隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用

張軒瑜

摘要：對于鉆井工程而言，在鉆井過程中周密的鉆井壓力預(yù)測和監(jiān)控是鉆井作業(yè)的基礎(chǔ)保障。由于鉆井現(xiàn)場地層壓力監(jiān)測對鉆井工程有著重要的作用，所以本文對隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)的原理進行分析，并且探究了隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地層壓力;隨鉆監(jiān)測;鉆井工程

前言：

在石油的開采之前，需要對油氣進行勘探，研究油氣層的壓力，從而幫助石油開采工作能夠快速進行。鉆井地層壓力監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用對鉆井的成功率有著直接的影響，通過隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)可以對地層的環(huán)空壓力和泥漿密度進行實時的調(diào)整，從而減少石油井下復(fù)雜情況的發(fā)生，提高鉆井的質(zhì)量。

一、隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)的原理

（一）孔隙壓力出現(xiàn)異常的原因

地質(zhì)孔中的流體所產(chǎn)生的壓力也叫地層孔隙壓力，一般情況下，在鉆井的過程中，地下深埋的水會從地層中的巖石孔隙中滲透出來，從而形成一定的壓力，也就是我們所說的孔隙壓力。如果鉆井工程一旦對地層壓實的不夠均勻，就會使地孔的壓力變大，以至于地孔的壓力高于靜液柱的壓力，這種現(xiàn)象也被稱為地下巖層超壓現(xiàn)象。而造成孔隙壓力出現(xiàn)異常的原因有很多，如高溫水使孔隙壓力增強、地層構(gòu)造運動導(dǎo)致孔隙壓力的變化、測壓水位對孔隙壓力的影響，泥液巖沒有壓實造成孔隙壓力的異常等，這些情況都會造成地層孔隙壓力出現(xiàn)異常現(xiàn)象。

（二）地層壓力的影響參數(shù)

隨著時間變化，地層沉積的物質(zhì)也會向巖質(zhì)進行轉(zhuǎn)變，而且地層如果承受到巨大的壓力以后，地層巖層的結(jié)構(gòu)和密度的參數(shù)都會發(fā)生一定的變化，地層的巖石孔隙也會發(fā)生變化[1]。地層的物理參數(shù)會受到巖石中電介質(zhì)在巖石中的傳播能力和巖石傳遞速度等的影響，同時也與地層巖孔中的形成關(guān)系和巖石本身的架構(gòu)有很大關(guān)系。地層壓力在正常的情況下，但地層巖孔中的有液體滲出時，地層的壓力就會使巖石的孔隙縮小，使地層壓力與凈水的壓力保持一種一致的狀態(tài)，這種狀態(tài)被稱為常壓狀態(tài)。但是如果地層擁有充足分量的物源時，這時地層就會發(fā)生穩(wěn)定的沉降，這種沉降會導(dǎo)致地層物質(zhì)發(fā)生大規(guī)模的堆積，這時沉淀物質(zhì)中的部分排水會受到一定的阻攔，沉積的速度就會大于排水的速度，地層的巖孔也會跟著變大，巖石孔隙中液體的密度小于常壓，使巖石的傳播速度變得更慢，增加電介質(zhì)在巖石中的傳播能力。

（三）地層壓力監(jiān)測技術(shù)

地層壓力監(jiān)測技術(shù)可以提前對隨鉆地層壓力的數(shù)據(jù)進行處理，通過對隨鉆地層壓力所采集到的測井數(shù)據(jù)進行分析，從而計算出地層不同巖層中巖石的密度、含泥量以及孔隙的孔隙度。地層壓力的監(jiān)測技術(shù)能夠從溫度的角度對測井的數(shù)據(jù)進行糾正，計算出地下每一層巖石和地下巖層因子的橫波速度。而且對于情況比較復(fù)雜的老井，則可以選擇超聲波技術(shù)進行測井，從而得到聲波在井下的傳播速度，最后通過聲播的傳播速度的準確數(shù)據(jù)預(yù)測或者計算出地下每一層巖石所能夠承受的壓力，這些預(yù)測和計算出來的具體壓力對地層壓力監(jiān)測和分析有很大的幫助作用。

