tNavigator多种方法计算地层压裂

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004001-tNavigator_油藏数值模拟

Passion for GeosciencetNavigator高效精准的油藏数值模拟器趋于完美的最大并行处理设计tNavigator 有效地利用单机多核多CPU 进行计算（不收取附加并行费用），成为业界领先的并行油藏数值模拟器。

集群MPI 并行算法对多核工作站实行多CPU 并行运算多核多CPU 集群的混合动力技术高效的内存利用率多核之间统一的负荷分配非均匀存储器存取tNavigator 所有模块均可并行运算多核CPU 集群的混合动力技术混合动力技术：即二级并行算法。

MPI 算法处理并行集群节点之间的同步，而线程技术是应用在每个节点CPU 和内核，以协调并行计算。

对巨型油藏模型，负载分配得到妥善处理，多核CPU 的集群运算速度最大可提高200倍。

=200!成功案例**油田: 世界最大油田之一，建立三相黑油模型，约500万活网格，近13000口井，40年生产历史。

集群配置:20个节点，40个CPU 的Xeon5650，240cores ，480 GB DDR31333MHz 的内存，4X 的Infiniband QDR （40 GB/ S ）。

基于上述便携式集群进行了RFD 并行算法的性能研究。

油藏模型中庞大的油水井射孔数据信息，对并行模拟是一个非常大的挑战。

但即使在这种极端条件下，混合算法仍然显示极佳的计算性能。

由上图可知，计算集群可以添加很多的内核，目前是没有限制的。

这种模式总的模拟时间是1小时22分钟，相比一个CPU 核心计算需57小时的时间，并行加速因子提速42倍！对于简单的油藏模型，其速度提高50-55倍。

目前行业的可扩展性主要受限于软件，而非硬件。

SMP+ MPI 混合算法提高HPC 集群性能高达10倍。

当集群节点有多个多核CPU 时，能实现最佳的性能。

功能齐全的动态油藏模拟器主要功能：1.黑油模型1-, 2-, 3-phase 模型 IMPES & 全隐式算法双孔/双渗模型MPF -离散（张量渗透率控制）岩石压实垂相平衡先进的井管理和控制相渗和毛管压力，以及滞后效应 ……2.组分模型挥发油凝析气循环注气研究 ……3.热采模型活油 (使用 K 平衡值) 粘温性和相对渗透率的影响热动力学性质，井控制，水体无流体流动存在的网格热力学性质上下盖层的热吸收和热损失双孔/双渗模型 ……其他：模拟运行时的交互性显示、实时结果监测及强大后处理功能tNavigator 丰富的图形用户界面、配置文件和各种报告提供了详细同步数据监测情况，其实时监测功能帮助油藏工程师及时行模型的调整及历史拟合的运行监测。

地层压力计算方法综述

型，为油田开发调整和合理井网井距的确定提供了理
论支撑。
针对砾岩油藏储层严重的非均质性，王绍平等分
析了运用常规均质油藏求平均压力方法往往不准确的原因，建立了双重孔隙介质、均质和复合介质３种单井平均地层压力计算方法，并以此为基础对比分析了井数加权法、体积加权法和阻力加权法３种计算平均地层压力的方法，最终得出体积加权法和阻力加权法计算
另外存在边底水侵入，因此地层压力难以准确计算。吴克柳】建立了水驱凝析气藏物质平衡方程，该方程
余碧君、毛伟研究了２种计算地层压力的方法，
第一种是利用产量、流压数据确定地层压力。油井的产量、流压数据不仅受到油藏地质因素的影响，还受泵抽油机＿Ｔ作制度、工况等工程因素的影响，因此数据规律性稍差；第二种是利用压恢曲线确定地层压力。根据压力恢复值和关井时间的三参数方程，在曲线上利
气井的井底流压，而且不会影响气井正常生产。３地层压力计算发展趋势
对于已开发油田，陈元千等分别提出了采油井和注水井关井压恢复曲线测定地层压力的方法。长时间关井和短时关井的压恢曲线都可以计算地层压力。如果关井时间较长，会直接影响到油井的产量。事实上，

tNavigator初中级教程(总27页)

t N a v i g a t o r初中级教程-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除tNavigator培训手册Pre-intermediate (初、中级)2010目录1tNavigator软件的模型浏览功能........................... 错误!未定义书签。

