[发明专利]监测裂缝型地层压力梯度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测裂缝型地层压力梯度的方法，特别是一种监测裂缝型碳酸盐岩地层压力梯度的方法。

背景技术

在钻井过程中，异常压力特别是异常高压对钻井安全极具危害作用，因此受到石油工程界的高度重视。如不能准确监测异常压力梯度，则在钻井过程中有可能发生井涌、井喷等复杂事故。

目前，异常压力梯度的监测模型包括钻前地震预测、随钻录井监测、钻后测井评价等方法，这些方法基本上都是基于泥质岩层的欠压实原理，即随着地层埋深的增大，孔隙度呈指数式减少。通常，地震层速度、录井dc指数、测井声波时差等曲线的趋势线表现为一条随深度增加而增大的直线。当遇到欠压实地层时，由于孔隙度变大，相应的曲线也会产生异常变化，其变化幅度与欠压实程度即压力异常幅度呈函数关系。通常对于欠压实地层可以采用等效深度法、伊顿法、比率法等进行地层压力的定量计算。

对于碳酸盐岩地层，在录井上基本普遍采用Sigma指数法进行异常压力梯度随钻监测。碳酸盐岩地层的沉积以化学胶结作用为主，所以正常压力地层的dc指数、Sigma指数随埋深的增大并不增大，其“趋势线”为一垂线(见图1)，这说明上覆应力并未作用于地层流体上，因此等效深度法和伊顿法并不适用。对于裂缝型碳酸盐岩地层，dc指数和Sigma指数会降低，偏离“趋势线”。某些地区(如川东北地区)的裂缝型碳酸盐岩地层的裂缝是构造应力作用的结果，在其中的异常高压是由流体(如气、水)运移和构造挤压作用产生的。由于裂缝型碳酸盐岩地层的这种复杂性，难以对其进行异常压力的随钻准确监测。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种监测裂缝型碳酸盐岩地层压力梯度的方法，能够较为准确地监测裂缝型碳酸盐岩地层。

根据本发明，提出了一种监测裂缝型碳酸盐岩地层压力梯度的方法，其包括以下步骤：

步骤1：建立裂缝型碳酸盐岩地层的Sigma指数曲线和其趋势线Sigma_n；

步骤2：在钻井过程中，判断地层为气层还是水层；

步骤3：当为水层时，建立钻井液的出口电导率和入口电导率的比值(C_out/C_in)曲线和其趋势线(C_out/C_in)_n，并通过式(A)来计算压力梯度

Gfw=Gn×SigmanSigma×(Cout/Cin)n(Cout/Cin)+Gb]]>式(A)，

取压力梯度G_fw的最大值作为该地层段的压力梯度；

当为气层时，建立出口流量O的曲线和其趋势线O_n，并通过式(B)来计算压力梯度