隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用

張軒瑜

摘要：對(duì)于鉆井工程而言，在鉆井過(guò)程中周密的鉆井壓力預(yù)測(cè)和監(jiān)控是鉆井作業(yè)的基礎(chǔ)保障。由于鉆井現(xiàn)場(chǎng)地層壓力監(jiān)測(cè)對(duì)鉆井工程有著重要的作用，所以本文對(duì)隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理進(jìn)行分析，并且探究了隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地層壓力;隨鉆監(jiān)測(cè);鉆井工程

前言：

在石油的開(kāi)采之前，需要對(duì)油氣進(jìn)行勘探，研究油氣層的壓力，從而幫助石油開(kāi)采工作能夠快速進(jìn)行。鉆井地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)鉆井的成功率有著直接的影響，通過(guò)隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)地層的環(huán)空壓力和泥漿密度進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，從而減少石油井下復(fù)雜情況的發(fā)生，提高鉆井的質(zhì)量。

一、隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理

（一）孔隙壓力出現(xiàn)異常的原因

地質(zhì)孔中的流體所產(chǎn)生的壓力也叫地層孔隙壓力，一般情況下，在鉆井的過(guò)程中，地下深埋的水會(huì)從地層中的巖石孔隙中滲透出來(lái)，從而形成一定的壓力，也就是我們所說(shuō)的孔隙壓力。如果鉆井工程一旦對(duì)地層壓實(shí)的不夠均勻，就會(huì)使地孔的壓力變大，以至于地孔的壓力高于靜液柱的壓力，這種現(xiàn)象也被稱為地下巖層超壓現(xiàn)象。而造成孔隙壓力出現(xiàn)異常的原因有很多，如高溫水使孔隙壓力增強(qiáng)、地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致孔隙壓力的變化、測(cè)壓水位對(duì)孔隙壓力的影響，泥液巖沒(méi)有壓實(shí)造成孔隙壓力的異常等，這些情況都會(huì)造成地層孔隙壓力出現(xiàn)異常現(xiàn)象。

（二）地層壓力的影響參數(shù)

隨著時(shí)間變化，地層沉積的物質(zhì)也會(huì)向巖質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，而且地層如果承受到巨大的壓力以后，地層巖層的結(jié)構(gòu)和密度的參數(shù)都會(huì)發(fā)生一定的變化，地層的巖石孔隙也會(huì)發(fā)生變化[1]。地層的物理參數(shù)會(huì)受到巖石中電介質(zhì)在巖石中的傳播能力和巖石傳遞速度等的影響，同時(shí)也與地層巖孔中的形成關(guān)系和巖石本身的架構(gòu)有很大關(guān)系。地層壓力在正常的情況下，但地層巖孔中的有液體滲出時(shí)，地層的壓力就會(huì)使巖石的孔隙縮小，使地層壓力與凈水的壓力保持一種一致的狀態(tài)，這種狀態(tài)被稱為常壓狀態(tài)。但是如果地層擁有充足分量的物源時(shí)，這時(shí)地層就會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的沉降，這種沉降會(huì)導(dǎo)致地層物質(zhì)發(fā)生大規(guī)模的堆積，這時(shí)沉淀物質(zhì)中的部分排水會(huì)受到一定的阻攔，沉積的速度就會(huì)大于排水的速度，地層的巖孔也會(huì)跟著變大，巖石孔隙中液體的密度小于常壓，使巖石的傳播速度變得更慢，增加電介質(zhì)在巖石中的傳播能力。

（三）地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)

地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)可以提前對(duì)隨鉆地層壓力的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)隨鉆地層壓力所采集到的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而計(jì)算出地層不同巖層中巖石的密度、含泥量以及孔隙的孔隙度。地層壓力的監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠從溫度的角度對(duì)測(cè)井的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，計(jì)算出地下每一層巖石和地下巖層因子的橫波速度。而且對(duì)于情況比較復(fù)雜的老井，則可以選擇超聲波技術(shù)進(jìn)行測(cè)井，從而得到聲波在井下的傳播速度，最后通過(guò)聲播的傳播速度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)或者計(jì)算出地下每一層巖石所能夠承受的壓力，這些預(yù)測(cè)和計(jì)算出來(lái)的具體壓力對(duì)地層壓力監(jiān)測(cè)和分析有很大的幫助作用。