浏览切面............................................. 错误!未定义书签。

二维图形浏览......................................... 错误!未定义书签。

2建立用户的任意图件和过滤器.............................. 错误!未定义书签。

用户图件............................................. 错误!未定义书签。

用户过滤器........................................... 错误!未定义书签。

3圈出注水井的驱替带及改变性质............................ 错误!未定义书签。

圈出HORW2井的驱替带................................. 错误!未定义书签。

改变HORW2井驱替带的性质............................. 错误!未定义书签。

把建立的图件输出，并把它加载到模型中................. 错误!未定义书签。

4在 tNavigator中与曲线有关的操作........................ 错误!未定义书签。

产量曲线图，目标类型的曲线图......................... 错误!未定义书签。

按曲线卸载图表数据................................... 错误!未定义书签。

004001-tNavigator_油藏数值模拟

MPI 算法处理并行集群节点之间的同步，而线程技术是应用在每个节点CPU 和内核，以协调并行计算。

对巨型油藏模型，负载分配得到妥善处理，多核CPU 的集群运算速度最大可提高200倍。

=200!成功案例**油田: 世界最大油田之一，建立三相黑油模型，约500万活网格，近13000口井，40年生产历史。

集群配置:20个节点，40个CPU 的Xeon5650，240cores ，480 GB DDR31333MHz 的内存，4X 的Infiniband QDR （40 GB/ S ）。

基于上述便携式集群进行了RFD 并行算法的性能研究。

油藏模型中庞大的油水井射孔数据信息，对并行模拟是一个非常大的挑战。

但即使在这种极端条件下，混合算法仍然显示极佳的计算性能。

由上图可知，计算集群可以添加很多的内核，目前是没有限制的。

这种模式总的模拟时间是1小时22分钟，相比一个CPU 核心计算需57小时的时间，并行加速因子提速42倍！对于简单的油藏模型，其速度提高50-55倍。

目前行业的可扩展性主要受限于软件，而非硬件。

SMP+ MPI 混合算法提高HPC 集群性能高达10倍。

当集群节点有多个多核CPU 时，能实现最佳的性能。

地层压力定量计算方法

地层压力的定量计算对任何井及区块地层压力的认识首先是从对区域地震剖面、地质构造、地层沉积史、油气运移、生排烃史以及周边和实钻资料的综合分析获得的，在此基础上建立区域地层压力模型，绘制出地层压力、破裂压力和上覆地层压力剖面，并对即将钻探的井提出具有指导性的意见和套管下深结构建议。

在随后的实钻过程中，通过对实时钻井数据的分析不断修改和完善预测结果。

最后以实测的地层压力数据对所建立的地层压力剖面及模型加以校正。

由此可见对地层压力的认识是一个不断认知-更新的过程，地层压力预测、评价服务贯穿了一口井从设计到完井的始终。

为了将问题简单化我们按其和钻井作业的对应关系将地层压力预测、监测和评价大致分为：钻前地层压力预测、随钻地层压力监测和钻后地层压力评价三部分。

其中随钻地层压力监测是对地层压力准确认识的关键，它关系到钻井作业的成败。

一、地层压力检测所需资料地层压力检测结果出自对定量数据的计算和对定性数据的分析。

所需的资料大致分为数据类、图表类和文字描述类。

数据类：预测井和临井经深度校正后的地层层速度数据及分层数据；预测井和临井的海拔高度、补心高度、钻盘面距名义海平面距离、井位坐标及地下水平面高度数据；临井套管下深结构数据；临井钻井录井数据，包括：井深、垂深、钻速、钻压、气测、出/入口泥浆密度、出/入口泥浆温度、ECD、Dxc等；临井的测井或LWD数据，包括：然伽玛或自然电位、深浅电阻率、声波、岩石密度等数据；临井实测地层压力数据，包括：MDT、RFT或DST；临井地层漏失实验（LOT）或地层完整性实验FIT数据。

图表类：临井综合录井图和地层压力录井图；过井地震剖面；预测井含临井的地理位置图。

文字描述类：临井岩屑和岩芯定名及描述；临井地质完井报告、钻井报告和井史；临井井漏、井涌、井喷记录。

二、伊顿法地层压力的定量计算对地层压力的计算通常基于Terzaghi (1948)的应力模型，也既是：Pf=S-σ?。

在具体的计算中使用伊顿，所得出的为孔隙压力梯度而不是压力。

地层破裂压力计算方法研究进展及应用

地层破裂压力计算方法研究进展及应用作者：张广权王丹丹来源：《科技创新导报》2020年第23期摘要：地层破裂压力预测不仅是钻井工程设计的基础，更是油气田经济高效开发的保障。

