论文部分内容阅读
【摘要】完井压力解释方法目前主要有地层压力测井；电测曲线压力计算（包括应用自然电位曲线、声波时差曲线、电阻率曲线、流体测井曲线等计算）；电测曲线综合解释；钻井液显示解释等方法。各种完井压力解释方法都存在利弊，应该根据现场情况综合应用。本文提出了一套适合大庆油田调整井的完井压力解释技术，现场应用取得了很好的效果。
【关键词】完井压力解释 地层孔隙压力 高压层 测井曲线
大庆油田经过四十多年的注水开采，油层的孔隙压力在横向上和纵向上存在关较大的差异，对目前大批钻三次加密调整井和部分聚驱上返井的固井质量产生严重影响。固井候凝期间井筒与油层间保持一定的压差对保证固井质量非常重要，完井压力检测为固井洗井液密度的制定提供了重要依据，因此要进行完井压力解释以提高封固质量。
1 大庆油田调整井完井压力解释技术
目前的完井压力解释方法主要有地层压力测井、电测曲线压力计算、电测曲线综合解释、钻井液显示解释等几种方法。
1.1 地层压力测井
地层压力测井是一种利用测试仪器与地层相连通来直接测量地层孔隙压力的测试方法。目前广泛应用的主要有两种仪器：Repeat Formation Tester简称RFT，Sequential Formation Tester简称SFT。
由于地层压力测井是直接由仪器测量地层压力，因此可靠性强，可以作为标准验证其它解释方法并对其它解释方法进行校正。
该方法存在以下几个问题：首先其测试成本高，应用井数有限；其次受仪器原理和客观条件限制，有些层位测不出，因而不能保证测出全井最高压力层的数据；第三测试人员操作水平、操作程序对测量结果影响比较大。
1.2 测井曲线压力计算
1.2.1 自然电位曲线计算
井筒液柱与地层间的压差使泥浆滤液渗入地层，泥浆滤液与地层孔隙流体矿化度不同会产生过滤电位。自然电位法计算压力是将扩散吸附电位Eda和过滤电位Ef进行分离，利用过滤电位与环空压差之间的关系计算地层孔隙压力，该方法不但能计算高压层地层孔隙压力，对低压层孔隙压力的计算也有比较高的精度。受砂层泥质含量、流体性质、钻井液性能的影响较大
1.2.2 声波时差曲线计算
地层孔隙压力变化导致岩石孔隙结构和孔隙流体声学性质发生变化，从而在高压层井段岩石声波时差发生变化。
声波时差曲线计算地层压力的方法有很多，在大庆油田调整井上利用以往地层压力测井数据及其对应的声波、微梯度测井曲线值进行回归，得出压力计算式。
声波时差计算地层孔隙压力主要用于识别高压层并计算高压层地层孔隙压力。 在欠平衡钻井完井情况下计算地层孔隙压力，减小了钻井液及孔隙内流体对计算结果的影响，在裂缝发育的地层，产生周波跳跃，对计算结果影响较大。
1.2.3 电阻率曲线计算
钻井液浸入地层的程度反映井筒与地层间的压差：浸入半径越大，浸入带电阻率越接近泥浆滤液电阻率，浸入程度就越高，压差越大，反之压差越小。井筒压力已知，钻井液浸入地层的程度还与钻井液性能、岩石物性有关，充分地考虑这些因素的影响，就可以建立起压差与视电阻率之间的关系，该方法对高渗低压层（目前影响固井质量的主要层位）压力计算误差小，可以处理成连续压力系数曲线，计算速度快、操作简便，软件处理，消除人为操作差异。
1.2.4 流体测井曲线计算
流体测井是通过测量井筒内泥浆电阻率的异常，来判定是否地层内的流体浸入井筒以及浸入井筒的流体性质。水浸一般为负异常，即泥浆电阻率变低。油气浸泥浆电阻率为正异常，即泥浆电阻增加。
通过室内试验建立了流体浸入量与曲线电阻率值之间的对应关系，由此建立流体浸入量计算数学模型：
该方法可以准确识别、计算高压层，尤其是低渗高压层；受油层物性、电性影响小；灵敏度高，少量流体浸入曲线即有反映。
1.3 测井曲线综合解释
测井曲线综合解释是根据多条对压力敏感的测井曲线形态定性判断各层压力
储层压力较高时，自然电位曲线负异常幅度降低，当地层压力等于或高于井筒压力时出现平直或正异常。
微电极曲线：地层压力升高，微电极幅度差变小或没有幅度差，曲线形态像尖峰状的高阻钙质层。
声波时差曲线：随地层压力升高一般声波时差值也相应升高。
