[發明專利]一種適用于碳酸鹽巖地層井壁穩定性測井評價方法

在審

• 申請號: 201610154116.X
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105740583A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 金濤;劉歡;楊波
• 申請（專利權）人: 成都創源油氣技術開發有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/02;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及井壁穩定領域，具體涉及一種適用于碳酸鹽巖地層井壁穩定性測井評價方法。

背景技術

井壁穩定性是指鉆井過程中井壁的張性破壞和剪切破壞問題，井壁不穩定是鉆井工程中經常遇到的井下復雜情況之一。井壁失穩會給石油工業造成巨大的經濟損失和時間成本。

傳統的方法很難解決所有井壁失穩問題，對一些泥頁巖的井壁失穩未找到很好的評價方法。目前迫切需要建立對泥頁巖穩定性評價的方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種適用于碳酸鹽巖地層井壁穩定性測井評價方法，該方法解決了目前的傳統評價方法適應性窄、不足以解決所有井壁失穩的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種適用于碳酸鹽巖地層井壁穩定性測井評價方法，利用有效應力定理得到地層孔隙壓力，利用測井資料建立地層坍塌預測模型，結合地層孔隙壓力即可獲取地層坍塌壓力當量泥漿密度，從而得到泥漿密度安全范圍，用實際鉆井液密度值和泥漿密度安全范圍比較，若在泥漿密度安全范圍內，則井壁穩定，否則井壁不穩。

地層坍塌壓力計算模型為

其中模型內的參數：Pp、Pb分別為地層的孔隙壓力和地層坍塌壓力；δH、δh分別為水平最大、最小主地應力，為內摩擦角，一般為π/6；τ為巖石粘聚力，α為Biot彈性系數，η為應力非線性修正系數，這些參數可以通過測井信息獲得。

巖石粘聚力是巖石的抗剪切強度參數。可利用聲波、密度、自然伽馬測井資料采用公式

計算得到。

μ為地層的動態泊松比，可利用現有技術可得，另外若沒有全波列測井或缺乏橫波時差資料，可通過地層縱波時差轉換得到橫波時差，轉換公式為Δt_mas、Δtm_ac分別為地層骨架的橫波時差與縱波時差，Δt_fs、Δt_fc分別為地層流體的橫波時差和縱波時差。

地層坍塌壓力當量泥漿密度P_bmd＝1000P_b/(9.80665Depth)，Pbmd單位為g/cm3；Depth為深度。

本發明基于碳酸鹽巖地層，開發出了一種適合碳酸鹽巖地層的井壁穩定性測井評價方法，利用碳酸鹽巖地層的非純泥巖層特性，采用有效應力法，并靈活應用縱橫波時差，尤其在沒有橫波資料時的情況下，采用縱波轉換到橫波的方法，獲取地層坍塌預測模型，結合地層孔隙壓力即可獲取地層坍塌壓力當量泥漿密度，從而完成評價。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

本發明解決了目前的傳統評價方法適應性窄、不足以解決所有井壁失穩的問題。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例1

一種適用于碳酸鹽巖地層井壁穩定性測井評價方法，利用有效應力定理得到地層孔隙壓力，利用測井資料建立地層坍塌預測模型，結合地層孔隙壓力即可獲取地層坍塌壓力當量泥漿密度，從而得到泥漿密度安全范圍，用實際鉆井液密度值和泥漿密度安全范圍比較，若在泥漿密度安全范圍內，則井壁穩定，否則井壁不穩。

地層坍塌壓力計算模型為

其中模型內的參數：Pp、Pb分別為地層的孔隙壓力和地層坍塌壓力；δH、δh分別為水平最大、最小主地應力，為內摩擦角，一般為π/6；τ為巖石粘聚力，α為Biot彈性系數，η為應力非線性修正系數，這些參數可以通過測井信息獲得。

巖石粘聚力是巖石的抗剪切強度參數。可利用聲波、密度、自然伽馬測井資料采用公式

計算得到。

μ為地層的動態泊松比，可利用現有技術可得，另外若沒有全波列測井或缺乏橫波時差資料，可通過地層縱波時差轉換得到橫波時差，轉換公式為Δt_mas、Δt_mac分別為地層骨架的橫波時差與縱波時差，Δt_fs、Δt_fc分別為地層流體的橫波時差和縱波時差。

地層坍塌壓力當量泥漿密度P_bmd＝1000P_b/(9.80665Depth)，Pbmd單位為g/cm3；Depth為深度。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。