CN103590828B - 一种录井dck指数法评价地层压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种录井dck指数法评价地层压力的方法，步骤为：选择邻井获取综合录井数据，计算区域岩石强度和dck指数，建立区域校正系数和正常趋势线，现场采集综合录井信息实时计算dck指数值，对比正常趋势线评价地层压力。本发明克服了区域校正系数获取难和无法消除岩性影响的难题，提高了录井信息评价地层压力的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田地质勘探录井现场使用综合录井信息进行地层压力评价的方法，确切地说是一种录井dck指数法评价地层压力的方法，适用于碎屑岩地区钻进过程中的录井随钻地层压力检测评价。
背景技术
目前，在石油、天然气等钻井勘探开发技术领域，各地区，各层系压力系统极其复杂，地层压力和产层压力高，油、气、水显示层位多，压力窗口窄，对地层压力检测和评价的精度提出了更高的要求。需要准确随钻评价地层压力，保证钻井勘探顺利进行。
目前综合录井系统评价地层压力，利用综合录井采集的钻时、转速、钻压、钻头直径和钻井液密度进行dc指数计算，在通过比值和区域校正系数，计算地层压力系数，从而评价地层压力，但其区域系数获取较困难，对岩性等影响因素未进行校正，无法准确判断和广泛应用。
公开号为CN101403294，公开日为2009年04月08日的中国专利文献公开了一种油田地质勘探录井现场使用的PDC钻头与牙轮钻头互换时的地层压力检测方法。其技术方案是：确定需校正井段的起始井深，确定井深前后一定距离内dc指数值的平均值；计算PDC钻头与牙轮钻头在井段内相应井深的dc指数校正值，实现互换参数。在使用PDC钻头时可达到与传统的dc指数检测方法同样的效果，但仍然未解决岩性等因素的影响。
综上所述，为了快速获取区域校正系数和消除岩性等影响因素，研究一种准确评价地层压力的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，是钻井勘探开发必需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术所存在的上述问题，提出了一种录井dck指数法评价地层压力的方法，本发明利用邻井综合录井参数自动计算区域岩石强度系数和建立dck指数趋势线，克服了常规dc指数计算时需要做大量区域泥质岩压实实验才能确定区域校正系数而使建立的趋势线欠准确和无法消除岩性影响的难题，提高了综合录井参数评价地层压力的精度，并实现了随钻监测和评价地层压力，为钻探工程提供了保障。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：获取邻井综合录井参数，计算区域岩石强度系数和邻井dck指数，通过区域岩石强度系数和邻井dck指数，建立dck指数正常趋势线，现场采集综合录井参数实时计算dck指数值，将实时计算dck指数值对比正常趋势线对比评价地层压力。
所述方法具体包括以下步骤：
a、建立邻井dc指数；
b、确定区域岩石强度系数；
c、确定邻井dck指数；
d、确定dck指数正常趋势线；
e、实时计算正钻井dck指数；
f、计算地层压力当量密度；
j、评价正钻井地层压力。
所述a步骤中，收集2口以上邻井的综合录井参数，计算得到dc指数（式1）：
式1
式中：Zt—钻时，min/m；
Rpm—转盘转速，r/min；
Wob—钻压，kN；
Db—钻头直径，mm；
ρ n—地层水密度，g/cm3；
ρ d—钻井液密度，g/cm3；
通过计算得到的dc指数，建立dc指数曲线。
所述步骤a中的综合录井参数包括井深、地层、岩性、钻时、钻压、转速、扭矩、地层水密度、钻头直径和/或钻井液密度。
所述b步骤中，根据综合录井参数，计算得到区域岩石强度系数（式2）：
式2
式中：K d —区域岩石强度系数；
T—扭矩，kN.m。
所述步骤b中的综合录井参数包括录井井深、钻压、转速或扭矩。
所述c步骤中，利用区域岩石强度系数和dc指数，计算确定邻井dck指数（式3）：
式3
式中：K d —区域岩石强度系数。
所述d步骤中，利用多口邻井的dck指数，拟合建立区域正常dck趋势线（式4）：
ln(dck)=a*D-b式4
式中：D—垂深，m；
a—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的斜率；
b—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的截距。
所述e步骤中，利用正钻井采集的综合录井参数和区域地层水密度，实时计算dck指数值，建立正钻井的dck指数。
所述f步骤中，由区域正常dck趋势线和正钻井的dck指数，计算地层压力当量密度（式5）：
ρ p =d ckn /d cka *C d *ρ n 式5
式中：ρ p —地层压力当量密度，g/cm3；
d ckn —正常趋势线及其延伸线上的dck指数值；
d cka —实测dck指数值；
C d —校正系数，由实测压力带入求得，无实测压力时取1。
所述j步骤中，利用邻井和正钻井的dck指数值对比，结合地层、岩性和地层当量密度值，评价地层压力，并绘制成果图。
所述评价地层压力过程如下：
a、根据区域正常dck趋势线作为标准判别特征，对比分析正钻井实时dck指数，根据偏差判别地层压力变化；