流体测井曲线：根据浸入井筒的流体电阻率的不同，水浸一般为负异常，即泥浆电阻率变低；油气浸泥浆电阻率为正异常，即泥浆电阻增加。
井径测井：储层压力升高时，泥浆侵入减小，泥饼厚度减小，实测井径相对增大。
自然伽马曲线对压力反应不敏感，可以判断自然电位曲线比较平直的井段是否为砂岩层以及砂岩层的泥质含量。
该解释方法简便易行：不需要电脑等辅助工具、连续解释、电法、声波、流体、放射性等不同原理曲线参与解释，不受个别因素影响；存在问题是没有规范的、统一的标准、不能解释出定量结果
1.4 钻井液显示
测井解释是先利用仪器测量并记录地层的物性、电性、放射性等性质，然后通过测井曲线反演来解释地层性质的一种间接手段。影响测井曲线的因素很多，再用它反演地层的性质误差相应增大。
钻进以及完井施工过程中钻井液的油氣水显示是最直观的地层孔隙流体浸入井筒的表现，各种测井解释压力都可以用显示情况来验证。目前调整井钻井现场还没有实现钻井液密度的连续测量、记录，人工测量密度不连续，有时会漏过油气显示。
2 现场应用
大庆油田是陆相沉积，砂体横向纵向上物性变化大，各个区块高压层在测井曲线上表现有很大的差异。
现场应用中考虑每个钻井区块的差异，一般在新区块的第一批井中选1-2口进行地层压力测井，同时和其它各种方法对比，确定区块的各种曲线的高压层特征。
2007年这套完井压力解释技术在喇萨杏油田共应用950口井，其中一口井因完井压力解释不准确固井后管外冒，其余井均未出现因高压层解释失误影响固井质量。
3 几点认识
（1）在不同的钻井区块各种完井压力解释方法要结合应用，相互对比校正。
（2）厚砂层测井曲线受围岩影响较小，压力解释精度比较高，反之薄层测井曲线受围岩影响较大，压力解释精度大大降低。
（3）测井曲线是间接测量地层性质的一种手段，因此完井压力解释时一定要用多条不同测量方法的测井曲线综合解释。
参考文献
[1] 高志华，侯德艳，唐莉. 调整井地层压力预测方法研究[J].大庆石油地质与开发，2005（03）
[2] 裴绪建，何启贤. 利用邻井资料预测调整井地层压力[J].断块油气田，1994（02）
作者简介
宗欣（1972-），男，高级工程师，工程硕士，于2006年毕业于中国地质大学（北京）地质工程专业，长期从事钻井地质工作。
【关键词】完井压力解释 地层孔隙压力 高压层 测井曲线
大庆油田经过四十多年的注水开采，油层的孔隙压力在横向上和纵向上存在关较大的差异，对目前大批钻三次加密调整井和部分聚驱上返井的固井质量产生严重影响。固井候凝期间井筒与油层间保持一定的压差对保证固井质量非常重要，完井压力检测为固井洗井液密度的制定提供了重要依据，因此要进行完井压力解释以提高封固质量。
1 大庆油田调整井完井压力解释技术
目前的完井压力解释方法主要有地层压力测井、电测曲线压力计算、电测曲线综合解释、钻井液显示解释等几种方法。
1.1 地层压力测井
地层压力测井是一种利用测试仪器与地层相连通来直接测量地层孔隙压力的测试方法。目前广泛应用的主要有两种仪器：Repeat Formation Tester简称RFT，Sequential Formation Tester简称SFT。
由于地层压力测井是直接由仪器测量地层压力，因此可靠性强，可以作为标准验证其它解释方法并对其它解释方法进行校正。
该方法存在以下几个问题：首先其测试成本高，应用井数有限；其次受仪器原理和客观条件限制，有些层位测不出，因而不能保证测出全井最高压力层的数据；第三测试人员操作水平、操作程序对测量结果影响比较大。
1.2 测井曲线压力计算
1.2.1 自然电位曲线计算
井筒液柱与地层间的压差使泥浆滤液渗入地层，泥浆滤液与地层孔隙流体矿化度不同会产生过滤电位。自然电位法计算压力是将扩散吸附电位Eda和过滤电位Ef进行分离，利用过滤电位与环空压差之间的关系计算地层孔隙压力，该方法不但能计算高压层地层孔隙压力，对低压层孔隙压力的计算也有比较高的精度。受砂层泥质含量、流体性质、钻井液性能的影响较大
1.2.2 声波时差曲线计算
地层孔隙压力变化导致岩石孔隙结构和孔隙流体声学性质发生变化，从而在高压层井段岩石声波时差发生变化。
