地层压力监测在L38-5井的应用

【摘要】L区块是江苏油田近年开发的重点区块，据资料显示，该区块戴南组、阜宁组泥岩地层的垮塌，易造成长井段遇阻划眼、电测困难等情况。为减少因地层失稳带来的井下复杂，在收集邻井资料的基础上，借助地层压力预监测软件，对地层压力进行预测，初步建立了适用于该区块待钻井的地层压力预测方法。该方法在L38-5等井的成功应用，减少井下复杂，提高钻井施工的安全性，具有一定的推广价值。

【关键词】江苏油田 地层压力监测 指导安全钻井 L38-5井

随着油气勘探工作的不断发展，越来越多的油气勘探区块都钻遇了不同程度的异常压力地层，自从上世纪30年代，人们就发现钻井过程中遇到的异常压力是引起众多钻井事故的主要原因。

1 国内外现状及国内所存在的问题

70年代，随着地震勘探技术的进步和对大量岩石物性测定结果的研究，Eaton、Fillippone总结出了一套用层速度直接计算地层压力的经验公式。90年代以后，Exxon、Bowers等公司，提出了一种利用地震层速度资料预测地层孔隙压力的新方法。近年来，Schlumberger公司，投入了大量的资金，同时也掌握了核心技术，但软件没有商业化，仅提供有偿服务。LandMark公司的Drillworks软件，是目前应用最广泛的地层压力预测分析软件。

我国在地层压力预监测技术方面，同国外先进水平相比，尚有一定的差距，地层压力求取精度不高。主要原因是随钻地震（SWD）、随钻录井（LWD）、随钻测量（MWD）等技术落后。实际应用方面，国内目前还没有商业化应用较广泛的地层压力预监测系统，地层压力预测也仅停留在利用声波测井趋势、地震层速度以及钻井工程参数等数据进行简单的分析，随钻数据的应用有限，因此地层压力监测及预测结果的更新方面也相对薄弱。

目前，国内地层压力预测方面主要存在以下问题：

（1）缺少井区超压形成机制的钻前判断方法；

（2）多种机制综合作用下的复杂超高压地层的地层压力计算模型和参数上没有突破；

（3）预测工作随钻更新的手段和方法落后；

（4）缺少系统的地层压力预监测软件。

2 地层压力监测研究

2.1 研究思路（图1）

2.2 基础数据收集与目标井选定

选取L38-5井作为地层压力预监测目标井，并针对该井研究需要进行相关的资料收集，具体情况如下：

（1）选取L38-1井、L38-2井作为L38-5井区域地层压力模型分析的邻井；

（2）收集L38-1井、L38-2井的录井数据（钻压、钻时、泥浆密度、转盘转速、钻头直径、地质分层等）、测井数据（声波时差、伽马、中子密度等）。

针对上述收集资料，进行分类整理，并将研究所需数据导入PPM地层压力预监测软件中。

2.3 L38-1、L38-2井压力分析

L38-1井是高邮凹陷深凹带L区块构造L38断块东翼上的一口油藏评价井，完钻井深3766m；L38-2井是L区块构造L38断块西侧的一口油藏评价井，完钻井深3960m。

通过资料收集整理，得到L38-1、L38-2井录井相关数据以及部分井段的测井数据，利用PPM软件将上述数据导入到L38井区工区中，并开展地层压力分析工作，分析流程如下：

（1）上覆压力梯度计算：基于密度测井数据，利用体积密度法；

（2）泥岩正常压实趋势计算：基于上覆地层压力梯度曲线和声波时差曲线；

（3）修正Dc指数计算：利用钻时、钻压、钻头直径、转盘、转数、实际泥浆密度等录井资料，根据实钻资料获得地层水密度参数1.03 g/cm3，并进行正常压实趋势分析；

（4）地层孔隙压力梯度计算：利用修正Dc指数法，如图2所示；

（5）计算结果与实测压力不断对比，获得区域伊顿指数为1.5；

经过L38-5井地层压力预测的地层压力同测井验证地层压力对比，符合率92.36%。

同样方法对Y38区块的Y38-2井现场应用，预测的地层压力同测井验证地层压力对比，符合率91.74%。

4 几点认识

通过对L38-5井已完钻邻井各种资料的分析研究发现，该区域有异常地层压力层位，由于收集到的测井资料有限，研究中使用了相对较完整的录井资料，应用修正Dc指数法进行地层压力计算，同时利用部分声波时差数据，应用伊顿法计算地层孔隙压力作为参考。

挖掘L38-5井区块已有地质录井资料，建立该区域伊顿法计算孔隙压力梯度的伊顿指数，分析伊顿指数与已测地层压力的关系，确定经验公式伊顿指数参数值，得出L38-5井区块伊顿指数为1.5，实现待钻井段地层压力的预测。

L38-5井的地层压力预测地层压力同测井验证地层压力对比，L38-5井符合率92.36%，在另外一个区块的Y38-2井的验证中，符合率达91.74%。

L38-5井平均复杂故障时效比邻井降低了70%，取得了较好的效果，证明地层压力预监测技术的应用取得了初步的成功。

参考文献

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