大慶油田調(diào)整井完井壓力解釋技術(shù)

宗欣 黃小燕

【摘要】完井壓力解釋方法目前主要有地層壓力測井；電測曲線壓力計算（包括應(yīng)用自然電位曲線、聲波時差曲線、電阻率曲線、流體測井曲線等計算）；電測曲線綜合解釋；鉆井液顯示解釋等方法。各種完井壓力解釋方法都存在利弊，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場情況綜合應(yīng)用。本文提出了一套適合大慶油田調(diào)整井的完井壓力解釋技術(shù)，現(xiàn)場應(yīng)用取得了很好的效果。

【關(guān)鍵詞】完井壓力解釋 地層孔隙壓力 高壓層 測井曲線

大慶油田經(jīng)過四十多年的注水開采，油層的孔隙壓力在橫向上和縱向上存在關(guān)較大的差異，對目前大批鉆三次加密調(diào)整井和部分聚驅(qū)上返井的固井質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響。固井候凝期間井筒與油層間保持一定的壓差對保證固井質(zhì)量非常重要，完井壓力檢測為固井洗井液密度的制定提供了重要依據(jù)，因此要進行完井壓力解釋以提高封固質(zhì)量。

1 大慶油田調(diào)整井完井壓力解釋技術(shù)

目前的完井壓力解釋方法主要有地層壓力測井、電測曲線壓力計算、電測曲線綜合解釋、鉆井液顯示解釋等幾種方法。

1.1 地層壓力測井

地層壓力測井是一種利用測試儀器與地層相連通來直接測量地層孔隙壓力的測試方法。目前廣泛應(yīng)用的主要有兩種儀器：Repeat Formation Tester簡稱RFT，Sequential Formation Tester簡稱SFT。

由于地層壓力測井是直接由儀器測量地層壓力，因此可靠性強，可以作為標(biāo)準(zhǔn)驗證其它解釋方法并對其它解釋方法進行校正。

該方法存在以下幾個問題：首先其測試成本高，應(yīng)用井?dāng)?shù)有限；其次受儀器原理和客觀條件限制，有些層位測不出，因而不能保證測出全井最高壓力層的數(shù)據(jù)；第三測試人員操作水平、操作程序?qū)y量結(jié)果影響比較大。

1.2 測井曲線壓力計算

1.2.1 自然電位曲線計算

井筒液柱與地層間的壓差使泥漿濾液滲入地層，泥漿濾液與地層孔隙流體礦化度不同會產(chǎn)生過濾電位。自然電位法計算壓力是將擴散吸附電位Eda和過濾電位Ef進行分離，利用過濾電位與環(huán)空壓差之間的關(guān)系計算地層孔隙壓力，該方法不但能計算高壓層地層孔隙壓力，對低壓層孔隙壓力的計算也有比較高的精度。受砂層泥質(zhì)含量、流體性質(zhì)、鉆井液性能的影響較大

1.2.2 聲波時差曲線計算

地層孔隙壓力變化導(dǎo)致巖石孔隙結(jié)構(gòu)和孔隙流體聲學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，從而在高壓層井段巖石聲波時差發(fā)生變化。

聲波時差曲線計算地層壓力的方法有很多，在大慶油田調(diào)整井上利用以往地層壓力測井?dāng)?shù)據(jù)及其對應(yīng)的聲波、微梯度測井曲線值進行回歸，得出壓力計算式。

聲波時差計算地層孔隙壓力主要用于識別高壓層并計算高壓層地層孔隙壓力。 在欠平衡鉆井完井情況下計算地層孔隙壓力，減小了鉆井液及孔隙內(nèi)流體對計算結(jié)果的影響，在裂縫發(fā)育的地層，產(chǎn)生周波跳躍，對計算結(jié)果影響較大。

1.2.3 電阻率曲線計算

鉆井液浸入地層的程度反映井筒與地層間的壓差：浸入半徑越大，浸入帶電阻率越接近泥漿濾液電阻率，浸入程度就越高，壓差越大，反之壓差越小。井筒壓力已知，鉆井液浸入地層的程度還與鉆井液性能、巖石物性有關(guān)，充分地考慮這些因素的影響，就可以建立起壓差與視電阻率之間的關(guān)系，該方法對高滲低壓層（目前影響固井質(zhì)量的主要層位）壓力計算誤差小，可以處理成連續(xù)壓力系數(shù)曲線，計算速度快、操作簡便，軟件處理，消除人為操作差異。

