[发明专利]一种随钻岩石力学参数预测方法和系统

说明书

本发明公开了一种随钻岩石力学参数预测方法和系统，涉及油气勘探开发领域。该方法包括：获取录井工程参数；根据所述工程参数获得不同工况下钻头处的钻压、扭矩及转速；根据所述钻压、所述扭矩及所述转速计算实时钻井机械比能；根据井下钻压、扭矩、压差与机械比能变化关系，对所述实时钻井机械比能进行修正，获得全井段实时钻井机械比能；根据所述全井段实时钻井机械比能，计算出岩石力学参数，本方案通过一种随钻岩石力学参数预测方法，能够实现实时性、高精度的随钻岩石力学参数评价，为钻完井方案优化提供基础，对现场施工提出指导，有效提高钻完井的整体时效和速度。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发领域，尤其涉及一种随钻岩石力学参数预测方法和系统。

背景技术

我国非常规油气丰富，可采资源量约为(890～1260)×10⁸t油气当量，是常规油气的3倍左右，非常规油气资源储层条件差，多需要“水平井+体积压裂”才能实现有效开发。我国非常规油气有利区块多位于丘陵和中低山地区，平地面积不多，提高单平台布井数量对节约钻井周期、降低建井成本、推进效益建产具有重要作用，单平台8-10口井的大平台丛式水平井工厂化作业模式将成为非常规油气资源开发的主要方式。电缆声波测井和岩心实验是获取岩石力学参数的重要手段，在有利区优选、压裂方案优化、钻井优化设计方面发挥重要作用。利用电缆声波测井进行求取岩石力学参数的连续性较强，但实时性不强，且对于构造复杂地区存在较大风险，易发生测井故障，增加作业成本；基于岩心试验的三轴应力测量、声波测量等方法的精度较高，但实时性不强，采样率低，对于页岩等脆性较强、容易破碎的样品难以完成三轴应力测量，并且无法实现全井段评价。水平井井壁稳定等问题相比直井更加突出，因此，亟需创新发展具有“高采样率、高实时性、低成本、低作业风险”的随钻岩石力学参数评价方法，进行实时的钻完井方案优化。

目前进行随钻岩石力学参数评价的方法主要包括基于岩屑的能谱仪+扫描电镜分析、基于元素录井的岩石力学参数曲线预测，但由于存在循环迟到时间、油基泥浆岩屑污染等问题，造成岩石力学参数评价的实时性和准确度相对较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种随钻岩石力学参数预测方法和系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种随钻岩石力学参数预测方法，包括：

获取录井工程参数；

根据所述工程参数获得不同工况下钻头处的钻压、扭矩及转速；

根据所述钻压、所述扭矩及所述转速计算实时钻井机械比能；

根据井下钻压、扭矩、压差与机械比能变化关系，对所述实时钻井机械比能进行修正，获得全井段实时钻井机械比能；

根据所述全井段实时钻井机械比能，计算出岩石力学参数；所述岩石力学参数包括：无围压岩石强度UCS、有围压岩石强度CCS、杨氏模量和泊松比。

本发明的有益效果是：本方案通过一种随钻岩石力学参数预测方法，能够实现实时性、高精度的随钻岩石力学参数评价，为钻完井方案优化提供基础，对现场施工提出指导，有效提高钻完井的整体时效和速度。

进一步地，还包括：

根据所述岩石力学参数，反演纵波时差数据或横波时差数据；

根据所述反演纵波时差数据或所述横波时差数据，计算水平主应力和钻井液密度窗口。

进一步地，所述工程参数包括：钻压、扭矩、转盘转速、立管压力和泵冲；

所述不同工况包括：旋转钻进或滑动钻进。

进一步地，所述根据所述钻压、所述扭矩及所述转速计算实时钻井机械比能，具体包括：