一种变泊松比的地层破裂压力预测方法及系统与流程

专利2025-05-17  14


本发明涉及石油钻探,具体而言,尤其是关于一种变泊松比的地层破裂压力预测方法及系统。


背景技术:

1、地层破裂压力的准确预测可以指导油气勘探和开发活动。在勘探阶段,地层破裂压力预测可以帮助优化勘探方案,提高勘探成功率。在开发阶段,准确预测地层破裂压力有助于确定合理的开采方式和参数,避免因地层破裂压力过高或过低导致的开采效果不佳或开采困难。

2、伊顿法地层破裂压力方法是地层破裂压力预测的一种常用方法,泊松比(μ值)是伊顿法地层破裂压力计算公式中的一个重要参数。在实际应用中,研究人员常常利用地漏实验(leak-offtest,lot)反推出某深度点的μ值(常数),然后利用μ值计算全井段的地层破裂压力。但是,在实际应用中发现,如果在钻井的浅层和钻井的深层都进行了地漏实验,浅层反推出的μ值与深层反推出的μ值不同,故用一个不变的μ值计算全井段的地层破裂压力是不合适的。

3、因此,需要计算一个连续的随深度变化的μ值,然后用这个μ值计算全井段的地层破裂压力。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种变泊松比的地层破裂压力预测方法,旨在提高地层破裂压力预测精度及指导工程钻井泥浆设计,解决现有利用常数泊松比计算地层破裂压力结果不准确的问题。

2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供的一种变泊松比的地层破裂压力预测方法,包括以下步骤:

4、收集已钻井测井数据及地漏实验数据;

5、根据收集的地漏实验数据,利用伊顿法地层破裂压力计算公式反推出各地漏实验深度点的泊松比;

6、利用已钻井测井数据中的纵波时差曲线数据和横波时差曲线数据计算变泊松比曲线;

7、根据反推出的各地漏实验深度点的泊松比,对变泊松比曲线进行较正,使变泊松比曲线与反推出的各地漏实验深度点的泊松比有更好的吻合性;

8、利用已钻井测井数据中的密度曲线数据计算上覆岩层压力;

9、利用纵波时差曲线数据计算地层孔隙压力;

10、将较正后的变泊松比曲线、上覆岩层压力、地层孔隙压力带入到全井段的伊顿法地层破裂压力计算公式,计算得到全井段的地层破裂压力。

11、作为优选:所述的已钻井测井数据包括但不限于纵波时差曲线数据、横波时差曲线数据和密度曲线数据。

12、作为优选:所述的伊顿法地层破裂压力计算公式的表达式为:

13、

14、式中,μ为泊松比;pf为地漏实验在测量深度点测量得到的地层破裂压力;pp为地层孔隙压力;po为上覆岩层压力。

15、作为优选:所述的变泊松比曲线通过下式(2)计算:

16、

17、式中,δts为横波时差;δtp为纵波时差。

18、作为优选:所述的上覆岩层压力通过下式(3)计算:

19、

20、式中,h为上覆岩层的深度;ρ(h)为深度h处的上覆岩层的密度;g为重力加速度。

21、作为优选:利用纵波时差曲线数据计算地层孔隙压力的计算方法采用伊顿法,表达式为:

22、pp=po-(po-pn)(δtpnδtp)n  (4)

23、式中,pn为静水压力;δtpn为泥岩正常压实趋势线;δtp为纵波时差;n为经验参数。

24、作为优选:全井段的伊顿法地层破裂压力计算公式的表达式为:

25、

26、式中,μ较正为经过较正的变泊松比曲线。

27、第二方面,本发明提供的一种变泊松比的地层破裂压力预测系统,包括:

28、第一处理单元,用于收集已钻井测井数据及地漏实验数据;

29、第二处理单元,用于根据收集的地漏实验数据,利用伊顿法地层破裂压力计算公式反推出各地漏实验深度点的泊松比;

30、第三处理单元,用于利用已钻井测井数据中的纵波时差曲线数据和横波时差曲线数据计算变泊松比曲线;

31、第四处理单元,用于根据反推出的各地漏实验深度点的泊松比,对变泊松比曲线进行较正,使变泊松比曲线与反推出的各地漏实验深度点的泊松比有更好的吻合性;

32、第五处理单元,用于利用已钻井测井数据中的密度曲线数据计算上覆岩层压力;

33、第六处理单元,用于利用纵波时差曲线数据计算地层孔隙压力;

34、第七处理单元,用于将较正后的变泊松比曲线、上覆岩层压力、地层孔隙压力带入到全井段的伊顿法地层破裂压力计算公式,计算得到全井段的地层破裂压力。

35、第三方面,本发明提供的一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面所述的地层破裂压力预测方法的步骤。

36、第四方面,本发明提供的一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明第一方面所述的地层破裂压力预测方法的步骤。

37、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

38、1、本发明通过计算得到经过较正的变泊松比曲线,相比使用单一泊松比值,能更准确地预测全井段的地层破裂压力。

39、2、本发明考虑了地层特性随深度的变化,适用于复杂和多变的地下环境,提高了应用范围和可靠性。

40、3、本发明可更准确地预测地层破裂压力,减少钻井过程中的安全风险,有助于提高钻井作业的安全性。

41、4、本发明可减少了钻井过程中可能的错误决策,节约了成本,并提高了资源的有效开发。

42、综上,本发明通过实现一种变泊松比的地层破裂压力预测,显著提高了预测的精度和可靠性,为石油钻探领域提供了一种新的地层破裂压力预测方法。



技术特征:

1.一种变泊松比的地层破裂压力预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述的已钻井测井数据包括但不限于纵波时差曲线数据、横波时差曲线数据和密度曲线数据。

3.根据权利要求1所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述的伊顿法地层破裂压力计算公式的表达式为:

4.根据权利要求3所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述的变泊松比曲线通过下式(2)计算:

5.根据权利要求4所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述的上覆岩层压力通过下式(3)计算:

6.根据权利要求5所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,利用纵波时差曲线数据计算地层孔隙压力的计算方法采用伊顿法,表达式为:

7.根据权利要求6所述的地层破裂压力预测方法,其特征在于,全井段的伊顿法地层破裂压力计算公式的表达式为:

8.一种变泊松比的地层破裂压力预测系统,其特征在于,包括:

9.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的地层破裂压力预测方法的步骤。

10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任意一项所述的地层破裂压力预测方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种变泊松比的地层破裂压力预测方法,包括:收集已钻井测井数据及地漏实验数据;根据地漏实验数据,利用伊顿法地层破裂压力计算公式反推出各地漏实验深度点的泊松比;利用纵波和横波时差曲线数据计算变泊松比曲线;根据各地漏实验深度点的泊松比,对变泊松比曲线进行较正;利用密度曲线数据计算上覆岩层压力;利用纵波时差曲线数据计算地层孔隙压力;将较正后的变泊松比曲线、上覆岩层压力、地层孔隙压力带入到全井段的伊顿法地层破裂压力计算公式,得到全井段的地层破裂压力。本发明可以提高地层破裂压力预测精度及指导工程钻井泥浆设计,解决了现有利用常数泊松比计算地层破裂压力结果不准确的问题。

技术研发人员:刘方,王建花,叶云飞,王志红,牛聪,糜芳,周鹏,张玉华,黄饶,肖曦,崔维,凌云,郑颖
受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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