后改進(jìn)在該地區(qū)的鉆井效勞。四、〝d〞指數(shù)地層壓力檢測(cè)法深度下的估量密度要小。因此，鉆速是特地壓力的重要標(biāo)識(shí)。都對(duì)鉆速的變化產(chǎn)生阻礙，比方，特地難區(qū)分出是壓實(shí)效應(yīng)，照舊由于鉆壓的變化引起的鉆速變化。在鉆頭和地層外表的一個(gè)簡(jiǎn)單的交互面上受地層可鉆性的阻礙。為運(yùn)算便利，地層可鉆性由賓漢〔Bingham〕(1964)給出的一個(gè)鉆進(jìn)速度方程來(lái)定義：RaWd DN DN式中 R－鉆速，ft/min；N－轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；W－鉆壓，p；D－鉆頭直徑，in.；a－巖性常數(shù)，無(wú)量綱；約翰〔Jordan〕和希爾利〔Shirley〕(1966)省略了巖性常數(shù)‘a(chǎn)’，并用其它體會(huì)常數(shù)來(lái)解決賓漢的‘d’指數(shù)問題。‘d’指數(shù)，約翰和希爾利方程成為：Rlogd 1060N12W式中 R－鉆速，ft/h；W－鉆壓，kN；D－鉆頭直徑，cm。

log10106D1971年由雷姆〔Rehm〕和邁克林頓〔McClendon〕第一次提出了校正的‘d’指數(shù)〔dcdd d1c d2式中 d－‘d’指數(shù)，無(wú)量綱；2d1ppg；d2－當(dāng)量鉆井液密度〔ECDppgGeoservices‘d’指數(shù)，叫做dcs。dcsdc的不同在于引入了一個(gè)鉆頭磨損系數(shù)。而大多數(shù)的泥漿錄井公司使用dc指數(shù)〔校正鉆APIdcs方程是：fZplogd RN d1式中 R－鉆時(shí)，min/ft；W－鉆壓，lbs；D－鉆頭直徑，in.。

cslog

12W d2106Df(Z)－鉆頭磨損系數(shù)，無(wú)量綱；ppg；d2－當(dāng)量鉆井液密度或ECD，ppg。p－鉆頭類型指數(shù)，無(wú)量綱；下表顯示‘pIADCIADC‘p’指數(shù)10.620.530.440.350.260.170dclg lgd RPMROPGd nc 0.0684WOB ECDlg D b b式中 RPM―轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；ROP―鉆時(shí)，m/min；WOB―鉆壓，kN；Db―鉆頭直徑，mm；Gn―正常液壓梯度，g/cm3；ECD―當(dāng)量鉆井液密度，g/cm3。增加的一種線性趨勢(shì)〔dcn地區(qū)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)線，然而地質(zhì)專家照舊繪制出了關(guān)于每個(gè)地區(qū)的體會(huì)3－34為了確定趨勢(shì)線，聯(lián)機(jī)工程師必需選擇具有代表性的純頁(yè)巖的dcs值。通常，有代表性的巖性層段必需大于150m。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運(yùn)算dcn的差不多值。然后聯(lián)機(jī)工程師就能夠運(yùn)算出曲線的斜度系數(shù)和趨勢(shì)線的偏移量。a:d log10dcn2a

cn1

H H2 110blog10式中

dcn1

aH1圖3－34 dcn趨勢(shì)線確實(shí)定概要圖假設(shè)選擇井段具有不連續(xù)的壓實(shí)史，趨勢(shì)線將延長(zhǎng)到具有基值的井段以上都能夠通過下式運(yùn)算：式中

