地层破裂压力

摘要： 地层破裂压力不仅可以用于钻井设计,也可用于盖层封烃高度、流体底辟区古压力系数等重要参数的计算。本次研究分析整理了白云深水区38口探井的测井数据,构建了泥岩密度随埋深的变化趋势,明确了研究区正常压实泥岩密度随埋深表现出“三段式”(2 200 m)变化趋势,并拟合出静岩压力及泊松比随深度变化的动态公式。采取Eaton法建立了不同水深条件下的地层破裂压力图版,结果与实钻井地漏测试结果吻合较好。利用编制的破裂压力-深度图版,明确了浅埋藏区圈闭盖层最大封烃高度计算方法,证实深水、超深水区薄盖层依然具备封烃能力;结合油气成藏期次研究,明确了近白云凹陷中心位置B2钻井周边底劈区的最大古压力系数为1.69~1.713。综合分析推测在研究区孔隙压力达到上覆泥岩破裂压力值的90%附近时,超压体系产生裂缝,泥岩盖层受到破坏,油气漏失。

摘要： 在南海海域深水高温高压地层环境下,钻井液安全密度窗口窄,井壁容易失稳.南海北部WZ12-X区块的岩石抗拉强度实验发现,岩石强度受到抗拉强度的影响,而抗拉强度又受到温度的影响.目前,传统的地层破裂压力预测模型均未考虑岩石抗拉强度的影响.为此,文中利用测井资料计算了南海琼东南盆地深部地层岩石抗拉强度,得出岩石抗拉强度随地层深度变化的拟合方程,从而建立了一种新的适合深水海域钻井的考虑岩石抗拉强度的地层破裂压力预测模型.研究结果表明:在25～200°C时,砂泥岩抗拉强度随温度的升高,先升高、后降低,最后趋于稳定;岩石破裂压力与抗拉强度呈线性正相关关系;深水海域地层的岩石抗拉强度与地层深度呈对数关系.在琼东南盆地L-X区块运用了新模型,与现场地漏实验结果对比,地层破裂压力当量密度预测误差介于0.54％～0.98％,均值仅为0.7％.新模型为深水海域钻井过程中地层破裂压力的窄密度窗口计算提供了理论支持.

摘要： 针对延长气田目的层破裂压力不能有效预测的问题,通过实验研究,以黄荣樽模型为基础进行了设计改写,得到了石千峰、石盒子组、山西组山1、山西组山2、本溪组、马家沟组各气层组地层破裂压力预测模型.经过东西部共19口井21个层的实例检验,模型预测成功率达84.6％,所建立的地层破裂压力预测模型能够满足工程需要,可推广全区使用.

摘要： 页岩气储层甜点识别对于水平井巷道的选取和开发效果具有重要影响.应用测井资料提取储层地质评价关键参数TOC、孔隙度、含气量、脆性矿物含量和微细裂缝发育层段等,综合评价地质甜点小层;提取储层三轴应力大小、脆性指数、地层破裂压力等工程品质参数,综合评价有利于压裂改造的工程甜点小层.应用生产测井解释的产能差异和RST检测的压裂效果验证地质甜点和工程甜点,建立地质甜点和工程甜点叠合的甜点小层评价标准.该方法成功地解释了新区块深层页岩气井甜点小层,优选水平井箱体,多口井试油获高产,解释方法得到进一步验证.

摘要： 地层破裂压力预测不仅是钻井工程设计的基础,更是油气田经济高效开发的保障.影响破裂压力的因素较多,与地层岩石弹性性质、孔隙压力、裂缝发育状况以及地应力等因素有关.国内外在该参数的计算方面研究较多,很多研究人员提出了很多不同的计算方法,并且大量应用于现场实践中.国外具有代表性的两种模式为Hubbert-Willis模式和Haimson-Fairhurst模式、三种计算方法包括伊顿法、史蒂芬法、安德森法.国内主要有以黄荣樽为代表的一系列学者,通过改进模型、增加参数,建立了适合我国复杂地区的计算方法.经过大量的实践和应用表明,地层破裂压力的预测在钻井工程和储气库评价和建设过程中起着极其重要的作用,是一个非常重要、不能忽视的参数.