声波时差曲线计算地层压力的方法有很多，在大庆油田调整井上利用以往地层压力测井数据及其对应的声波、微梯度测井曲线值进行回归，得出压力计算式。
声波时差计算地层孔隙压力主要用于识别高压层并计算高压层地层孔隙压力。 在欠平衡钻井完井情况下计算地层孔隙压力，减小了钻井液及孔隙内流体对计算结果的影响，在裂缝发育的地层，产生周波跳跃，对计算结果影响较大。
1.2.3 电阻率曲线计算
钻井液浸入地层的程度反映井筒与地层间的压差：浸入半径越大，浸入带电阻率越接近泥浆滤液电阻率，浸入程度就越高，压差越大，反之压差越小。井筒压力已知，钻井液浸入地层的程度还与钻井液性能、岩石物性有关，充分地考虑这些因素的影响，就可以建立起压差与视电阻率之间的关系，该方法对高渗低压层（目前影响固井质量的主要层位）压力计算误差小，可以处理成连续压力系数曲线，计算速度快、操作简便，软件处理，消除人为操作差异。
1.2.4 流体测井曲线计算
流体测井是通过测量井筒内泥浆电阻率的异常，来判定是否地层内的流体浸入井筒以及浸入井筒的流体性质。水浸一般为负异常，即泥浆电阻率变低。油气浸泥浆电阻率为正异常，即泥浆电阻增加。
通过室内试验建立了流体浸入量与曲线电阻率值之间的对应关系，由此建立流体浸入量计算数学模型：
该方法可以准确识别、计算高压层，尤其是低渗高压层；受油层物性、电性影响小；灵敏度高，少量流体浸入曲线即有反映。
1.3 测井曲线综合解释
测井曲线综合解释是根据多条对压力敏感的测井曲线形态定性判断各层压力
储层压力较高时，自然电位曲线负异常幅度降低，当地层压力等于或高于井筒压力时出现平直或正异常。
微电极曲线：地层压力升高，微电极幅度差变小或没有幅度差，曲线形态像尖峰状的高阻钙质层。
声波时差曲线：随地层压力升高一般声波时差值也相应升高。
流体测井曲线：根据浸入井筒的流体电阻率的不同，水浸一般为负异常，即泥浆电阻率变低；油气浸泥浆电阻率为正异常，即泥浆电阻增加。
井径测井：储层压力升高时，泥浆侵入减小，泥饼厚度减小，实测井径相对增大。
自然伽马曲线对压力反应不敏感，可以判断自然电位曲线比较平直的井段是否为砂岩层以及砂岩层的泥质含量。
该解释方法简便易行：不需要电脑等辅助工具、连续解释、电法、声波、流体、放射性等不同原理曲线参与解释，不受个别因素影响；存在问题是没有规范的、统一的标准、不能解释出定量结果
1.4 钻井液显示
测井解释是先利用仪器测量并记录地层的物性、电性、放射性等性质，然后通过测井曲线反演来解释地层性质的一种间接手段。影响测井曲线的因素很多，再用它反演地层的性质误差相应增大。
钻进以及完井施工过程中钻井液的油氣水显示是最直观的地层孔隙流体浸入井筒的表现，各种测井解释压力都可以用显示情况来验证。目前调整井钻井现场还没有实现钻井液密度的连续测量、记录，人工测量密度不连续，有时会漏过油气显示。
2 现场应用
大庆油田是陆相沉积，砂体横向纵向上物性变化大，各个区块高压层在测井曲线上表现有很大的差异。
现场应用中考虑每个钻井区块的差异，一般在新区块的第一批井中选1-2口进行地层压力测井，同时和其它各种方法对比，确定区块的各种曲线的高压层特征。
2007年这套完井压力解释技术在喇萨杏油田共应用950口井，其中一口井因完井压力解释不准确固井后管外冒，其余井均未出现因高压层解释失误影响固井质量。
3 几点认识
（1）在不同的钻井区块各种完井压力解释方法要结合应用，相互对比校正。
（2）厚砂层测井曲线受围岩影响较小，压力解释精度比较高，反之薄层测井曲线受围岩影响较大，压力解释精度大大降低。
（3）测井曲线是间接测量地层性质的一种手段，因此完井压力解释时一定要用多条不同测量方法的测井曲线综合解释。
参考文献
[1] 高志华，侯德艳，唐莉. 调整井地层压力预测方法研究[J].大庆石油地质与开发，2005（03）
[2] 裴绪建，何启贤. 利用邻井资料预测调整井地层压力[J].断块油气田，1994（02）
作者简介
宗欣（1972-），男，高级工程师，工程硕士，于2006年毕业于中国地质大学（北京）地质工程专业，长期从事钻井地质工作。