二、隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用

（一）分析井壁失衡的原因

鉆井工程在下鉆時，如果發(fā)生井壁坍塌的現(xiàn)象，就會導(dǎo)致整個工程無法推進，使鉆井工程不能正常進行，這時候就需要對地下巖層的

壓力進行分析，從而分析出井壁的失衡原因。鉆井工程在對地層的壓

力進行分析之前，首先需要對鉆井施工地區(qū)的地質(zhì)情況進行分析，利用隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)分析出地層的巖孔壓力，得出巖孔壓力之后，選擇出幾口井進行橫向?qū)Ρ?，從而分析出地下巖層中巖孔所受到的壓力[2]。最后從鉆進工程的角度對巖孔所受的壓力進行驗證，如果巖孔所受的壓力超出巖孔的正常壓力數(shù)值，就需要對鉆井液的密度進行調(diào)整。此外，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程的實踐應(yīng)用中，能夠分析出井壁的失衡原因，所以隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)對鉆井工程有著重要的作用。

（二）預(yù)測地層孔隙的壓力

隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程的應(yīng)用中，能夠根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)對地層的具體環(huán)境進行分析，推論出鉆頭所到達的巖層中的巖層壓力，把握巖層是否能夠繼續(xù)下鉆，保證鉆井工程的協(xié)調(diào)性，這些都是由于隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)能夠有效的預(yù)測孔隙的壓力。在隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)對孔隙壓力預(yù)測的過程中，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)有兩點要求非常的重要：一是，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)的操作人員應(yīng)該能夠熟練的掌握隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用技巧，并且能夠?qū)﹄S鉆地層監(jiān)測技術(shù)進行精準的應(yīng)用，讓隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)能夠可靠無誤;二是，預(yù)測地層孔隙壓力時，應(yīng)該有完備的知識和理論對隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)進行支撐，并且在需要的時，還能夠隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)做出有利的指導(dǎo)，從而對地層孔隙壓力做出正確的判斷。

（三）對井漏進行控制

鉆井工程的應(yīng)用過程中，地下巖層壓力超常或者鉆井液的密度不足是經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象。而且在對深水井進行鉆井作業(yè)時，深水井不同于陸地或者淺水區(qū)域，由于深水井的下縱深度不夠的原因，所以使地層很容易發(fā)生破裂現(xiàn)象，而且地層發(fā)生破裂現(xiàn)象后，地層的破裂也很難再恢復(fù)[3]。在鉆井的工程中，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)有著重要的作用，鉆井工程一旦鉆到地層壓力比較高的地層，就很容易造成井漏現(xiàn)象的發(fā)生，造成井噴的事故。因此，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)的數(shù)據(jù)可以作為控制井漏現(xiàn)象的參考，然后根據(jù)隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)對鉆井液的密度進行調(diào)整或者選擇出相應(yīng)的堵漏劑進行堵漏。此外在處理井漏問題時，隨鉆地層監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)τ蛯拥膲毫ΡO(jiān)測和分析提供有效的支持，減少油井溢流和井涌問題的出現(xiàn)，切實的控制井漏情況的發(fā)生。

結(jié)語：

總之，在鉆井工程的鉆井過程中，隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)有著很重要的作用，因此隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程中也得到了廣泛的應(yīng)用。利用隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)能夠準確的得到鉆井工程地層和破裂的壓力，從而選擇出合適的鉆井液密度以及套管程序，提高石油的開采效率，因此隨鉆地層壓力監(jiān)測技術(shù)在鉆井工程中的應(yīng)用，能夠有效的促進鉆井工程健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張海峰.大慶油田致密油水平井鉆井液技術(shù)[J].西部探礦工程，2021，33（11）：100-101.

[2]朱健軍，李巖，沈?qū)毭鞯?大慶深層氣井鉆井液難點與應(yīng)用效果分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2021，47（09）：43-44.

[3]李兵，楊決算，劉玉民等.套管鉆井技術(shù)在大慶油田的研究與應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2021，35（05）：85-88+92.