[发明专利]钻前预测高陡构造地层漏失速率的方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体地，涉及一种钻前预测高陡构造地层漏失速率的方法。

背景技术

我国有大量的油气资源蕴含在高陡构造发育的区域内，如川东北地区油气储量极大，但高陡构造占该区域地质构造的80％以上。高陡构造地质条件复杂，构造裂缝发育，钻井过程中漏失现象比较严重，不仅造成巨大的经济损失，同时也给钻井安全带来极大的危害。若能在钻前对高陡构造地层不同井深处的漏失进行预测，特别是漏失速率预测，那么在实际钻井施工过程中就可以有针对性的采取一定的措施，减少漏失，降低安全隐患的目的。因此，钻井液漏失速率的钻前预测具有重要意义。目前国内外学者对漏失的预测往往侧重于漏失压力的获取，该类方法主要针对地层能否发生漏失进行钻前预测，但是却不能对漏失速率进行预测。同样是发生漏失对于漏失量极小和漏失量极大的情况，现场所采取的措施会有很大区别，因此，相对于漏失压力的预测，钻前漏失速率的预测是现场施工中更为关心的。另外，通过邻井测井资料来确定漏失压力和漏失速度也是一种常见的漏失预测方法。但此方法更适合于地层构造起伏不大，相邻井间差异不大的地层。高陡构造地质条件复杂，构造裂缝发育，相邻井之间的地层物性参数也会出现较大差异，因此，使用临井的资料来获取当前井的漏失情况有时也会存在较大误差，而且对于已钻井较少的区块此方法受到限制。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种钻前预测高陡构造地层漏失速率的方法，在对构造应力场及构造裂缝分布有限元模拟及与漏失相关的裂缝参数定量描述的基础上结合目标井的设计参数实现高陡构造裂缝性地层的漏失速率的钻前预测。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

钻前预测高陡构造地层漏失速率的方法，步骤如下：

(1)、地质构造特征分析；

(2)、古地应力的有限元模拟；

(3)、古构造裂缝分布获取；

(4)、古构造应力下的裂缝参数获取；

(5)、今地应力的有限元模拟；

(6)、今地应力条件下裂缝参数确定；

(7)、古今应力共同作用下的裂缝参数确定；

(8)、钻前漏失速率预测。

优选地，地质构造特征分析具体方法如下：从区块所处的区域构造入手，对区域构造位置、构造演化历史、所处盆地构造特征进行研究和分析，得到区块的地质构造特征，并结合构造演化的分析结果，得到目标区域构造裂缝形成的主构造期，获得主构造期前后目标区域地质构造的形态；其中，区块的地质构造特征包括构造类型、地层组分、岩性、走向以及区块内各组地层的深度构造图。

优选地，古地应力的有限元模拟的方法如下：通过地质构造特征分析得到主构造期前目标区域的地质构造形态及地质构造特征，建立古地应力模拟的地质模型；通过试算法在古地应力地质模型边界上施加负载，不断改变负载力的大小和方向，观察加载后地质模型的构造变形，直至构造变形与主构造期后的地质构造形态吻合，确定此时负载力的大小和方向；根据目标区块内岩石的物理性质确定地质模型中材料的性质，地质模型中材料的性质包括容重、杨氏模量及泊松比；根据地质模型形态的复杂性选择网格的形式，对地质模型进行网格划分；对目标区域的地质构造进行有限元模拟，得到目标区域内古构造应力的分布特征。

优选地，古构造裂缝分布获取的方法如下：基于古构造应力的分布特征，结合岩石的破裂准则得到古构造应力条件下的构造裂缝分布，岩石破裂准则包括库伦-莫尔准则及格里菲斯准则，岩石的本构方程采用线弹性模型；其中，库伦-莫尔准则作为岩石剪性破裂判据，格里菲斯准则作为岩石张性破裂判据。

优选地，古构造应力下的裂缝参数获取的方法如下：通过古裂缝参数定量描述方法，得到与钻井漏失相关的裂缝定量描述参数；其中，古裂缝参数定量描述方法包括古裂密度定量描述确定方法、古裂缝开度定量描述方法、古裂缝孔隙度定量描述方法以及古裂缝渗透率定量描述方法；与钻井漏失相关的裂缝定量描述参数包括：古裂缝密度、古裂缝开度、古裂缝孔隙度以及古裂缝渗透率。