影响破裂压力的因素较多，与地层岩石弹性性质、孔隙压力、裂缝发育状况以及地应力等因素有关。

国内外在该参数的计算方面研究较多，很多研究人员提出了很多不同的计算方法，并且大量应用于现场实践中。

国外具有代表性的两种模式为Hubbert-Willis模式和Haimson-Fairhurst模式、三种计算方法包括伊顿法、史蒂芬法、安德森法。

国内主要有以黄荣樽为代表的一系列学者，通过改进模型、增加参数，建立了适合我国复杂地区的计算方法。

经过大量的实践和应用表明，地层破裂压力的预测在钻井工程和储气库评价和建设过程中起着极其重要的作用，是一个非常重要、不能忽视的参数。

关键词：地层破裂压力孔隙压力地应力储气库钻井工程中图分类号：TE142 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）08（b）-0024-05Abstract： Prediction of formation fracture pressure is not only the basis of drilling engineering design， but also the guarantee of economic and efficient development of oil and gas fields. There are many factors that affect the fracture pressure. It is related to the elastic property of rock， pore pressure， fracture development and in-situ stress. In terms of calculation methods of formation rupture pressure， many domestic and foreign scholars have proposed calculation methods， and they are widely used in field practice. During which， there are two representative models abroad：Hubbert-Willis model and Haimson-Fairhurst model， and three representative calculation methods，including Eaton method， Stephen method， and Anderson method. By improving the model and adding parameters， a series of domestic scholars， represented by Huang Rongzun， havee stablished a calculation method suitable for China’s complex areas. A large number of practices and applications have shown that the prediction of formation fracture pressure plays an extremely important role in the evaluation and construction of drilling engineering and gas storage， and is a very important parameter that cannot be ignored.Key Words： Fracture pressure; Pore pressure; Geostress; Gas storage; Drilling engineering地層破裂压力在油田开发过程中应用越来越广泛，该参数在油田上应用较为广泛，多应用于钻井、压裂、试油等工艺技术，以及在地下储气库选址、建设过程中，该参数尤为重要，关系到储气库能否安全平稳运行。

tNavigator多种方法计算地层压裂

所有方案计算结束后，我们回到模型窗口选择 «graphs», 下面的 «rates»把曲线类型转为 «version» (窗口的下部)勾选全部方案，选择 FIELD选择曲线 – oil rate
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对比各种不同方案的纯利润
选择 «graphs», 里面的 «Аnalyz»曲线类型转到 «version»选择曲线 – 纯利润
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存储压裂为模型的新方案
«project», «存储为新方案» (Ctrl+Alt+V)建立了新方案 version 1在方案文件中加入了新的 schedule 文件, 包含给出压裂的关键字 WFRACP
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第10页/共17页
在三维图上浏览裂缝
转到 «maps», «3d maps»去掉 «显示网格»前的勾选把时间跑标放到第 11步观察压裂面如果要回到没有压裂的原始方案，按 «project», «去掉修改» (Ctrl+Alt+Z)
第13页/共17页
把所有方案加入队列进行计算
«definations», «project», 可以看到3个新方案和原来的初始方案全选所有方案 (Ctrl+A), 点击右键选择 «把选择方案加入队列»在 tNavigator 的主窗口可以看到各种方案在队列中，启动计算
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对比不同方案整个油藏的产油量Βιβλιοθήκη 123,4
第4页/共17页
给出支撑剂冲刷效应
如果添加另外的函数，就需要再按一次 «add»在选择指数函数的时候，曲度通过下面的跑标控制开始计算之后，函数以用户文件的形式存储在模型路径下的USER 文件夹内

