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用全波列测井资料预测地层破裂压力的应用研究

0 引 言地层破裂压力是油气井钻井工程设计的基础 ,是合理选择钻井液及确定套管下深的基本依据。准确地预测地层的破裂压力 ,可使钻井过程有一定的预见性 ,对平衡压力钻井、保护油气层、防止井喷、提高钻井速度、降低钻井成本等具有重要作用。在油气的勘探开发过程中 ,针对低孔低渗的储层均需要采取水力压裂措施才能获得工业油流 ,提高油井的产能。利用测井资料可预测压裂效果 ,确定压裂高度 ,为压裂施工提供出合理的泵压增量及地层破裂压力参考值 ,优化压裂措施 ,使压裂作业结果既能达到增产的目的 ,又不压穿水层 ,避免底水上窜淹没油层 ,确保油藏高产稳产。早在 5 0年代初 ,地球物理学家就对地层破裂压力等岩石机械特性进行了研究 ,而利用测井资料来计算地层破裂压力是 1 973年Andenson[6] 提出的 ,但由于当时不能有效获得地层横波资料及没有考虑岩石的固有抗强 ,Andenson的方法在实际应用中受到了很大的限制。 1 981年Coat...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油地质与工程》2013年02期
石油地质与工程

地层破裂压力计算模型及分析

目前有多种方法来确定地层破裂压力[1-16],可以分为四类:①利用数学模型进行预测;②利用声波测井资料预测;③利用地质参数进行预测(安德森法);④现场水力压裂试验实测。虽然预测方法众多,但由于模型中所需参数缺乏或求取复杂,计算时往往有难度或无法求准,特别是针对勘探新区更无法确定。因此建立一种简便易行的求取地层破裂压力方法很有必要。南海东部海域陆丰7-X油田只有1口探井和1口评价井,测试、取心资料少。在油田总体开发方案设计期间需要对生产井产出的污水进行地层回注方案设计,而污水回注时储层的破裂压力决定了注水井的最大注入压力,本油田和临近油田又无相关实验数据和实际生产动态资料,因此如何获得相对可靠的地层破裂压力是污水回注方案设计关键。在对大量文献调研基础上,采用统计分析方法获得了计算地层破裂压力的几个模型,并与其它多种方法[17-19]计算结果对比,证实了结果的可信性。1地层破裂压力计算模型统计各地区油田实际测试的地层破裂压力(Pf)...  (本文共3页) 阅读全文>>

《内江科技》2011年12期
内江科技

地层破裂压力计算综述

地层破裂压力定义为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底流体压力。它与岩石弹性性质,孔隙压力,天然裂缝的发育情况以及该地区的地应力等因素有关。确定地层破裂压力的作用主要体现在:①确定下管柱,井下工具,井口装置压力极限。②确定压裂施工时的最高地面泵压,压注排量已经设备功率。③大致推断水力裂缝的形态。其可通过理论方程计算,测井分析,现场施工参数计算以及统计分析等方法获取。(1)Eaton法。Eaton认为裸露地层所受到的侧向力等于地层水平主地应力时开始起裂,而水平地应力是由上覆岩层压力引起的,并引用了假设和广义虎克定律加以描述。由此得到的模型为:(1)或(2)Eaton法参数较少,使用简单。比较适用于地层沉积坏境较新,受构造运动影响较小的连续沉积盆地。其他情况效果欠佳。(2)Anderson法。1973年Anderson等探索从测井资料中获得足以确定地层破裂压力的系数,考虑了井壁上应力集中的影响,及假定无构造应力,地层抗涨强度为零...  (本文共2页) 阅读全文>>

《石油钻探技术》2009年05期
石油钻探技术

高温高压地层破裂压力预测方法

高温高压地层胶结疏松,安全钻井液密度窗口窄,钻井及固井过程中极易发生井漏,造成一系列井下复杂情况和事故,严重影响钻井进程及固井质量。导致高温高压地层破裂漏失的主要原因之一是钻井过程中井壁上往往难以形成致密的低渗泥饼[1],钻井液及其滤液向地层渗流,在井周形成渗流附加应力场,导致井周有效周向应力和地层破裂压力降低。另外,高温高压地层在钻井及循环过程中,井壁温度降低,井周地层产生收缩应力,也会导致地层破裂压力降低。因此,为解决高温高压地层的井壁稳定性问题,准确确定安全钻井液密度窗口,必须综合考虑温度和井壁渗流等因素的影响,研究高温高压地层破裂压力预测的新模型。1国内外地层破裂压力预测方法概述为准确掌握地层破裂压力,各国学者提出了不同的检测计算地层破裂压力的方法,常用的有以下几种[2-4]:1)Eaton法B.A.Eaton认为裸露地层所受到的侧向力等于地层水平主地应力时开始起裂,而水平地应力是由上覆岩层压力引起的,并引用了假设和广义...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电大理工》2006年03期
电大理工

地层破裂压力的预测方法探讨

1预测的意义地层破裂压力的确定是地层压力监测的一个重要组成部分。对于钻井来说,梯度可以预防漏、喷、塌、卡等事故的发生,同时也是制定泥浆方案和设计套管程序、确定套管下入深度及油气并压裂增产措施的重要依据[2]。预测地层破裂压力的意义:(1)地层破裂压力是确定井下管柱、井下工具、井口装置压力极限的主要依据。(2)根据破裂压力可以确定破裂施工时的最高地面泵压、泵注排量以及需用设备的功率。(3)根据破裂压力梯度可以大致推断水力裂缝的形态。一般认为压出水平裂缝所需要的破裂压力梯度值应等于或大于上覆岩层的梯度值,而垂直裂缝则要小得多。2产生的机理及影响因素地层中孔隙压力的大小对其破裂压力有很大影响。一般来说,地层的孔隙压力越大,其破裂压力也越高。2.1产生的机理目前对于地层破裂压力的起因有2种基本不同的看法。一种观点认为地下岩层充满着层理、节理和裂缝,井内流体压力只是沿着这些薄弱面侵入,使其张开。因此,使裂缝张开的流体压力只需克服垂直于裂缝...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国石油大学学报(自然科学版)》2006年05期
中国石油大学学报(自然科学版)

水力射孔对地层破裂压力的影响研究

高压水射流射孔辅助定向水力压裂,可以控制裂缝的起裂,降低地层破裂压力[1-3]。但是如何最大程度的降低地层破裂压力、提高压裂效率,目前国内外还没有相关报道。国内外很多学者忽略了套管和水泥环的作用,只对常规射孔井周围的应力分布和地层破裂压力进行了理论分析和实验研究[4-8]。实际上随着固井质量的提高和深穿透大孔径射孔技术的发展,套管和水泥环对地层破裂压力的影响已不容忽视。当考虑水泥环和套管作用时,由于水力射孔井几何形状和边界条件的复杂性,难以得到描述水力射孔井应力场和地层破裂压力的解析式。笔者采用有限元数值模拟方法分析水力射孔参数对地层破裂压力的影响。1力学模型及裂缝起裂的力学准则1.1计算模型以井眼轴线为中心建立地层水泥环套管三维力学模型(图1)。考虑到边界效应,取地层模型的水平尺寸为水力射孔最大穿透深度的20倍。为了减少单元的数量、节约计算时间和计算资源,充分考虑模型的对称性。根据问题的特征及规模,对地层和水泥环采用SOLID...  (本文共4页) 阅读全文>>