摘要： 海上油田在设计安全注水压力时,地层破裂压力一般参考本油田探井的实际测试结果,未考虑定向井及水平井条件下注水层段实际地层破裂随井眼轨迹的变化.以岩石力学研究为基础,研究了井斜角和方位角变化对地层破裂压力的影响,建立了考虑井眼轨迹影响的安全注水压力预测方法.研究结果表明,地层破裂压力受井眼轨迹影响明显,斜井地层破裂压力实际为直井的0.9 ～1.6倍.将提出的预测模型应用于渤海KL-1油田注水压力设计,大部分注水井的安全注水压力高于常规设计方法,最大提高1.4 MPa.该方法对海上其他油田的安全注水压力设计具有良好的借鉴意义.

摘要： 在低油价环境下,在不增加钻采成本的前提下制定出增油降水措施方案,达到降本增效的目的。结合现有的动静态资料,从单井动态、注采井组动态、油藏动态等几个方面分析研究,找出存在的突出问题并进行原因分析,针对问题提出措施建议,同时形成一套适合本油田的动态分析规范流程以指导采油厂动态分析工作。由于地层压力测试资料缺失,为分析油井快速见水原因,首次在研究中对低渗透油田各油井压裂投产时的地层破裂压力进行了系统分析,并结合注水吸水指示曲线测试,来精确控制注水压力。措施实施后,取得了较好的增油降水效果。

摘要： 为了研究不同参数对水力压裂中地层破裂压力和水力裂缝起裂角的影响规律,利用井筒-射孔模型,将射孔简化为裂缝,采用保角映射的方法求得射孔端部的应力强度因子;根据最大拉应力准则求得射孔端部水力裂缝的起裂角和地层破裂压力的理论公式.为了验证该方法的有效性,将理论值与文献中的实验结果和工程实际值进行对比.研究结果表明:理论值与实验结果和工程实际值均吻合较好.水力裂缝的起裂角随主应力差、射孔长度和射孔角度的增大而增大;最优射孔方位角应在0°～15°范围内;最优射孔长度应为井筒直径的2～3倍.

摘要： 官东1701H井是大港油田部署的首口页岩油长水平预探井,最大水平段长1502m,其技术难点在于常规钻具及设备参数难以满足长水平段钻探需求,井眼清洁问题突出,机械钻速慢,故需要通过突破常规水力参数设计,采用激进式参数设计方法,并钻井装备升级配套,满足生产需要.通过公式推断得出,加大排量、降低水眼安装尺寸是解决难题的关键,但同时,应考虑设备承载能力与地层破裂压力.通过提高排量、优选水眼尺寸,进行理论泵压及射流冲击力计算,以装备荷载能力及地层破裂压力进行校核,最终得出高效水力参数.该方法在官东1701H井取得良好效果,该井创造了大港油田5000m以上水平井钻井周期最短、机械钻速最高、钻机月速最高、水平段最长记录.

摘要： 本文推导出了地层破裂压力的解析公式,与现有模型进行对比分析,并给出了两个算例,结果表明了该文模型的准确性和合理性.

摘要： 准确掌握地层的破裂压力,对于油气井的有效控制具有非常重要的意义.本文依据“液压试验法”测定地层破裂压力工艺理论,系统分析了在实际操作中存在的技术难点,制定出维持稳定的钻井液性能、选择合理的试验方法以及完善地层破裂压力试验施工设计等针对性措施,并对试验数据的科学应用提出规范性建议,为准确求取和应用地层破裂压力数据提供参考.

摘要： 控压钻井技术在应对窄密度窗口、高温高压及易漏等复杂地层取得良好应用效果,可有效降低钻井液密度,减少涌漏塌卡等井下复杂,实现了储层保护,提高了钻井综合效率,但在完井固井阶段研究与应用还处在初级阶段.目前国际上仅威德福、哈里伯顿公司开展了相关工作,取得显著的成效.常规钻井技术在完井固井阶段,需逐步提高地层的承压能力,最终往往采用高密度钻井液、固井水泥浆实现固井作业,易导致压漏地层,因此固井环节是最关键也是风险最大的工序.而采用控压钻井相关技术与装备可以更好把握地层压力、稳定性条件,监控作业过程流量的微小变化,实现安全、可靠完井固井作业.其中,控压固井技术是控压完井固井技术的核心,因此本文重点研究控压固井技术原理与应用方法.通过建立环空水力模型,精确描述多种流体条件下环空压耗、井底压力变化等因素的变化关系,实施多梯度的井底压力控制策略,保障井底压力在地层破裂压力与坍塌压力之间,实现控压固井作业精确设计和可靠施工,有效提升在复杂压力体系下的固井施工的成功率和质量.