二、隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用

（一）分析井壁失衡的原因

鉆井工程在下鉆時(shí)，如果發(fā)生井壁坍塌的現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程無(wú)法推進(jìn)，使鉆井工程不能正常進(jìn)行，這時(shí)候就需要對(duì)地下巖層的

壓力進(jìn)行分析，從而分析出井壁的失衡原因。鉆井工程在對(duì)地層的壓

力進(jìn)行分析之前，首先需要對(duì)鉆井施工地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，利用隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)分析出地層的巖孔壓力，得出巖孔壓力之后，選擇出幾口井進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋瑥亩治龀龅叵聨r層中巖孔所受到的壓力[2]。最后從鉆進(jìn)工程的角度對(duì)巖孔所受的壓力進(jìn)行驗(yàn)證，如果巖孔所受的壓力超出巖孔的正常壓力數(shù)值，就需要對(duì)鉆井液的密度進(jìn)行調(diào)整。此外，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程的實(shí)踐應(yīng)用中，能夠分析出井壁的失衡原因，所以隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)鉆井工程有著重要的作用。

（二）預(yù)測(cè)地層孔隙的壓力

隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程的應(yīng)用中，能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)地層的具體環(huán)境進(jìn)行分析，推論出鉆頭所到達(dá)的巖層中的巖層壓力，把握巖層是否能夠繼續(xù)下鉆，保證鉆井工程的協(xié)調(diào)性，這些都是由于隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠有效的預(yù)測(cè)孔隙的壓力。在隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)孔隙壓力預(yù)測(cè)的過(guò)程中，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)有兩點(diǎn)要求非常的重要：一是，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)的操作人員應(yīng)該能夠熟練的掌握隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用技巧，并且能夠?qū)﹄S鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的應(yīng)用，讓隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)能夠可靠無(wú)誤;二是，預(yù)測(cè)地層孔隙壓力時(shí)，應(yīng)該有完備的知識(shí)和理論對(duì)隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行支撐，并且在需要的時(shí)，還能夠隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)做出有利的指導(dǎo)，從而對(duì)地層孔隙壓力做出正確的判斷。

（三）對(duì)井漏進(jìn)行控制

鉆井工程的應(yīng)用過(guò)程中，地下巖層壓力超常或者鉆井液的密度不足是經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象。而且在對(duì)深水井進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，深水井不同于陸地或者淺水區(qū)域，由于深水井的下縱深度不夠的原因，所以使地層很容易發(fā)生破裂現(xiàn)象，而且地層發(fā)生破裂現(xiàn)象后，地層的破裂也很難再恢復(fù)[3]。在鉆井的工程中，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)有著重要的作用，鉆井工程一旦鉆到地層壓力比較高的地層，就很容易造成井漏現(xiàn)象的發(fā)生，造成井噴的事故。因此，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)的數(shù)據(jù)可以作為控制井漏現(xiàn)象的參考，然后根據(jù)隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)鉆井液的密度進(jìn)行調(diào)整或者選擇出相應(yīng)的堵漏劑進(jìn)行堵漏。此外在處理井漏問(wèn)題時(shí)，隨鉆地層監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)τ蛯拥膲毫ΡO(jiān)測(cè)和分析提供有效的支持，減少油井溢流和井涌問(wèn)題的出現(xiàn)，切實(shí)的控制井漏情況的發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)：

總之，在鉆井工程的鉆井過(guò)程中，隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)有著很重要的作用，因此隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程中也得到了廣泛的應(yīng)用。利用隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確的得到鉆井工程地層和破裂的壓力，從而選擇出合適的鉆井液密度以及套管程序，提高石油的開(kāi)采效率，因此隨鉆地層壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用，能夠有效的促進(jìn)鉆井工程健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]朱健軍，李巖，沈?qū)毭鞯?大慶深層氣井鉆井液難點(diǎn)與應(yīng)用效果分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2021，47（09）：43-44.

[3]李兵，楊決算，劉玉民等.套管鉆井技術(shù)在大慶油田的研究與應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2021，35（05）：85-88+92.