地层压力检测

地层压力检测

钻进时，井内压力的控制是使井眼压力处在地层孔隙压力和地层破裂压力之间。既不发生井喷，又不压破地层，钻井的整个过程中要随时测试地层孔隙压力、井内液柱压力和地层破裂压力的平衡情况。

一、压力完整性测试

1、dc指数法

dc指数法是通过分析钻进动态数据来检测地层压力的一种方法。其原理是钻进速度在钻头类型；钻头直径；水眼尺寸；钻头磨损；钻压；转速；钻井液类型；钻井液密度；钻井液粘度；固相含量、颗粒大小及在钻井液中的分布；泵压；泵速相对不变的条件下和地层压力、地层岩性有关。

正常情况下，随井深的增加岩石的强度增大，钻速下降，但进入异常压力过渡带，正常趋势发生变化。

这是由于地层的欠压实作用，地层的空隙度大硬度小，所以利用随井深钻速的变化能检测异常高压层的到来。

根据钻速模式：Ｒ=aN(W/D)d

式中：Ｒ－钻速,ft/h;

a－可钻性系数，对于大段页岩，视为1；

Ｎ－转数，r/min;

Ｗ－钻压，klbf;

Ｄ－钻头直径，in；

d－指数，无因次。

由钻速方程，可得出d指数的表达式为：

d指数可用来检测从正常到异常压力的过渡带。但没有考虑钻井液密度的影响现场上用修正d指数，

式中：ρn－地层水密度（从当地地层水含盐量中查出）g/cm3

ρm－所用密度g/cm3

d用下式表达

式中：Ｒ－钻速m/h; N－转速r/min;

Ｗ－钻压t；Ｄ－钻头直径mm；

Ｌ－进尺m；Ｔ－钻时min。

若Ｗ的单位用KN(千牛)，则

由于0.0547R N 一般小于1，所以在d中，Ｒ

增大，则d减小，故d反映地层的压实情况与ΔＰ。压实差、孔隙多，地层压力大，ΔＰ减小，钻速可增

加。

运用d c指数求地层压力可按下述方法进行：

(1)、列表，准备记录和计算

表的内容包括：井深Ｈ，进尺Ｌ，钻时Ｔ，钻速Ｒ，转速Ｎ，井径Ｄ，钻压Ｗ，地层水密度ρ0,钻井液密度ρm大，dc地层压力PP。

(2)、取点记录,计算dc,填入表内.在钻速慢的地层每1m-3m取1点，在钻速快的地层,可5、10、15、30m取1点。

(3)、在半对数纸上作dc－Ｈ图。

纵坐标：井深Ｈ，选适当比例

（1厘米表示152英尺）；横坐标dc，对数作标。

(4)、划dc正常趋势线。通过正常压

力井段，纯页岩可靠点，划斜直线。

(5)、测dc对正常趋势的偏离,计算

地层压力。

其中：正常趋势线可通过作图法图4-3

二、漏失测试

现场每次下套管固井后钻穿水

泥环都应进行试漏试验,检查在

钻到下一次下套管井深时,上部

套管鞋处的套管、水泥及地层

是否能承受井内压力。

液压试验的方法步骤：

1、循环调整钻井液性能，保证钻井

液密度稳定。上提钻头至套管

鞋以上，关封井器。

2、启动泵，以小泵量向井内

注入钻井液，最好用水泥车。

准确记录不同时间的注入

量（泵冲数）和立管压力。

3、作图。（见左图4-4）。

4、从图上确定偏离直线对应的井口压力

即为地层漏失压力的井口立管压力

漏失压力PL即开始偏离直线之点的压力值。

此点之后的压力仍然上升，但非直线上升。

破裂压力PＲ，最大压力值点的压力。此点之后压力下降。

传播压力Pro，压力趋于平缓之点。

注意：漏失实验要在钻水泥塞以后，一般是在钻水泥塞

至套管鞋以下3m。此法只适用于砂、页岩为主的地区，试验时应注意，试验压力不应超过地面设备和套管的承压能力，否则，可提高钻井液密度。