1.2.4 流體測井曲線計算

流體測井是通過測量井筒內(nèi)泥漿電阻率的異常，來判定是否地層內(nèi)的流體浸入井筒以及浸入井筒的流體性質(zhì)。水浸一般為負異常，即泥漿電阻率變低。油氣浸泥漿電阻率為正異常，即泥漿電阻增加。

通過室內(nèi)試驗建立了流體浸入量與曲線電阻率值之間的對應(yīng)關(guān)系，由此建立流體浸入量計算數(shù)學(xué)模型：

該方法可以準(zhǔn)確識別、計算高壓層，尤其是低滲高壓層；受油層物性、電性影響小；靈敏度高，少量流體浸入曲線即有反映。

1.3 測井曲線綜合解釋

測井曲線綜合解釋是根據(jù)多條對壓力敏感的測井曲線形態(tài)定性判斷各層壓力

儲層壓力較高時，自然電位曲線負異常幅度降低，當(dāng)?shù)貙訅毫Φ扔诨蚋哂诰矇毫r出現(xiàn)平直或正異常。

微電極曲線：地層壓力升高，微電極幅度差變小或沒有幅度差，曲線形態(tài)像尖峰狀的高阻鈣質(zhì)層。

聲波時差曲線：隨地層壓力升高一般聲波時差值也相應(yīng)升高。

流體測井曲線：根據(jù)浸入井筒的流體電阻率的不同，水浸一般為負異常，即泥漿電阻率變低；油氣浸泥漿電阻率為正異常，即泥漿電阻增加。

井徑測井：儲層壓力升高時，泥漿侵入減小，泥餅厚度減小，實測井徑相對增大。

自然伽馬曲線對壓力反應(yīng)不敏感，可以判斷自然電位曲線比較平直的井段是否為砂巖層以及砂巖層的泥質(zhì)含量。

該解釋方法簡便易行：不需要電腦等輔助工具、連續(xù)解釋、電法、聲波、流體、放射性等不同原理曲線參與解釋，不受個別因素影響；存在問題是沒有規(guī)范的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、不能解釋出定量結(jié)果

1.4 鉆井液顯示

測井解釋是先利用儀器測量并記錄地層的物性、電性、放射性等性質(zhì)，然后通過測井曲線反演來解釋地層性質(zhì)的一種間接手段。影響測井曲線的因素很多，再用它反演地層的性質(zhì)誤差相應(yīng)增大。

鉆進以及完井施工過程中鉆井液的油氣水顯示是最直觀的地層孔隙流體浸入井筒的表現(xiàn)，各種測井解釋壓力都可以用顯示情況來驗證。目前調(diào)整井鉆井現(xiàn)場還沒有實現(xiàn)鉆井液密度的連續(xù)測量、記錄，人工測量密度不連續(xù)，有時會漏過油氣顯示。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

大慶油田是陸相沉積，砂體橫向縱向上物性變化大，各個區(qū)塊高壓層在測井曲線上表現(xiàn)有很大的差異。

現(xiàn)場應(yīng)用中考慮每個鉆井區(qū)塊的差異，一般在新區(qū)塊的第一批井中選1-2口進行地層壓力測井，同時和其它各種方法對比，確定區(qū)塊的各種曲線的高壓層特征。

2007年這套完井壓力解釋技術(shù)在喇薩杏油田共應(yīng)用950口井，其中一口井因完井壓力解釋不準(zhǔn)確固井后管外冒，其余井均未出現(xiàn)因高壓層解釋失誤影響固井質(zhì)量。

3 幾點認識

（1）在不同的鉆井區(qū)塊各種完井壓力解釋方法要結(jié)合應(yīng)用，相互對比校正。

（2）厚砂層測井曲線受圍巖影響較小，壓力解釋精度比較高，反之薄層測井曲線受圍巖影響較大，壓力解釋精度大大降低。

（3）測井曲線是間接測量地層性質(zhì)的一種手段，因此完井壓力解釋時一定要用多條不同測量方法的測井曲線綜合解釋。

參考文獻

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[2] 裴緒建，何啟賢. 利用鄰井資料預(yù)測調(diào)整井地層壓力[J].斷塊油氣田，1994（02）

作者簡介

宗欣（1972-），男，高級工程師，工程碩士，于2006年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)，長期從事鉆井地質(zhì)工作。