“三段法”液面折算地层压力

“三段法”液面折算地层压力"三段法"液面折算地层压力胜利油田井下作业四公司临盘作业大队王涛张卫华毕建明摘要:录取地层压力是油田开发过程中的一项重要工作.液面折算压力,可以充分利用日常所测动液面,静液面,通过科学合理的计算方法,求出抽油井的流动压力和静压力,为编制调整方案和产能建设,确定生产压差和采油指数等提供证据.关键词:三段法;液面;地层压力;修正系数;流压;静压临盘采油厂各油田断块肖,断层多,渗透率低,不但实测—个地层压力不容易,而且有时实测地层压力代表性很差.目前该厂共有抽油井1100多口,占全部油井的95%以上,为了取得地层压力资料,过去一直采用作业起出管柱后测压的方法,一方面,由于作业力量有限,不能保证及时录取压力资料;另一方面.即影响了原油生产,又造成作业上的浪费,更主要的是作业时可能导致油层污染.如何更好地解决抽油井的测压问题,成为目前油田开发重急待解决的课题.本文描述如何应用"三段法"液面折算地层压力,对油田重压力资料的录取工作有一定的指导意义.1基本原理当抽油井套管不产气时,无论是生产或关井恢复稳定后,油套环形空间中的流体都是按重力分离原理分为气,油,游水混合液柱三段相对稳定的状态存在.如图1表示油井正常生产时,环空存在三段的状况.D1为气柱段,D2为油柱段,D3为油水混合液柱段:图2表示抽油井关井恢复稳定后,气柱长度由动液面Dl恢复至静液面Dl',混合液柱长度由D3变为D3',油柱段长度基本保持不变,只是所出位置发生了变化.这样,就可以利用实测的液面资料及其他有关参数,并借鉴美国室内电模拟试验结果对其进行修正,按照有关数学模型,即可算出井底压力.朗l目日22并底流压的计算井底流压可以用以下公式进行计算P-f=P+Pa+P.,(1)式中P.—一流压,Mpo;P.——气柱段作用在油气界面的压力,Mpo;P—一油柱段产生的压力,Mpo;,——油水混合段产生的压力,Mpd.2.1气柱段压力PgP=(P+P),C(2)式中,P『_一井口套压.Mpa;P一标准大气压,等于O.1013Mpa;C.——气柱段压力梯度修正系数,等于井口绝对套压与气柱压力的比值,无因次.C9=~xp--1.15E(-4)9D9(3)式中g气柱段天然气的相对密度,无因次D9气柱段长度,即动液面深度,m.2.2油枉段压力P0Po=0.0981P.Dz(4)在套管不产气的情况下.油柱段内的平均密度是相对稳定的,其密度分布近似与深度,压强,温度的变化呈线性关系.在气柱段压强不太大的条件下,油柱段顶部的原油基本不脱气,其比重可近似地用地面原油比重代替;根据油柱段内部密度分布的线性关系,用平均法计算油柱段的平均比重,即P.:(P.P.d)/2式中,P一油柱段平均密度,无因次;P.一油柱段顶部的原油相对密度,无因次;P.一油柱段底部的原油相对密度,无因次;用以下方法确定油柱段底部的原油相对密度p.P=PF(5)F——欲求深度处的液体密度梯度修正系数.F.是利用"修正的S曲线"确定的.所渭"修正的s曲线"是根据在不同产气量,压力,温度的条件下,模拟环形空间某处液体密度修正系数变化的相关试验统计数据,在半对数坐标系中呈S形的连续函数.据魏尔斯特拉斯的理论,可用幂级数多项式来描述这一函数:Fx=do+∑dn(1ogV)n(6)V=PC/8640Op~A (7)式中,Fx=P'/P(气液混合密度P'与纯液体密度P比值),无因次;OtO,Otrl一多项式计算系数,无因次;其中Ot.--0659329,d=_一D422842,d2=.一D.1S6392,d--00462897,d.=0.061141,ds:O0154776,d=一0.00651489,n,:-o00458866,n.=一0.00071789;V一一气体表观流速,m/s;P,—一地面标准大气压,0.1013Mpo;q——地面日产气量,m/d;p——井内某处压力,Mpd;A——管柱流通面积,m';——井内某处液体动力粘度,rePeLS;Ct——温度校正系数,C=L厂r,;Td——地面某处温度,K;T_地面常温,K.根据以上公式,求出泵进口处油管内液体密度梯度修正系数Fx,泵进口处与同深度的环空中两点压力,温度趋于相等.由气体状态方程得知,在压力和温度相等的情况下,上述两点的气体表现流速相等.泵进口处油管内与环空中同一深度的两点液体密度梯度修正系数是等效的.