劉躍榮，王連生，何俊才

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163413）

地層壓力是影響調(diào)整井固井質(zhì)量的重要因素，在固井前準(zhǔn)確獲得地層壓力十分重要。油田進(jìn)入開發(fā)后期，壓力系統(tǒng)非常復(fù)雜，為了保證調(diào)整井固井質(zhì)量，必須建立一種適用于油田開發(fā)后期的調(diào)整井地層壓力計(jì)算方法，以準(zhǔn)確設(shè)計(jì)固井技術(shù)方案。油田開發(fā)后期地層壓力變化范圍大，以往只能根據(jù)鉆進(jìn)情況大致估計(jì)地層壓力，不能準(zhǔn)確得出高壓層位置和大小，如果固井時(shí)鉆井液密度低于地層壓力，就會(huì)造成水泥混竄和管外冒，如果鉆井液密度過高，就會(huì)影響低壓層固井質(zhì)量。為了防止高壓層混竄，在固井前普遍將鉆井液密度提高0.05～0.1g/cm3，對(duì)一些低壓井造成了成本浪費(fèi)。聲速曲線法計(jì)算壓力只適用于開發(fā)初期原始?jí)毫顟B(tài)下的地層，計(jì)算壓力系數(shù)的范圍在0.9～1.2之間，而目前調(diào)整井的壓力系數(shù)變化范圍大多在0.8～1.8之間，最高壓力系數(shù)達(dá)2.0以上，聲速法已經(jīng)不適用。在某些壓力異常地區(qū)，高壓層自然電位曲線經(jīng)常發(fā)生異常，由于對(duì)產(chǎn)生異常的原因不清楚，經(jīng)常重復(fù)測(cè)井，造成浪費(fèi)。為了解決以上的問題，有必要研究適用于高含水后期的地層壓力計(jì)算方法。

1 自然電位與孔隙壓力相關(guān)性分析

目前的測(cè)井曲線中，自然電位曲線對(duì)壓力最為敏感，同一口井，2次測(cè)井采用泥漿密度不同，自然電位曲線形態(tài)明顯不同（圖1）。泥漿密度為1.50g/cm3時(shí)，滲透層的自然電位曲線平直或出現(xiàn)正異常，而當(dāng)密度為1.85g/cm3時(shí)，負(fù)異常明顯。

從圖1可以看出，不同鉆井液密度測(cè)井，使地層承受不同的壓差，高密度時(shí)壓差大，自然電位曲線幅度大，符合過濾電位與壓差成正比的原理。

2 計(jì)算公式和參數(shù)

依據(jù)毛管流動(dòng)電位理論，建立壓力計(jì)算公式，表達(dá)式為：

式中：ρ——電測(cè)時(shí)的鉆井液密度，g/cm3；

Kp——油層孔隙壓力系數(shù)；

D——計(jì)算點(diǎn)深度（定向井需將斜深換算為垂深），m。

Eda和Kf采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法求取，運(yùn)用儲(chǔ)層的電阻率、聲速、巖石密度等參數(shù)及組合運(yùn)算把它們表示出來(lái)。

3 計(jì)算軟件和成果圖

計(jì)算模型與測(cè)井孔滲飽解釋軟件結(jié)合，采用相應(yīng)的分層和取值方法，輸入鉆井液密度、電阻率等參數(shù)（圖2），計(jì)算和顯示全井壓力剖面。

式中：Pp——孔隙壓力，MPa；

Pl——鉆井液液柱壓力，MPa；

E——總自然電位，mV；

Eda——擴(kuò)散吸附電位，mV；

Rm——鉆井液電阻率，Ω·m；

μ——鉆井液濾液粘度系數(shù)；

Kf——過濾電位系數(shù)。

壓力系數(shù)計(jì)算公式：

圖2 參數(shù)輸入界面

某井壓力計(jì)算成果見圖3。

根據(jù)壓力計(jì)算結(jié)果，將該井固井泥漿密度定為1.58g/cm3。

4 準(zhǔn)確性驗(yàn)證

通過與3口測(cè)壓井27個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)壓力對(duì)照，有23個(gè)點(diǎn)的相對(duì)誤差小于10%，符合率為85.2%。4個(gè)不符合的測(cè)點(diǎn)均為低壓層，高壓層的符合率較高。高壓層正是重點(diǎn)關(guān)注的層位，可以滿足調(diào)整井鉆井工程的需要。

圖3 某井壓力計(jì)算成果圖

5 結(jié)論

（1）油田高含水后期，聲速法已經(jīng)不能滿足壓力計(jì)算的需要。

（2）依據(jù)測(cè)井原理建立的自然電位法能夠準(zhǔn)確計(jì)算固井前的地層壓力，精度滿足鉆井施工要求。

（3）通過對(duì)自然電位測(cè)井原理的分析，認(rèn)清了曲線異常是由壓力引起，避免了盲目重復(fù)測(cè)井造成的浪費(fèi)。

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