log d10

aHb一樣地說(shuō)，整口井的斜率有一固定值，而偏移量隨著鉆井過程的進(jìn)展而不斷變化。在純頁(yè)巖層中，dcs值變到dcn趨勢(shì)線左邊表示有欠壓實(shí)或負(fù)壓差過dcn的值向右偏移，說(shuō)明是中性的或正壓差，或〝超壓實(shí)〞，比方蓋層帶。通常，砂巖的孔隙度比頁(yè)巖的平均孔隙度要高。因此，鉆穿砂巖層時(shí)，由dcs趨勢(shì)線向左偏移〔參見圖3－35過dcs對(duì)砂巖地層壓力運(yùn)算可能顯現(xiàn)錯(cuò)誤的超壓值。為了排解那個(gè)問題，引入了一個(gè)〝砂巖線〞截?cái)喾?。圖3－35 變化示意圖際垂直井深〔TVD〕而不是測(cè)量井深來(lái)運(yùn)算出dcs值和壓實(shí)趨勢(shì)線。另外，有圖顯示的值也會(huì)隨著發(fā)生偏移。圖顯示說(shuō)明，運(yùn)算往往是抱負(fù)的。例如，在淺井鉆探中，未固結(jié)的巖層可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的dcs值。在如此的地層，鉆頭要緊的作用是介于對(duì)鉆井液的噴射和牙輪的沖擊之間。鉆穿不整合面時(shí)，由于壓實(shí)趨勢(shì)的連續(xù)，引起dcs值向右偏移。而趨勢(shì)線斜率〔在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上〕應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持不變。砂質(zhì)泥巖層的值可能不行靠。巖層中的孔隙度的變化可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的dcn的值。假設(shè)原先的偏移明顯地是由于鉆頭變換和地層的不整合造成的，那么只需移動(dòng)dcs或dcn其中之一。不要用相關(guān)的偏移量對(duì)其它任何地層的‘d’指數(shù)進(jìn)展調(diào)整。關(guān)于某種類型的地層，dcs而公認(rèn)僅僅憑它卻不能確信特地壓力層。應(yīng)當(dāng)結(jié)合其它與壓力相關(guān)的參數(shù)，并值，以便得出更加準(zhǔn)確判定。圖3－36 由于地層條件而引起的dcs的變化3、上覆壓力運(yùn)算深的曲線方程?！?〕基巖應(yīng)力系數(shù)KG GK f pG Go p式中 Gf－地層裂開壓力梯度,g/cm3。G f m

1 9.81H

H w式中 Pl－地層漏失時(shí)立壓,kPa；H－井深,m；Hb－海床深度,m；Hw－海水深度,m。〔2〕上覆巖層壓力梯度Go式中 ΔH－井深間隔,m；H─井深,m。

G o

HH

2100titrmb rm

t ti f式中ρrm─基巖密度,g/cm3；Δti─地層聲波時(shí)差，μs；Δtf─泥漿聲波時(shí)差，μs?！?〕上覆巖層壓力1〕上覆巖層壓力SAlnH2BlnHC式中 H─垂深，m；GEOSERVICES〔4〕波松比μ依照輸入的波松系數(shù)第一求基巖應(yīng)力系數(shù)K式中

KeKAlnHKB軟地層：KA＝0.266；KB＝-2.351波松比：K1K4、地層壓力運(yùn)算〔1〕正常壓力層當(dāng)dc指數(shù)曲線位于左邊界右側(cè)時(shí)，那么認(rèn)為該地層為正常壓力層，地層0.97-1.06g/cm3。即式中 〔2〕滲透性地層

P Gf n當(dāng)dc指數(shù)曲線位于砂巖線左側(cè)時(shí)，那么認(rèn)為該地層為滲透性地層，該段地層壓力繼承上覆欠壓實(shí)地層的地層壓力。即式中 〔3〕欠壓實(shí)地層

P Pf FR當(dāng)dc指數(shù)曲線位于左邊界與砂巖線之間時(shí)，那么認(rèn)為該地層為欠壓實(shí)地dc指數(shù)運(yùn)算地層壓力： d P S

SG csf5、地層裂開壓力運(yùn)算

n d cnFracPf

f式中 Frac―地層裂開壓力。6、地層孔隙度運(yùn)算指數(shù)在砂巖線左時(shí)S0.93P f

0.02Gn

d 0.093 cs

SGnvv

d cn式中 －地層孔隙度，％。

1mxρmx―基巖密度，g/cm3。五、Sigma1、SigmaSigma意大利石油公司AGIP在坡(Po)山谷鉆探時(shí)提出來(lái)的。在不連續(xù)的砂泥巖層或’指數(shù)的運(yùn)算也不能直截了當(dāng)補(bǔ)償壓差的變化，而壓差對(duì)井眼的沖洗和鉆速的阻礙差不多上特地大。Sigma優(yōu)選，并成功地運(yùn)用在全世界的粘土質(zhì)地層錄井中。能對(duì)應(yīng)于用來(lái)運(yùn)算‘d‘dSigma變換是對(duì)混合型的粘土質(zhì)地層的鉆井參數(shù)進(jìn)展補(bǔ)償，趨勢(shì)線一樣的斜率為的斜率值，用戶能夠?qū)π甭手颠M(jìn)展修改。2Sigma(σt)Sigma其次局部關(guān)于壓差的阻礙。W OBW