因此,油柱段底部的原油密度可以根据公式(5)求解.23混合液柱段压力+抽油井生产时,混合液柱处于流动状态,其平均密度可用该断中部位置的液体密度代替.P一:0.0981p.D(8)式中,p——混合液柱段中部的流体平均相对密度,无因次,P:p,P.:PFl,p——油管内液体平均相对密度,无因次;p『_-一地面混合液的平均相对密度,无因次;F『__一油管中部液体密度修正系数;F广一混合液柱段中部液体密度修正系数;D一稳定生产时混合液柱段长度,m.3井底静压的计算抽油井井底静压的计算方法与井底流压的计算方法类似,其中气体段压力的计算与流压相同,只是用静液面深度代替动液面,用关井稳定后的套压代替动套压.关井前后,油柱段的平均比重及长度基本保持不便,只是在环空中所处的位置发生了相对位移.另外,由于关井后混合液柱段长度及中部位置发生变化,导致混合液柱段压强及温度也发生变化,需要首先估算出该点的近似压强及温度,在算出该处的修正系数.4程序编译及实际应用4.1编程:由于利用液面折算压力这种方法其计算过程相当复杂,尤其是计算气体表观流速,密度梯度修正系数等,手工计算相当繁琐,而且容易出错.通过利用VFP6.0进行编程,让计算机来进行计算,不但提高了运算速度,而且提高了准确率.另外,通过多次计算,发现当气体表观流速小于0.0012时,密度梯度修正系数就不能再利用公式(6)进行计算.而当气体表观流速小于O.0012时,油井的产气量已相当小,在这种情况下,可以近似利用气体表观流速等于0.0012时密度梯度修正系数来进行计算.如图3为编译"三段法"液面折算压力程序窗口之一,根据窗口提示输入所需参数,就可以很方便地进行计算了.4.2应用实例:将可以进行压力测试的部分环空井的实测动液面(或静液面)折算为流压(或静压),如表1,并与实测压力作对南红斗技2oo5年第3技术创新PLC对步进电动机正反转控制实验的探讨天津理工大学自动化与能源工程学院吕以全闫亮摘要:本文介绍PLc通过对步进电动机控制器的控制,实现对步进电动机正反转的自动与手动控制实验.关键词:PLC;步进电动机;控制实验室PLC为OMRON—CPM2A--60CDR—A机型,步进电动机控制器为WD3—007,设定:1oo(涉,转,每相/25A,控制器的控制信号为5VDC.输入为220VAC,输出为三相325VAC.步进电动机选用百格拉12NM三相混合式步进电动机.PLC的I/OL1设定:自动为00000.手动为00001,启动,停止为(XI100,点动正转控制按钮00200.点动反转控制按钮00201:输出01000控制WD3-007的PULSE/CW接线端一电动机输入控制脉冲信号:输出01001为反转控制WD3—007的DIR/CCW接线端一反转信号(底电平正转,高电平反转).01002控制WD3—007的RESEICW接线端一复位信号.自动与手动选用三位转换开关,启动,停l卜及点动正转,反转控制按钮均选用点动按钮.1实验程序自动与手动的实验程序,如图l所示.自动控制的目的是要达到步进电动机正转工作8s,反转工作8s,再正转工作8s,再反转上作8s的反复进行控制.手动控制的目的是要达到步进电动机正转工作或反转工作,由正,反转控制按钮来决定正,反转控制时间.不管转换开关由正转ooo∞拨到反转00001控制,还是由反转O(砌o1拔到正转ooO()o控制,后沿微分DIFD(014)指令将内部辅助继电器逻辑常开触点20008闭合一个扫描周期或断电复电内部专用继电器逻辑常开触点25315闭合一个扫描周期,在传送MOV(021)指令作用下将常数#0000传送到保持继电器HR00CH清零即由一种工作状态转到另一种工作状态,必须重新启动总启动控制按钮00100,方能重新开始进行实验.11自动控制当转换开关打到自动控制位(X)OOOON.锁存KEEP(011)指令,锁存保持继电器逻辑HRIO00ON,保持继电器逻辑常闭触点HR10OOOFF.当按动00100启动按钮ON,微分异或非@XNRW(037)指令将保持继电器HR00CH的内容#0000与保持继电器HR01CH的内容#0000进行"异或非"逻辑运算,逻辑运算的结果为#FPFF4~放在保持继电器HR00CH,在逻辑行中的保持继电器逻辑常开触点HROOOOON.保持继电器逻辑常开触点HR0000OVF,当保持继电器逻辑常闭触点HROOOOON时,输出继电器01002ON,步进电动机控制器复位端ON,步进电动机处在禁止工作状态.只有保持继电器逻辑常闭触点HROOOOOFF,输出继电器01002OFF,步进电动机具备工作状态.