SY/T 5623-2009《地層壓力預(監)測方法》的修訂和發布*

金業權劉 剛李 勇

1.中國石油大學(華東)石油工程學院 （山東 青島 266555）

2.中國石油塔里木油田分公司 勘探開發部 （新疆 庫爾勒 841000）

SY/T 5623-2009《地層壓力預(監)測方法》的修訂和發布*

金業權1劉 剛1李 勇2

1.中國石油大學(華東)石油工程學院 （山東 青島 266555）

2.中國石油塔里木油田分公司 勘探開發部 （新疆 庫爾勒 841000）

地層壓力預(監)測方法標準推薦的是3個壓力預(監)測的基本方法，在鉆井設計和施工中的作用尤為重要。重新修訂和合并的標準，整合和補充完善了地層孔隙壓力、地層破裂壓力和地層坍塌壓力的預(監)測方法，概念更加明確，操作更加清晰，新標準的發布與實施，必將在石油勘探和開發中發揮應有的作用，特別是在減少或杜絕井噴事故、減低鉆井風險、減少鉆井故障、降低井控風險中取得效益，為提高鉆井綜合經濟效益服務。

地層孔隙壓力 地層破裂壓力 地層坍塌壓力 標準

1 標準修訂任務來源

根據國家發展和改革委員發改辦工業[2008] 1242號而修訂，計劃編號為SY 2008-CP 018。結合石油鉆井工程專業標準化委員會油標鉆專字[2008] 6號，關于印發《2008年標準制修訂工作計劃會議》紀要的通知要求的內容編寫，發布了SY/T 5623-2009《地層壓力預(監)測方法》行業標準，介紹該標準的修訂原因、修訂內容和修訂意義。

2 地層壓力有關術語

地層孔隙壓力是指地層孔隙中流體所具有的壓力。

地層破裂壓力是指地層某深度處的井壁產生拉伸破壞時的壓力。

地層坍塌壓力是指地層某深度處的井壁產生剪切破壞時的壓力。

地層破裂壓力、地層孔隙壓力、地層坍塌壓力3條壓力曲線之間不導致地層破裂、溢流或坍塌的壓力區間俗稱安全泥漿密度窗口。

3 地層壓力在石油工程中的重要作用

地層孔隙壓力、破裂壓力和坍塌壓力是油氣井鉆井井身結構設計、套管強度計算、鉆井液密度設計等鉆井工程設計所需的關鍵參數。地層孔隙壓力、破裂壓力、坍塌壓力的準確預(監)測對鉆井工程意義重大。

3.1 鉆井階段

（1）地層壓力是合理確定套管程序的基礎。

（2）利用壓力檢測獲取的地層壓力信息，實現平衡鉆井，既可減輕儲層污染，保護油氣層，又可防止井涌、井噴、井漏等惡性事故發生。

（3）發現鉆井工程事故隱患，避免工程事故發生，減少經濟損失，降低鉆井風險。

（4）優化鉆井參數，提高工程時效，獲得良好的經濟效益。

3.2 油氣田開發階段

（1）油氣層的壓力是油氣層能量的反映，是推動油氣在儲層中流動的動力在開發階段，地層壓力預測結果有助于確定儲層的驅動和連通情況。

（2）判斷地層巖性，發現和評價油層，為勘探開發服務。

（3）地層孔隙壓力是油氣成藏與分布的主控因素之一,是油氣成藏流體動力學研究的依據。同時，異常地層壓力分布和規模影響采油作業和有關的油藏工程。

（4）地層破裂壓力是油井壓裂施工設計的基礎數據之一。

4 原有標準中存在的不足

（1）SY/T 5623-1997中只給出了地層壓力預檢測方法，而未涉及目前已有廣泛采用的測試、測量等方法。

（2）SY/T 5430-1992僅規范了套管鞋試漏法，沒有給出破裂壓力預測方法；現有標準沒有涉及坍塌壓力計算的相關方法。

（3）SY/T 5623-199和SY/T 5430-1992中都沒有涉及坍塌壓力的計算方法，坍塌壓力的大小是準確設計鉆井液密度的基礎數據之一。

5 主要修訂的內容

5.1 引用標準

（1）更新引用了SY/T 5623-1997《地層孔隙壓力預測檢測方法》。

（2）更新引用了SY 5430-92《地層破裂壓力測定 套管鞋試漏法》。

（3）更新引用了Q-CNPC-DG 1769-2002《地層孔隙壓力、破裂壓力、坍塌壓力預測方法》。

（4）引用了SY/T 5483-2005《常規地層測試技術規范》。

（5）引用了SY/T 5691-1995《電纜式地層測試器資料解釋規范》。

（6）引用了SY/T 5575-1993《鉆桿測試資料處理方法》。

（7）引用了SY/T 6424-2005 《鉆井井控規規程》。

5.2 地層孔隙壓力

（1）整體保留了SY/T 5623-1997中地層孔隙壓力預測檢測的dc指數法和聲波時差法的計算方法。

（2）變動部分包括:①將符號說明放在附錄A中；②將相關參數計算放在附錄B中；③將dc指數和聲波時差繪圖規定放在附錄C中；④將鉆井液密度及地層壓力的繪圖區間由1～2，拓展為1～2.5；⑤將聲波時差正常趨勢線系數的確定放在附錄D中。

