[發明專利]鉆前預測高陡構造地層漏失速率的方法

有效

• 申請號: 201210584318.X
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103015996A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王志遠;孫寶江;柯珂
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東);中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于油氣田開發領域，具體地，涉及一種鉆前預測高陡構造地層漏失速率的方法。

背景技術

我國有大量的油氣資源蘊含在高陡構造發育的區域內，如川東北地區油氣儲量極大，但高陡構造占該區域地質構造的80％以上。高陡構造地質條件復雜，構造裂縫發育，鉆井過程中漏失現象比較嚴重，不僅造成巨大的經濟損失，同時也給鉆井安全帶來極大的危害。若能在鉆前對高陡構造地層不同井深處的漏失進行預測，特別是漏失速率預測，那么在實際鉆井施工過程中就可以有針對性的采取一定的措施，減少漏失，降低安全隱患的目的。因此，鉆井液漏失速率的鉆前預測具有重要意義。目前國內外學者對漏失的預測往往側重于漏失壓力的獲取，該類方法主要針對地層能否發生漏失進行鉆前預測，但是卻不能對漏失速率進行預測。同樣是發生漏失對于漏失量極小和漏失量極大的情況，現場所采取的措施會有很大區別，因此，相對于漏失壓力的預測，鉆前漏失速率的預測是現場施工中更為關心的。另外，通過鄰井測井資料來確定漏失壓力和漏失速度也是一種常見的漏失預測方法。但此方法更適合于地層構造起伏不大，相鄰井間差異不大的地層。高陡構造地質條件復雜，構造裂縫發育，相鄰井之間的地層物性參數也會出現較大差異，因此，使用臨井的資料來獲取當前井的漏失情況有時也會存在較大誤差，而且對于已鉆井較少的區塊此方法受到限制。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種鉆前預測高陡構造地層漏失速率的方法，在對構造應力場及構造裂縫分布有限元模擬及與漏失相關的裂縫參數定量描述的基礎上結合目標井的設計參數實現高陡構造裂縫性地層的漏失速率的鉆前預測。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

鉆前預測高陡構造地層漏失速率的方法，步驟如下：

(1)、地質構造特征分析；

(2)、古地應力的有限元模擬；

(3)、古構造裂縫分布獲取；

(4)、古構造應力下的裂縫參數獲取；

(5)、今地應力的有限元模擬；

(6)、今地應力條件下裂縫參數確定；

(7)、古今應力共同作用下的裂縫參數確定；

(8)、鉆前漏失速率預測。

優選地，地質構造特征分析具體方法如下：從區塊所處的區域構造入手，對區域構造位置、構造演化歷史、所處盆地構造特征進行研究和分析，得到區塊的地質構造特征，并結合構造演化的分析結果，得到目標區域構造裂縫形成的主構造期，獲得主構造期前后目標區域地質構造的形態；其中，區塊的地質構造特征包括構造類型、地層組分、巖性、走向以及區塊內各組地層的深度構造圖。

優選地，古地應力的有限元模擬的方法如下：通過地質構造特征分析得到主構造期前目標區域的地質構造形態及地質構造特征，建立古地應力模擬的地質模型；通過試算法在古地應力地質模型邊界上施加負載，不斷改變負載力的大小和方向，觀察加載后地質模型的構造變形，直至構造變形與主構造期后的地質構造形態吻合，確定此時負載力的大小和方向；根據目標區塊內巖石的物理性質確定地質模型中材料的性質，地質模型中材料的性質包括容重、楊氏模量及泊松比；根據地質模型形態的復雜性選擇網格的形式，對地質模型進行網格劃分；對目標區域的地質構造進行有限元模擬，得到目標區域內古構造應力的分布特征。

優選地，古構造裂縫分布獲取的方法如下：基于古構造應力的分布特征，結合巖石的破裂準則得到古構造應力條件下的構造裂縫分布，巖石破裂準則包括庫倫-莫爾準則及格里菲斯準則，巖石的本構方程采用線彈性模型；其中，庫倫-莫爾準則作為巖石剪性破裂判據，格里菲斯準則作為巖石張性破裂判據。

優選地，古構造應力下的裂縫參數獲取的方法如下：通過古裂縫參數定量描述方法，得到與鉆井漏失相關的裂縫定量描述參數；其中，古裂縫參數定量描述方法包括古裂密度定量描述確定方法、古裂縫開度定量描述方法、古裂縫孔隙度定量描述方法以及古裂縫滲透率定量描述方法；與鉆井漏失相關的裂縫定量描述參數包括：古裂縫密度、古裂縫開度、古裂縫孔隙度以及古裂縫滲透率。