在保持继电器逻辑常开触点HR0000ON时,求反传送MVN(022)指令将#FFFE求反为#0001传送到链接继电器LROOCH.在微分算术左移@ASL(025)指令作用下链接继电器LR00CH的内容#0(O1进行左移,左移的速度由内部专用继电器25502的ls脉冲控制,进行计时.当链接继电器逻辑常扦辅助触点LROOOOON时,锁存KEEP(011)指令锁存保持继电器逻辑常开辅助触点HR0800ON,输出继电器01000ON,步进电动机正转运转,正转的速度为内部专用继电器25501的0IS的脉冲时间控制.当链接继电器逻辑常开辅助触点LR0008ON时,正转运行8s停止.锁存KEEP(011)指令又锁存了保持继电器逻辑常开辅助触点HR09OOON,这时输出继电器()1001也ON当输出继电器01000和输出继电器01001都ON时,步进电动机进行反转运转,运转的速度不变.当内部专用继电器逻辑常开辅助触点比.从表中可以看出,利用实测液面折算的压力值与实测压力值相对误差基本在5%以内,说明了该方法可行.表1液面折算压力成果表表中t井为静液面折算静压,其它均为动液面折算流压圈肛科技2o05年第3期图1自动与手动控制步进电动机正反转控制实验梯形图255O4ON时即链接继电器LR00CH里的内容#0lH)1左移溢出,进入进位位,反转运行了8s停lL.当内部专用继电器逻辑常开辅助触点25504ON时同时清保持继电器HR08CH及保持继电器HR09CH里的内容为零,让常数#0001重新传送到链接继电器LR0(KYH,这样在微分算术左移@ASL(025)指令作用下链接继电器LR(X)CH的内容#0001又重新进行左移,重复以上的控制内容.当停l卜实验,按动停lL点动按钮㈨1f~)ON,微分异或非@XNRW(037)指令将保持继电器HRtX)CH的内容#FFFF与保持继电器HR01CH的内容#ooOH0进行:"异或非"逻辑运算,把逻辑运算的结果#O000l存放在保持继电器HROOCH,这样保持继电器逻辑常开辅助触点HROOOOOFF实验停止.如果继续进行实验.只需再一次按动启动点动按钮oo10oON~I]可.12手动控制当转换开关打到手动控制位O0001ON.琐存KEEP(011)指令琐存保持继电器逻辑线圈HR1100,保持继电器常开辅助触点HRI100ON.按动00100启动按钮ON,保持继电器常开辅助触点HR0000ON.按动手动点动控制按钮00200ON,在内部专用继电器25501的02时问脉冲的作用下,输出继电器【)1000ON,步进电动机正转运转.当按动手动点动控制按钮00201ON,输出继电器(】l(Hx)和输出继电~OlOOl均ON,在内部专用继电器25.501的02~t,-j"fu]脉冲的作用下, 步进电动机进行反转运转,正转或反转运行时问的长和短,取决于手动按钮的按动时间长短.当实验停J},按动手动控制按钮00200OFF_~(X)201OFF.步进电动机均停11-._12.件当停J实验,按动停止按钮001(WON,保持继电器逻辑常开辅助触点HR00OOOFF,实验停止.2结束语通过实验,让同学们掌握PLCRq步进电动机正,反转的自动与手动控制,实际上是PLC对步进电动机控制器采用的fuJ种方法及如何进行控制,来实现对步进电动机正,反转的自动与手动运行控制要求基金项目:天津理工大学教学改革摹会项目(B200318)参考文献:[1]吕以全PLC对电动机两主一备的控制实验实验技术与管理,2002,(4):18-21【2]吕以全PLC在双动压力机控制系统中的应用Ⅱ】天津理工学院,2002,(4):35—37f31吕以全使用点动按钮实现PLC对电动机进行单向启动停止的控制实验【l】电气电子教学,2003,(10):6163其它丈献(略)作者简介:吕以全(1950一),高级实验师,长期从事电工技术及PLC实验教学及自动控割工程设计.(收稿日期:2005?03?28)5结论通过试验对比和所取资料的分析,说明了"三段法"液面折算压力不但是可行的,且作为录取压力资料的一个重要手段.一方面避免了由于作业力量不足而尢法测试地层压力;另一方面,由于安装偏心井口时的选井条件非常苛刻,造成可在环空井中进行压力测试的井数量特别少.因而无法录取到压力资料.在某种意义上来说,"三段法"液面折算压力解决了油田生产与压力资料录取之间的矛盾作者简介:王涛(1975一),助理工程师.1995年毕业于胜利石油学校采油专业.现从事井下作业技术工作..(收稿日期:2005?03?I5)。