0.5RPM

0.25式中

t D Rh OP

0.25Dh－鉆頭直徑，in；ROP－鉆速，m/h不同參數(shù)之間的關(guān)系是體會(huì)性的。在理論上講，在同樣的深度鉆穿一樣的巖層，除不同的鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭直徑和鉆速外σt’值的一些變化。3Sigmaσt1〕t1tSigmat1t式中

0.028(7

L)1000一樣說(shuō)來(lái)，當(dāng)值〔σt1≤1〕時(shí)代表砂巖，當(dāng)值〔σt1>1〕時(shí)代表頁(yè)巖。4、〝井眼清洗系數(shù)〞〔n〕變量‘n’是地層孔隙度和滲透率的函數(shù)。當(dāng)井底壓差為正值時(shí)，巖石的孔隙度和滲透率確定巖層內(nèi)部流體壓力何時(shí)才能與鉆井液壓力相等，反過來(lái)將阻礙到巖屑能被鉆井液帶到地面的速度〔〝巖屑沉降效應(yīng)〞鉆井液把巖屑從鉆頭上沖洗掉的效率。‘n’的運(yùn)算有兩種方法，這與‘σt1’的值有關(guān)：t1假設(shè) 1t1t1假設(shè) t1

n3.2640 t13.2640 t1

(4

0.75)640 t15、壓差的阻礙〔F*〕標(biāo)層的壓差值。實(shí)際的壓力差為：式中

LHP(P)H10ρ－鉆井液密度，kg/l；L－深度，m。信息的了解，操作員必需估量出H’值的增加引起鉆速的減慢，而‘ΔP’的減小引起鉆速的加快。當(dāng)ΔP的值為零或接近于零時(shí)，鉆速最大。鉆速相關(guān)于‘ΔP’的變化是非線性的。a’滿足方程：式中n－井眼清洗系數(shù)；ΔP－壓差，kgf/cm。6Sigma(σo)

F*11 1n2P2nPot1Fot1式中 7、Sigma趨勢(shì)值(σr)巖石強(qiáng)度參數(shù)(σo)可被繪制成一系列相互連接的點(diǎn)〔圖3－37d’指數(shù)不同的是，其橫坐標(biāo)是線性的。Sigma01。圖3－37 Sigma錄井圖〔巖石強(qiáng)度參數(shù)〕具有向右偏移的趨勢(shì)。發(fā)生偏移是由于巖石機(jī)械特性的變化〔巖性或孔隙度關(guān)于一個(gè)巖性一樣的地層剖面會(huì)引起‘σo’值的突然偏移，接著從巖性或鉆井參數(shù)開頭變化的下一點(diǎn)，顯現(xiàn)一個(gè)的平均值。因此，當(dāng)顯現(xiàn)巖性變化，井眼直徑或鉆頭類型變化時(shí)，要對(duì)‘σr’的值進(jìn)展偏移處理，以使它同‘σo’堅(jiān)持適當(dāng)?shù)年P(guān)系。以下方程描述了趨勢(shì)線在每個(gè)點(diǎn)的位置：t式中 t

L1000’平均值變化時(shí)’趨勢(shì)線。以下方程描述了趨勢(shì)線每一段的起始點(diǎn)：8Sigma對(duì)孤立的‘σr’線段進(jìn)展重組，形成一條連續(xù)的趨勢(shì)線，而在趨勢(shì)線上的3－38圖3－38 Sigma錄井圖的標(biāo)準(zhǔn)化處理A-Sigma偏移錄井圖, 有壓差補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化錄井圖C-具有壓差補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化錄井圖9Sigma值r A Hv Br 1000式中 A，B－正常趨勢(shì)線的斜率與截距，可由初始化給定的兩點(diǎn)確定。一樣：A＝0.08810、Sigma地層壓力PfP

