偶极声波测井资料的工程应用.ppt

偶极声波测井 资料的工程应用 主 要 内 容 一、钻井工程及地质需求 二、技术现状及特点—可供选择的方案 三、测井采集、评价技术特点 四、测井资料工程应用方法 五、存在的主要问题 一、钻井工程及地质需求 钻井工程的风险、危害和常用技术对策 钻井提速的社会、经济背景 钻井提速的状况和程度 需要达到的目标 工程风险、危害及技术对策 钻井工程风险：喷（涌）、漏、垮、卡、斜； 造成的危害：重大经济损失、人员伤亡、环境污染、勘探周期延长； 规避或减小风险的对策：掌握待钻井的纵向地层压力变化、横向地质、应力特征-开发区块；对于新的勘探区块，实时井况（压力）监控非常重要。 采取技术对策可能产生的经济效益：海湾地区的统计数据表明，由于井控设计方案的改进，钻井成本降低17%。 钻井提速的社会、经济背景 1、国内能源需求的爆发式增长：工农业产值持续高速增长，公民生活水平的的保障和提高等； 2、需求增长、追求效益对能源企业的刺激：政府指令，高油价-波动、经济效益预期，行业竞争等。 激励石油行业不断加快勘探、开发的步伐。作为石油开发和产出的第一步，钻井速度和效率的提高是达成这一目标的首要环节。 可能引发的问题：工程、地质、经济风险增大！ 钻井提速的条件和需要达到的目标 具备两个前提条件 过程安全可控：技术可行，过程可控； 结果经济高效：大幅度降低成本和提高效率。 达到三个基本目标 实现地质目的：揭示地质、构造特征，发现油气藏； 满足工程设计技术要求：完井井身质量是一切后续工程和地质研究作业的基本保障； 达到预期经济效益：具有与当前成本相适应的、尽可能高的经济回报。 二、技术现状及特点 需要掌握的技术信息 可以选择的预测或评价技术 准噶尔盆地地质和构造特点 拟采取的技术路线 安全高效钻井需要掌握的技术信息 主要包括两个主要方面—— 地层压力、岩石特性：纵向上尽可能详细的待钻地层孔隙压力、岩石机械特性（可钻性）参数—钻井安全和效率。 地质、构造应力：纵、横向地质、应力变化的准确描述，对合理钻井参数的选择至关重要—完井井身和后续地质、工程作业质量。 可供选择的预测和评价技术 1、地震波层速度预测法：利用泥岩声波层速度变化趋势预测异常压力，钻前预测方法。纵向分辨率低，可用于连续厚度大的钻探目的层（大于20米），目前基本不用。 2、钻井DC指数法：采用泥岩钻时变化趋势预测异常压力，钻井过程中或钻后预测方法。纵向分辨率高于地震层速度方法，钻井实时监控的主要手段之一。 3、常规测井资料预测法：利用泥岩声波（密度、电阻率）测井值变化趋势预测异常压力，一种钻后预测方法。 4、实测方法：测井直接获取目的层的压力、岩石声学特性参数-力学性质。一种更为直接、准确的方法。 评价技术必须解决的问题 回答三个方面的主要问题： 井控设计：准确描述待钻井剖面纵向地层压力变化，提供连续的地层压力剖面。这也是安全消项的一个重要内容。 优化钻井参数和井身设计：提供连续的地层岩石机械特性-可钻性评价结果、地应力量值与配置关系，与地质信息相结合为钻井和井身结构设计提供依据。预防作业风险，提高钻井效率； 钻后评价：井壁地层的破裂和坍塌分析，地层改造的控制和结果预测。 准噶尔盆地构造、应力特征 准噶尔盆地地质沉积、油藏特征 拟采取的技术路线 偶极声波测井资料评价技术—仪器结构 偶极声波测井的技术优势 偶极声波(WaveSonic)测井原理 偶极声源激发频率的选择 偶极声波测井资料工程应用方法 主要包括以下三个方面主要内容—— 岩石机械特性评价：岩石强度参数，最大、最小水平应力计算、方向确定； 井眼稳定性分析：计算稳定钻井所需要的安全钻井液密度窗口（坍塌压力、破裂压力梯度）。 水力压裂效果分析：水力压裂缝延伸方向和长度预测。 计算的岩石机械特性参数是动态的，与岩石的静态力学性质之间有一定的差别，需要用实验室数据将动态弹性模量和强度转换成静态数据。 影响压力测试结果的主要因素 四、测井资料工程应用方法 声波时差测井资料提取 岩石机械特性、井周应力分析 地层孔隙压力评价 分析结果的刻度和标定 钻井工程设计“三压力”参数评价 区域应用实例 4.1 偶极声波纵、横波时差提取 声波时差提取实例-曲线质量 声波时差提取实例-曲线质量 4.2 岩石机械特性、井周应力分析 4.2 岩石机械特性分析 4.2 岩石机械特性 4.2 井周地应力分析 井周地应力分析 4.3 地层孔隙压力评价—正常压力系统 异常低压系统 异常高压系统 异常高压多套系统 低渗储层复杂压力系统 4.4 分析结果的刻度和标定—弹性力学参数 现场破裂压力刻度 破裂压力刻度效果 孔隙压力刻度 4.5 钻井工程设计“三压力”参数评价 提交成果数据格式及标准-成果数据库 玛河气田复杂孔隙压力系统