国内外破裂压力计算方法

破裂压力计算概述1引言1.1破裂压力概念地层破裂压力(PB)定义为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底压力,要实现水力加砂压裂的前提条件是应该有足够的地面泵压使井底目的层地层开裂。

实际生产中通常用破裂压力梯度GB (地层破裂压力PB与地层深度H的比值)表示破裂压力的大小,破裂压力梯度值GB一般由压裂实践统计得出。

地层破裂压力与岩石弹性性质、孔隙压力、天然裂缝发育情况以及该地区的地应力等因素有关。

在压裂施工中的地层破裂压力还可以这样来理解就是裂缝即将开启而未开启时的井底压力；在压裂施工作业中，如果起泵初期压力有比较明显的降落时，那么我们就可以确定出破裂压力来这一数值可用下面这一关系式来描述：地层破裂压力=裂施工作业初期的最高套管压力+层中部的液柱压力1.2破裂压力的获取途径水力压裂是油气井最常用的一种增产措施，而地层破裂压力是压裂设计和施工工艺的一项重要参数，确定该参数正确与否，将关系到能否保证压开地层等问题。

该参数的获取有两种途径：一是进行室内岩石力学实验或井场水力压裂施工；二是从测井资料中提取。

目前，用测井资料估算砂泥岩剖面地层破裂压力的方法与技术较为成熟。

由于碳酸盐岩地层原生孔隙很小，次生孔隙的发育使岩石的刚性大大减弱，并呈现出明显的非均质性与各向异性，同时不同的构造部位受构造应力作用的强度难以确定，最小水平主应力和岩体抗张强度的度量较难，造成用测井资料计算的地层破裂压力精度较低。

碳酸盐岩地层破裂压力与测井响应具有密切的关系。

利用能够反映碳酸盐岩地层基本特性和岩石力学性质的测井信息，预测碳酸盐岩地层的破裂压力是一种经济、简便的可靠途径。

1957年，Hubbert和Willis根据三轴压缩试验，首先提出了地层破裂压力预测模式即H-W模式。

到目前为止，国内外提出了许多预测地层破裂压力的方法。

比较常用的有Eaton法，Stephen法，黄荣樽法等。

1997年Holbrook发表了适于预测张性盆地裂缝扩展压力的一种方法。

地层压力计算

地层压力快速测试解释技术1．地层压力分布原理：常规的地层压力是严格遵循达西定律，对于油井的分布曲线应该是这个规律的。

在不同的压力点其恢复曲线也不同，但最终的地层压力在影响半径处是相同的。

pr 由上图表明流动过程中如果确定不同的初始压力点，也可以计算出地层re（影响半径）处的地层压力2压力恢复曲线的测试：压力恢复曲线的测试是油田油井常用的测压手段，起测试的压力数据是压力-时间变化曲线。

常规的测试一般测试地层压力需要3天以上的时间，而低渗透油藏需要10多天甚至一个月以上的时间来判断和计算地层压力。

Pt3地层压力快速计算的原理：由地层压力分布曲线和压力测试曲线，看，在同一个井底压力的初始点，测试曲线稍微滞后一点。

但压力趋势是一致的，也就是说压力恢复曲线的测试实际就是压力分布曲线的测试。

在这个基础上，我们将t时刻的井底测试压力认为是距生产井r 处的压力传递过来的反应。

于是就有了pt=prpt----t时刻的井底测试压力pr---r处的压力于t时刻传递到井筒基于上述原理，我们就可以利用短时间内的压力恢复曲线来计算地层re处的压力了。