b、正钻井实时dck指数与区域正常dck趋势线呈负异常，代表可能进入高压地层的上部过渡带，而正异常代表致密地层。
所述评价地层压力过程还包括步骤c：结合地层岩性和地层当量密度值及录井其他参数，对地层压力变化进行异常精细区分。
采用本发明的优点在于：
一、本发明可实现随钻压力快速检测，通过建立录井dck指数法评价地层压力的方法，录井参数实时可取，确保了压力检测的实时性，为钻井安全提供了可靠保证。
二、本发明根据建立区域岩石强度系数，消除了岩性dc指数计算的影响，提高了地层压力检测精度。
三、本发明中，整合了综合录井的地质、钻井和钻井液参数，形成了综合解释，避免了单项解释不准确的问题。
四、本发明中，利用多口井的综合录井参数自动拟合确定dck指数正常趋势线，克服了现有技术需要做大量区域泥质岩压实实验获取区域系数的困难。
附图说明
图1为本发明录井dck指数法评价地层压力成果图。
具体实施方式
实施例1
一种录井dck指数法评价地层压力的方法，包括：获取邻井综合录井参数，计算区域岩石强度系数和邻井dck指数，通过区域岩石强度系数和邻井dck指数，建立dck指数正常趋势线，现场采集综合录井参数实时计算dck指数值，将实时计算dck指数值对比正常趋势线对比评价地层压力。
所述方法具体包括以下步骤：
a、建立邻井dc指数；
b、确定区域岩石强度系数；
c、确定邻井dck指数；
d、确定dck指数正常趋势线；
e、实时计算正钻井dck指数；
f、计算地层压力当量密度；
j、评价正钻井地层压力。
所述a步骤中，收集2口以上邻井的综合录井参数，计算得到dc指数（式1）：
式1
式中：Zt—钻时，min/m；
Rpm—转盘转速，r/min；
Wob—钻压，kN；
Db—钻头直径，mm；
ρ n—地层水密度，g/cm3；
ρ d—钻井液密度，g/cm3；
通过计算得到的dc指数，建立dc指数曲线。
所述步骤a中的综合录井参数包括井深、地层、岩性、钻时、钻压、转速、扭矩、地层水密度、钻头直径和/或钻井液密度。
所述b步骤中，根据综合录井参数，计算得到区域岩石强度系数（式2）：
式2
式中：K d —区域岩石强度系数；
T—扭矩，kN.m。
所述步骤b中的综合录井参数包括录井井深、钻压、转速或扭矩。
所述c步骤中，利用区域岩石强度系数和dc指数，计算确定邻井dck指数（式3）：
式3
式中：K d —区域岩石强度系数。
所述d步骤中，利用多口邻井的dck指数，拟合建立区域正常dck趋势线（式4）：
ln(dck)=a*D-b式4
式中：D—垂深，m；
a—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的斜率；
b—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的截距。
所述e步骤中，利用正钻井采集的综合录井参数和区域地层水密度，实时计算dck指数值，建立正钻井的dck指数。
所述f步骤中，由区域正常dck趋势线和正钻井的dck指数，计算地层压力当量密度（式5）：
ρ p =d ckn /d cka *C d *ρ n 式5
式中：ρ p —地层压力当量密度，g/cm3；
d ckn —正常趋势线及其延伸线上的dck指数值；
d cka —实测dck指数值；
C d —校正系数，由实测压力带入求得，无实测压力时取1。
所述j步骤中，利用邻井和正钻井的dck指数值对比，结合地层、岩性和地层当量密度值，评价地层压力，并绘制成果图。
所述评价地层压力过程如下：
a、根据区域正常dck趋势线作为标准判别特征，对比分析正钻井实时dck指数，根据偏差判别地层压力变化；
b、正钻井实时dck指数与区域正常dck趋势线呈负异常，代表可能进入高压地层的上部过渡带，而正异常代表致密地层。
所述评价地层压力过程还包括步骤c：结合地层岩性和地层当量密度值及录井其他参数，对地层压力变化进行异常精细区分。
实施例2
一种录井dck指数法评价地层压力的方法，包括：选择邻井获取综合录井参数，根据综合录井参数计算邻井dck指数和区域岩石强度系数，通过邻井dck指数和区域岩石强度系数建立dck指数正常趋势线，现场采集综合录井参数实时计算dck指数值，将实时计算dck指数值对比正常趋势线评价地层压力。
所述方法具体包括以下步骤：
a、建立邻井dc指数；
b、确定区域岩石强度系数；
c、确定邻井dck指数；
d、确定dck指数正常趋势线；
e、实时计算正钻井dck指数；
f、计算地层压力当量密度；
j、评价正钻井地层压力。
所述a步骤中，收集2口以上邻井的井深、地层、岩性、钻时、钻压、转速、扭矩、地层水密度、钻头直径、钻井液密度等综合录井参数，计算得到dc指数（式1）：
式1
式中：Zt—钻时，min/m;
Rpm—转盘转速，r/min;
Wob—钻压，kN;
Db—钻头直径，mm;
ρ n—地层水密度，g/cm3;
ρ d—钻井液密度，g/cm3。
所述b步骤中，根据录井井深、钻压、转速、扭矩等综合录井参数，计算得到区域岩石强度系数（式2）：
式2
式中：K d —区域岩石强度系数；
T—扭矩，kN.m。
所述c步骤中，利用邻井计算得到的区域岩石强度系数和该井的dc指数，计算邻井dck指数（式3）：
式3
所述d步骤中，利用多口井的邻井dck指数，拟合计算和建立区域正常dck趋势线（式4）：
ln(dck)=a*D-b式4