（3）添加引用了涉及實測地層孔隙壓力的相關標準，包括電纜式地層測試和鉆桿測試。

（4）由于采用PWD測量地層壓力的內容目前尚未見確切的、權威性地報道，此次標準編寫中暫不引用。

5.3 地層破裂壓力

（1）增加了地層破裂壓力的預測方法。

（2）替換了破裂（漏失）壓力計算公式，取井口壓力曲線上開始偏離直線的漏失壓力值計算地層破裂壓力。

（3）替換了破裂（漏失）壓力試驗曲線，采用一次開裂的曲線。

（4）增加和規范了試驗數據采集表。

（5）修改了試驗準備和試驗程序要求，使得測試方法更具有操作性。

5.4 地層坍塌壓力

（1）按照選擇技術內容三原則中的“目的性原則”和“性能特性原則”，坍塌壓力的概念和應用已經廣泛被國內油田所接受，現有標準卻沒有涉及坍塌壓力內容和方法。因此，在這次修訂過程中，按通知要求添加了坍塌壓力的預測方法。

（2）結合審查會各位專家提出的意見，將地層坍塌壓力預測的內容寫入了資料性附錄E中，供參考使用。

5.5 增加了3個壓力預測檢測報告

規定了3個壓力預測檢測報告的表格形式和圖形形式。

5.6 關于附錄的說明

為了使得標準簡潔，將很多內容作為規范性附錄和資料性附錄形式出現在標準中。

（1）增加了規范性附錄A“符號說明”，將標準中17個計算公式中所涉及的符號，按其在標準中出現的先后順序列在附錄A中。

（2）增加了規范性附錄B“相關參數計算”將標準中17個計算公式中所涉及的參數計算方法，按其在標準中出現的先后順序列于附錄B中。

（3）增加了資料性附錄C“dc指數和聲波時差繪圖規定”。

（4）附錄 D“聲波時差正常趨勢線系數的確定”。

（5）附錄E（資料性附錄）地層坍塌壓力預測方法。

6 標準實施情況

地層孔隙壓力、破裂壓力和坍塌壓力是油氣井鉆井井身結構設計、套管強度計算、鉆井液密度設計、油氣井壓力控制等鉆井工程設計所需的關鍵參數，同時，地層孔隙壓力和破裂壓力也是采油方式的選擇、儲層改造的基本參數。地層壓力預(監)測方法對石油工程意義重大。

2010年8月4日，在呼和浩特舉行了該標準的宣貫，來自中石油、中石化和中海油三大石油公司的200多名代表集中學習和討論了標準，為新修訂后標準的應用和普及打下了堅實的基礎。目前，該標準已廣泛應用于國內石油鉆井行業的地層壓力預(監)測，反應良好。

7 結論

（1）本標準將國內鉆井界已經廣泛接受的“3個壓力剖面”概念的相關內容進行了集成，并結合國內外的成熟理論和方法，對標準更新修訂，提高了標準的可操作性,對于鉆井工程設計和油氣井壓力控制有重要的理論和指導意義。

（2）“SY/T 5623-2009地層壓力預(監)測方法”已由國家能源局于2009年12月1日發布，是石油油氣井地層壓力預(監)測的指導性文件。

（3）由于地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層坍塌壓力預測和監測涉及到的方法很多，且各種方法適用的條件不同，各地（油田）宜從各自的區域地層特點出發，以提高預測和監測精度為目的，選用或修正現有方法。

[1]劉希圣.鉆井工藝原理[M].北京:石油工業出版社,1988.

[2]郝俊芳.平衡壓力鉆井與井控[M].北京:石油工業出版社,1992.

[3]鉆井手冊(甲方)編寫組.鉆井手冊[M].北京:石油工業出版社,1990.

[4]樓一珊、金業權.巖石力學與石油工程[M].北京:石油工業出版社, 2006.

The standard about"Calculating (Monitoring)Methods of Formation Pressure"has recommended three basic methods of pressure calculation or detection,which are especially important in the drilling design and construction.The new revised and combined standard has integrated and compensated the calculating and monitoring methods about formation pore pressure,formation fracture pressure and formation collapse pressure,making concepts more definite and operation more clear.The publishment and execution of new standards will necessarily play an important role in the exploration and development of petroleum,and will especially get better benefits in reducing and prohibiting blowout accidents,cutting down the drilling risk,decreasing the drilling failure,and lowering the risk of well control,and thus provide the service for improving drilling comprehensive economic benefits.

formation pore pressure;formation fracture pressure:formation collapse pressure:standard

中國石油大學（華東）自主創新項目“完井井控安全評估體系研究”（編號10CX04035A）

金業權（1968-），男，副教授，現主要從事油氣井工程教學及研究工作。

路萍

2011-12-22