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随钻地层压力监测技术在钻井工程上的应用思考

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  摘要:以随钻地层压力监测技术为研究对象,详细分析了该技术在钻井工程上应用的相关内容,并结合某实际案例,对该技术的具体实施路径与方法进行了研究。
  关键词:随钻地层压力监测技术;钻井工程;井壁坍塌
   0 前言
  地层异常孔隙压力主要被分为异常高压与异常低压两种形式,其中地层的高压是油气运动的重要推力,也证实在异常高压的影响下,才能让地层沉积的压实作用,而形成较为狭小的孔通道具备了运移油气的能力。因此在当前油气生产过程中,做好详细的钻前地层压力预测已经成为保障钻井成功作业的基础,而随钻地层压力技术则是实现这一目标的重要保障。
   1 井壁坍塌问题分析
   1.1 案例简介
  在某盆地油气生产中,L井是一口水平井,其水深为528m,设计的地层孔隙压力系数约为1.0,是正常的地层孔隙压力系统。但是在生产阶段,水平井却出现了严重的井壁垮塌现象,影响了油气生产的顺利进行。针对这种情况,技术人员认为需要使用地层压力分析的方法来寻找解决该措施的有效途径。
  在最初的钻进中,当钻进至斜深4313m/垂深3548m时,常规循环清洁井眼,此时发现循环出大量的軟泥;而随着钻井的垂深增加,发现下钻至井深3582m遇阻无法通过,频繁出现憋泵、憋扭矩等现象。
  技术人员对上述问题做进一步分析之后,决定对井壁崩塌的井眼进行详细研究,而地层压力分析就是其中的重点内容。
   1.2 利用随钻地层压力监测技术评价地层孔隙压力
  在该项目中,采用随钻地层压力监测技术来对地层孔隙压力水平进行了分析,最终分析结果发现,该井在泥岩段呈现出高于正常地层压力的梯度的地层孔隙压力,而在地层孔隙压力的最大值位置,可以发现地层孔隙压力的最大梯度值达到了1.23~1.24g/cm3,从数据上来看,在垂深达到2800m左右的地层中,地层孔隙压力出现异常,而随着深度的增加,这样异常情况更加明显,根据声波时差(DT)、地层深电阻率(RD)等推演地层孔隙压力的变化后,同样发现了异常情况。
  之后,技术人员根据所掌握的资料,对钻井过程中的相关资料进行了分析,其中在利用随钻地层压力检测技术对地层孔隙压力进行评估之后,评估结果显示,该井的地层压力存在异常,详细数据如表1所示。
  通过随钻地层压力监测结果可以发现,在本次研究中所选的井壁坍塌现象中,存在高于静水压力的异常地层孔隙压力,且地层孔隙压力存在着明显的梯度分布特点。在这种情况下,为了可以明确地层孔隙压力系数与RD、Dxc等关键参数形态之间的关系,采用随钻地层压力监测技术,对其进行分析。结果显示,在该井的Dxc指数、RD等在地层压力出现异常的情况下,都表现出了类似的梯度变化趋势,但是幅度上存在差别,而这种差别证实在不同地层孔隙压力的基础上出现的。
   2 讨论
  在本文所选的研究案例中,技术人员通过随钻地层压力检测技术,准确评估了地下岩层的压力变化情况,并通过这一研究技术,对油气井的岩壁失衡问题进行了解读。根据该案例的实践经验可以发现,随钻地层压力监测技术实时监测到的压力值与钻后地层的实际侧压值相比较,其中的误差变化被认为是判断监测作业质量的重要标准。同时从油气生产的角度来看,由地震层速度得到地层孔隙压力预测值对于钻井现场生产具有一定的指导意义,但是在钻进工程现场在使用预测值进行钻井生产时,经常会出现预测值与实际值数据差异偏大的问题[1]。
  所以针对上述问题,在采用随钻地层压力分析过程中,
  需要重点关注以下几方面问题:
   1积极开展随钻地层压力测试,该方法需要直接将地层压力测试设备配置到钻具组合当中,通过在钻进过程中直接测量地层压力,可以获得理想的压力数据。但是技术人员需要注意的是,这种方法需要进行停钻、停泵等操作,并需要一定的时间来构建地层与仪器之间的平衡,这样才能获得理想的压力参数;
   2通过随钻地层压力监测技术,可以更加全面对地层压力问题进行评价,尤其是借助各种现代化信息设备之后,可以通过更加多样化的手段完成信息采集,例如在该技术中,在完钻后利用电缆测井进行地层压力测试,可直接测得地层孔隙压力值,这样也可以获得更全面的地层压力数据资料,也是一种理想的应用手段[2]。
   3 结论
  随钻地层压力监测技术在钻井工程上具有广阔的应用前景,在本文所介绍的案例中,技术人员依靠该技术,对油气井的井壁坍塌情况进行了分析,最终发现了油气井的地层压力异常情况,证明该技术具有可行性,可以适用于多种环境下的地层压力监测,值得做进一步推广。
  参考文献:
   [1]甄建,邵玉田,刘树坤,等.录井技术在钻井井控中的应用[J].录井工程,2017,22(3):11-16.
   [2]廖茂林,胡益涛.随钻地层压力监测技术在南海D区块的应用[J].录井工程,2018,24(3):19-25.
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