摘要： 本文分析了裸眼完井和射孔完井(随机射孔和定向射孔)情形下井筒或射孔炮眼的应力状态,并给出了相应的地层破裂压力公式.分析表明,通常情况下,射孔完井地层破裂压力低于裸眼完井情形.裸眼完井和随机射孔完井压裂,其裂缝起裂方向为最大水平主应力方向.对于定向射孔情形,其破裂压力除受地应力场控制外,还与射孔方位角有关.随着射孔方位角增大,破裂压力逐渐升高,其变化规律呈现阶段性.控制射孔方位,可以控制人工裂缝起裂位置.在重复压裂中如果能实现有效炮眼封堵,则井底会出现憋压,次薄弱方位有效注入压力显著增大,此处可能先达到其破裂压力,从而产生新的裂缝.

摘要： 本发明提供一种随钻预测钻头底下地层坍塌压力和破裂压力的方法。包括：提取一待钻井和一与该待钻井相邻的已钻井旁若干道地震记录，作加权处理获得该待钻井和已钻井的地震记录；对已钻井进行声波时差和密度测井，获得该已钻井的不同层段地层的测井数据；利用该测井数据和地震记录，建立利用地震记录预测地层声波速度、波阻抗的分层模型；预测该待钻井钻头底下地层的测井曲线；结合并壁稳定力学测井解释模型预测该待钻井钻头底下地层的坍塌压力和破裂压力。本发明通过找出同一井眼中不同层系地层的已钻井段测井结果与地震记录的关联，并根据地质分层随钻预测坍塌压力和破裂压力，这样，有效阻止井壁坍塌、防止井下复杂情况的发生。

摘要： 本发明公开了一种各向异性地层井壁破裂压力确定方法，它包括以下步骤：S1、获取各向异性地层岩石的弹性模量(E、E′)和泊松比(μ、μ′)；S2、根据平行和垂直于地层岩石层理面方向的巴西劈裂实验，确定各向异性地层岩石平行于层理面的抗张强度Tm和垂直于层理面的抗张强度Tb；S3、根据测井资料获取各向异性地层的地质力学参数；S4、获取各向异性地层岩石中层理面的产状参数。本发明的有益效果是：综合考虑岩石弹性模量各向异性、抗张强度各向异性和层理面产状角等因素建立各向异性地层井壁破裂压力计算方法，更加符合各向异性地层直井钻井的实际情况；提高破裂压力计算的精度，可为各向异性地层钻井和水力压裂提供理论指导。

摘要： 本发明提供一种各向异性破裂压力的预测方法和防止地层破裂的方法。各向异性破裂压力的预测方法，包括：基于黄荣樽模型，根据描述岩石各向异性的弹性刚度矩阵，建立目标储层的各向异性破裂压力预测模型；根据目标储层的密度随深度的变化情况，确定目标储层的上覆地层压力；基于Eaton方法，确定目标储层的有效应力，并根据上覆地层压力和有效应力确定目标储层的孔隙压力；确定目标储层的单轴抗压强度，并根据单轴抗压强度确定目标储层的抗拉强度；基于各向异性破裂压力预测模型，根据描述岩石各向异性的弹性刚度矩阵、上覆地层压力、孔隙压力和抗拉强度，确定目标储层的各向异性破裂压力。本实施例能够准确预测考虑各向异性的目的层破裂压力。

摘要： 本发明提供一种随钻预测钻头底下地层坍塌压力和破裂压力的方法。包括：提取一待钻井和一与该待钻井相邻的已钻井旁若干道地震记录，作加权处理获得该待钻井和已钻井的地震记录；对已钻井进行声波时差和密度测井，获得该已钻井的不同层段地层的测井数据；利用该测井数据和地震记录，建立利用地震记录预测地层声波速度、波阻抗的分层模型；预测该待钻井钻头底下地层的测井曲线；结合井壁稳定力学测井解释模型预测该待钻井钻头底下地层的坍塌压力和破裂压力。本发明通过找出同一井眼中不同层系地层的已钻井段测井结果与地震记录的关联，并根据地质分层随钻预测坍塌压力和破裂压力，这样，有效阻止井壁坍塌、防止井下复杂情况的发生。