式中：D—垂深，m；
a—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的斜率；
b—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的截距。
所述e步骤中，利用正钻井采集的井深、地层、岩性、钻时、钻压、转速、扭矩、钻头直径、钻井液密度等综合录井参数和区域地层水密度，实时计算dck指数值，建立随钻dck指数曲线。
所述f步骤中，由区域正常dck趋势线和实测dck指数，计算地层压力当量密度（式5）：
ρ p =d ckn /d cka *C d *ρ n 式5
式中：ρ p —地层压力当量密度，g/cm3；
d ckn —正常趋势线及其延伸线上的dck指数值；
d cka —实测dck指数值；
C d —校正系数，由实测压力带入求得，无实测压力时取1。
所述j步骤中，利用邻井和正钻井的dck指数值对比，结合地层、岩性和地层当量密度值，评价地层压力，并绘制成果图，见图1。
录井dck指数法评价地层压力过程如下：
a、根据区域正常dck趋势线作为标准判别特征，对比分析正钻井的实时dck指数曲线，根据偏差判别地层压力变化；
b、正钻井实时dck指数与dck指数正常趋势线对比呈负异常，指示可能进入高压地层的上部过渡带，而对比呈正异常代表致密地层；
c、结合地层岩性和地层当量密度值及录井其他参数，对地层压力变化进行异常精细区分。
Claims (9)
1.一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：获取邻井综合录井参数，计算区域岩石强度系数和邻井dck指数，通过区域岩石强度系数和邻井dck指数，建立dck指数正常趋势线，现场采集综合录井参数实时计算dck指数值，将实时计算dck指数值对比正常趋势线对比评价地层压力；
所述方法具体包括以下步骤：
a、建立邻井dc指数；
b、确定区域岩石强度系数；
c、确定邻井dck指数；
d、确定dck指数正常趋势线；
e、实时计算正钻井dck指数；
f、计算地层压力当量密度；
j、评价正钻井地层压力。
2.根据权利要求1所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述a步骤中，收集2口以上邻井的综合录井参数，计算得到dc指数（式1）：
式1
式中：Zt—钻时，min/m；
Rpm—转盘转速，r/min；
Wob—钻压，kN；
Db—钻头直径，mm；
ρ n—地层水密度，g/cm3；
ρ d—钻井液密度，g/cm3；
通过计算得到的dc指数，建立dc指数曲线。
3.根据权利要求2所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述b步骤中，根据综合录井参数，计算得到区域岩石强度系数（式2）：
式2
式中：K d —区域岩石强度系数；
T—扭矩，kN.m。
4.根据权利要求3所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述c步骤中，利用区域岩石强度系数和dc指数，计算确定邻井dck指数（式3）：
式3
式中：K d —区域岩石强度系数。
5.根据权利要求4所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述d步骤中，利用多口邻井的dck指数，拟合建立区域正常dck趋势线（式4）：
ln(dck)=a*D-b式4
式中：D—垂深，m；
a—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的斜率；
b—半对数坐标图上dck指数—垂深关系正常趋势线的截距。
6.根据权利要求1—5中任一项所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述e步骤中，利用正钻井采集的综合录井参数和区域地层水密度，实时计算dck指数值，建立正钻井的dck指数。
7.根据权利要求6所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述f步骤中，由区域正常dck趋势线和正钻井的dck指数，计算地层压力当量密度（式5）：
ρ p =d ckn /d cka *C d *ρ n 式5
式中：ρ p —地层压力当量密度，g/cm3；
d ckn —正常趋势线及其延伸线上的dck指数值；
d cka —实测dck指数值；
C d —校正系数，由实测压力带入求得，无实测压力时取1。
8.根据权利要求7所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述j步骤中，利用邻井和正钻井的dck指数值对比，结合地层、岩性和地层当量密度值，评价地层压力，并绘制成果图。
9.根据权利要求8所述的一种录井dck指数法评价地层压力的方法，其特征在于：所述评价地层压力过程如下：
a、根据区域正常dck趋势线作为标准判别特征，对比分析正钻井实时dck指数，根据偏差判别地层压力变化；
b、正钻井实时dck指数与区域正常dck趋势线呈负异常，代表可能进入高压地层的上部过渡带，而正异常代表致密地层。
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