f m Sn

Y2Y HvYrt假設(shè)Pf n那么P f n11、Sigma 12、Sigma

F Prac

SPf 1t六、其它隨鉆地層壓力評(píng)判方法除dc指數(shù)、SIGMA值外，隨鉆錄井過程中，還有很多定性的可用于的地層壓力檢測(cè)方法。在實(shí)際工作中，以dc指數(shù)、泥(頁(yè))密度、SIGMA值為主，參考巖性、出口鉆井液溫度、氣測(cè)顯示等資料，確定地層壓力特地過渡帶和特地高壓地層的位置；利用運(yùn)算機(jī)綜合處理軟件確定地層壓力系數(shù)。1、鉆速變化鉆速〔ROP〕作為相對(duì)孔隙度的指示標(biāo)志。鉆速確實(shí)可能是一個(gè)特地地層然而，很多因素可能使鉆進(jìn)速度發(fā)生變化。因此，鉆速又是一個(gè)不行靠的地層壓力指示標(biāo)志。密度的增加。頁(yè)巖和粘土顯示出明顯的壓實(shí)效應(yīng)。在正常壓實(shí)條件下，隨著深度的增加，壓實(shí)作用增加，鉆進(jìn)速度或多或少會(huì)依據(jù)指數(shù)規(guī)律減小。然而，通過不同的測(cè)試差不多顯示：當(dāng)顯現(xiàn)負(fù)壓力差時(shí)，鉆速到達(dá)最大。、依照鉆速進(jìn)展井涌預(yù)報(bào)通常進(jìn)入超壓帶的第一個(gè)標(biāo)志確實(shí)是進(jìn)入滲透層前的鉆速加快。而鉆速加快通常是進(jìn)入巖層孔隙度增加井段的標(biāo)志。該井段可能是油氣層，也可能是孔隙度較大的特地地層壓力段。大多數(shù)石油公司要求司鉆在顯現(xiàn)快鉆時(shí)1-1.5米后，趕忙停鉆，觀看鉆井液流量變化。、鉆速變化作為過渡帶的指示標(biāo)志3－393－39鉆速通過過渡帶時(shí)的變化2、鉆井氣或抽汲氣可能有以下幾個(gè)來(lái)源〔圖3－40性地層、開放斷層和其它地層流體中有溶解氣的地層。圖3－40 被鉆開的氣體來(lái)源〔福特，1976〕錄井人員應(yīng)當(dāng)把每種來(lái)源的氣體作為平穩(wěn)鉆井的指示標(biāo)志。氣體在井眼中集合的結(jié)果能夠使鉆井液柱壓力減小，進(jìn)而使壓差減小?！?出的氣體曲線。這種背景氣能夠顯示出由于鉆速、鉆井液流速和地層含烴量的變化所引起的偶然變化。在正常鉆進(jìn)條件下，背景氣應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持在該區(qū)域平均值的±50%范疇內(nèi)。當(dāng)氣體鑒定設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，背景氣完全消逝，是一個(gè)進(jìn)入低滲透層或壓差過高的特點(diǎn)。1〕快速鉆進(jìn)增加了單位時(shí)刻內(nèi)帶到地表的巖石的體積；壓差降低，使氣體更多地從巖屑中集中出來(lái)。3－413－41-壓差和氣體顯示鉆具上提時(shí)，同時(shí)也帶起了鉆井液，它減小了井底壓力。井底壓力的降低程度和鉆桿運(yùn)動(dòng)速度、鉆桿直徑、環(huán)空直徑及鉆井液流變性能有關(guān)。抽汲有助于建3－42圖3－42 抽汲-沖擊效應(yīng)假設(shè)在鉆井液流淌〔循環(huán)〕狀態(tài)下，壓差為零或接近零，假設(shè)停泵將引起負(fù)壓差。地層中的氣體將會(huì)集中到井眼中。假設(shè)接單根氣隨時(shí)刻變化而增大，說(shuō)明可能進(jìn)入壓力過渡帶，同時(shí)現(xiàn)用鉆井液密度已不能平穩(wěn)地層壓力〔圖3－43么特地可能存在負(fù)壓差?？焖巽@進(jìn)和過度的抽汲可能把很多氣體帶進(jìn)井眼，從而減小了靜液面，而重循環(huán)氣也會(huì)帶來(lái)同樣的問題。靜液面的降低對(duì)淺井的鉆探特地重要〔大于600靜液面一個(gè)特地小的降低就足以使地層流體噴出地面。這種情形能夠進(jìn)展得特地快。因此說(shuō)，當(dāng)鉆淺層探井時(shí)，錄井人員必需嚴(yán)密留意氣體含量的變化。圖3－43 壓差和單根氣穩(wěn)固的正壓差；B－逐步降低的正壓差〔過渡帶；C－負(fù)壓差〔2分的顯現(xiàn)或增加，標(biāo)志著存在一個(gè)從正常壓力到特地壓力的過渡帶。由于碳?xì)浠衔锓肿拥拇笮〔煌?，不同的碳?xì)浠衔飶牡貙訋r屑中析出的速度是不同的。在欠壓實(shí)地層，氣體析出速度有變化，表現(xiàn)為地面測(cè)量到的重C2/C33－45C2/C33、扭矩、超拉和拖曳〔遇阻〕當(dāng)垮塌的速度超過了鉆井液所能攜帶它們的速度時(shí)，大量的垮塌物會(huì)在井底積存?？逅?/p>