新的地层压力系数预测方法及在板深7井的应用

摘要

以往在钻井设计中,是依据某一裸眼段的最高孔隙压力设计该井段的钻井液密度.提出了新的地层孔隙压力系数预测方法:考虑到目前钻井设备中的井控装置、各种先进的录井监测装置,以及各种业已成熟的录井计算机预测算法等,可以忽略占比例较小的高孔隙压力井段,对地层孔隙压力梯度进行预测.使用该方法得到的从出现井喷迹象到井喷发生的时间比使用以往预测方法得到的时间长.归纳了一套描述井涌过程的数学方法(线性函数、非线性函数、特殊的非线性函数),回顾了人们以前对井涌过程的解释,并提出了笔者的新见解.非线性函数模型认为井涌过程中,地层向井筒内注气的速率不是随时间线性增加的,气体体积增加的速率与当时气体的体积成正比;特殊的非线性函数模型则认为井眼内注入气体的速率并不是与气体量成正比,而是与此时气体量与液体量的乘积成正比,该模型能够解释井喷现象.并提出了预测地层压力新方法的有关数学方法,分析了新方法与以往方法的关系,并根据具体情况对新的预测模型进行了修正.这一新方法在1998年大港油田板深7井的钻井设计及钻井中试用,使钻井液密度大幅度降低,不仅加快了钻井速度,还很好地保护了油气层,使板深7井成为大港油田历史上第一口"千吨井",为国家发现了一个大气田.