摘要： 本发明公开了一种地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征方法，包括：步骤一、地层坍塌及破裂压力定量计算；步骤二、地层坍塌及破裂压力不确定性来源分析；步骤三、地应力与岩石力学参数不确定性描述；步骤四、地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征。在本方案中，具有如下有益效果：本方案建立和完善了现有深层页岩气地层坍塌及破裂压力计算模型，并对地应力与岩石力学参数进行不确定性描述，建立了基于蒙特卡洛模拟的地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征方法，其结果不再是单一的压力曲线，而是具有概率信息的压力区间剖面，这样作对于复杂地质环境下的钻井来说更具有实际意义。

摘要： 本发明公开了一种考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，包括以下步骤：收集目标地层的基本参数，所述基本参数包括岩石力学参数、地应力、地层温度、热膨胀系数等参数；通过低温冲击实验获得目标地层的热损伤因子；根据考虑岩石热损伤的地层破裂压力预测模型计算得到目标地层的破裂压力。本发明考虑泵入流体的低温冲击作用，解决现有计算方法不能考虑岩石抗张强度受低温冲击后的损伤效应，更为符合实际工况，可为压裂施工工艺优化设计提供有利的理论依据。

摘要： 本发明涉及一种页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法，获取待预测井的压裂分段深度数据，包括起始深度点、结束深度点、段内兴趣深度点；读取起始深度点的测井数据地层倾角值和水平位移深度；读取结束深度点的测井数据地层倾角值和水平位移深度；读取段内兴趣深度点的测井数据补偿密度、地层压力系数FPG、地层倾角值和水平位移深度；按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB‑DIP1)/(HdepB‑Hdep1)+(DIP1‑DIPA)/(Hdep1‑HdepA)]，计算得待预测井的地层各段破裂压力梯度，输出计算结果。本发明计算方法可靠，能准确预测页岩气水平井地层破裂压力梯度。

摘要： 本发明提供了一种不同完井方式斜井地层破裂压力计算方法，包括以下步骤：S1：获取目标油气田相关基础资料；S2：根据基础资料获取地层岩石基本参数；S3：根据所述步骤S2地层岩石基本参数计算现今地应力场；S4：根据完井类型建立斜井井周地应力计算模型，计算对应完井方式斜井井周应力场，确定井周主应力；S5：确定所述步骤S4主应力最小值，结合抗张强度理论，计算不同完井类型的斜井地层破裂压力P

摘要： 本申请公开了一种井眼原始地应力和地层破裂压力测量装置与方法，涉及地应力测试技术领域。能够在井眼中连续测量不同深度、不同方向上的原始地应力和地层破裂压力，解决测量设备回收困难、地应力测量不准确的难题。该测量装置包括地面操控系统、数据采集与处理系统、井眼膨胀固定器、伺服电机和液压应力测量仪；地面操控系统能够为井眼膨胀固定器和液压应力测量仪提供动力源和牵引力；液压应力测量仪中第二伸缩臂能够对目标地层围岩施加压力，直至地层破裂，并使电阻测距仪两端的电压发生变化；数据采集与处理系统能够采集电阻测距仪两端的电压值和液压泵的输出压力值，计算出第二伸缩臂的长度，并实时绘制压力值与第二伸缩臂的长度的关系曲线。

摘要： 本发明提供一种降低干热岩地层破裂压力的压裂方法，包括：步骤一：在干热岩开发区域钻井至目的层，并进行裸眼完井；步骤二：向井内下入压裂油管至预定深度，压裂油管设有封隔器和温度压力传感器；步骤三：向压裂油管中持续注入冷水以对裸眼段井壁的岩石进行持续降温，在井壁上形成微裂隙，直至地层温度降低至预设温度；步骤四：停止注入冷水，等待地层温度恢复，确定微裂隙的产生情况；步骤五：当地层温度恢复至原始地层温度后，重复步骤三和步骤四，对井壁岩石进行循环低温冲击；步骤六：使封隔器坐封，进行干热岩地层的压裂改造施工；其中，在步骤三中，冷水的注入排量根据温度压力传感器监测的温度变化并通过阶梯升排量测试来确定。