4测试时间要求：因为地层恢复过程有一些不可预料的因素，而且，测试仪器的精度等一些客观因素，在分析计算的时候，需要大量的数据来修正计算误差。

所以低渗透游藏一般测试时间安排至少一天，如果是常规油藏，测试时间4-6小时就可。

测试数据密度点要求：因为是短时间测试，需要高密度和高精度的压力传感器，一般设置为30秒一个测试压力点即可。

5低渗透油藏的新的测试方法：由于油井恢复速度慢，至少一天的时间，担心影响产量，可以测试对应水井，但要求是水井的注水压力高。

在地面用压力传感器和计算机自动化采集压降数据4-6小时即可。

这样是以水井的影响半径处的地层压力来替代油井的测试。

以减少测试时间。

6 技术优点：不占大量的生产时间，快速动态的分析地层压力变化。

计算方法合理，利用测试密度点是为了得到地层压力分布曲线的曲率，尤其适应低渗透油藏的测试计算。

现场地层压力计算

现场地层压力计算地层压力是指存在于地下岩石层中的岩石和流体的压力。

地层压力的计算对于油田开发、地质勘探和钻井工程等都具有重要意义。

本篇文章将介绍现场地层压力计算方法。

地层压力的计算是根据一定的地质参数和已知资料进行的。

计算地层压力需要考虑以下几个方面的因素：地下岩石的密度、岩石的压缩性、地层深度、地温以及岩石和流体的物理性质等。

首先，地下岩石的密度是计算地层压力的重要参数。

通过地震勘探、地质勘探和岩心分析等方法，可以获得岩石的密度数据。

地层压力的计算需要将岩石的密度转换成重量压力。

地下岩石密度的计算可以使用Archimedes 原理进行，即通过比重计算。

其次，岩石的压缩性也是计算地层压力的重要参数。

岩石的压缩性指的是岩石在受到应力作用下的压缩性能。

岩石的压缩性与岩石的孔隙度、饱和度以及岩石的强度等因素有关。

通常情况下，通过实验方法或者根据已知的地质数据可以近似估计岩石的压缩性，然后将其应用到地层压力的计算中。

地层深度也是计算地层压力的重要因素之一、地层深度一般通过钻井深度已经测井等方法获得。

在计算中需要注意，地层深度越深，地下岩石所受的重力也越大，地层压力也随之增加。

地温也是计算地层压力的重要参数之一、地温的计算通常根据已知地质数据或者实地测量获得的数据进行。

地温的计算可以通过热传导方程进行，考虑到地表温度、地下岩石的热导率和传热距离等因素。

岩石和流体的物理性质也是计算地层压力的重要参考参数。

岩石和流体的物理性质包括岩石的饱和度、岩石的孔隙度以及流体的密度等。

这些参数通常通过岩心实验、测井数据和地质勘探进行获取。

总结起来，现场地层压力的计算需要考虑多种因素，包括地下岩石的密度、岩石的压缩性、地层深度、地温以及岩石和流体的物理性质等。

基于已知的地质数据和实测资料，可以通过数学模型和公式对地层压力进行计算。

这些计算可以为油田开发、地质勘探和钻井工程等提供重要的技术支持。

现场地层压力计算

在此处键入公式。

六、地层压力计算1、地层孔隙压力和压力梯度(1)地层孔隙压力式中，P p ——地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力)，MPa ；ρf ——地层流体密度，g/cm 3； g ——重力加速度，9.81m/s 2；H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m 。

在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度ρm ，则，H g p m h ⨯⨯⨯=-ρ310式中，p h ——静液柱压力，MPa ；ρm ——钻井液密度，g/cm 3； H ——目的层深度，m ；g ——重力加速度，9.81m/s 2。

在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起，它与方补心高差约为0.6～3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。

(2)地层孔隙压力梯度式中G p ——地层孔隙压力梯度，MPa/m 。

其它单位同上式。

2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度(1)上覆岩层压力式中P o ——上覆岩层压力，MPa ；H ——目的层深度，m ；Φ——岩石孔隙度，％；ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm 3；ρm ——岩石骨架密度，g/cm 3。

(2)上覆岩层压力梯度式中，G o ——上覆岩层压力梯度，MPa/m ；P o ——上覆岩层压力，MPa ；H ——深度(高度)，m 。

(3)压力间关系式中，P o ——上覆岩层压力，MPa ；P p ——地层孔隙压力，MPa ；σz ——有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力)，MPa 。

3、地层破裂压力和压力梯度(1)地层破裂压力(伊顿法)式中，P f ——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力)，MPa ；μ——地层的泊松比；σz ——有效上覆岩层压力，MPa ；P p ——地层孔隙压力，MPa 。

或试P P P h f +=式中，P f ——地层破裂压力。