中石化胜利石油工程有限公司地质录井公司
一、开钻前准备
在拿到钻井设计后首先需要对区域资料进行学习，熟知该区域的地史和构造背景，了解地层层序及岩性。
学习地震资料
在钻井之前，利用地震资料可以预测可能存在的高压层。地震反射及模型 可以用来识别地质构造，岩性地层及相变化，这些数据可能对于识别潜在的高压层提供帮助。
利用地震的层速度进行可以用来帮助预测高压层，绘制出深度与层速度的关系曲线，由于页岩带的层速度是和页岩的压实及孔隙度有关：欠压实，孔隙度高，层速度底。因此在正常压实的泥页岩段，随着深度的增加，层速度也会随着增加，反映出正常压实地层。如出现层速度降低，则表明为欠压实，孔隙度增加，为高压层。
学习临井资料
1.学习井史：
拿到临井资料后首先对临井钻井过程中出现的异常情况进行分析（井涌，井漏，放空，掉块，卡钻）并且找到在本井对应的层位及深度并在钻遇该地层前提前做好提示。
2.学习钻井参数
利用临井钻井参数对本井DC指数正常压实趋势线进行确认并建模。
利用临井气测值及单根气，后效气进行判断本井可能出现的高压层。
3.学习测井资料：
对临井测井资料进行分析，利用现有的测井数据（如密度，声波，孔隙度，电阻率等）找出测井资料对应的高压层。
利用临井测井数据等确定岩性及泊松比并且对本井上覆岩层压力和不同测井曲线正常地层压力趋势线进行确定并建立上覆岩层压力及正常趋势线模型。
4.学习测试及生产资料
对临井的压裂，试油及生产资料进行分析，知道对应层位的地层压力及破裂压力。
对上面资料学习完后应该对本井地层压力及可能出现的高压层有一个基本的判断，在钻进过程中应该对这些层位密切关注。
二、钻进过程中的工作
在钻井过程中，地层压力工程师应该时刻注意下面一些情况，并且需要对下面出现的情况进行一个综合的判断。
钻井参数
1.泥浆密度
首先泥浆密度和ECD是非常重要的参数，在钻井过程中利用掉块的产生，单根气，背景气和泥浆密度的关系可以准确的判断出地层压力的大校
2.气侵
应该识别特别好的气体显示是来自于地层内部还是由于破碎的岩屑内部气体上返到地表由于压力降低释放的气体。由于气侵造成泥浆密度减少在深井中可能不会造成太大问题，但是在浅层（浅层气）必须要谨慎对待，应为对浅层泥浆压力梯度降低影响比较大。
3.掉块特征
在正常的录井的过程中，钻屑被筛分，并将其大小适中的岩屑认为是井底岩层的代表。较大的碎片被认为是来自井壁掉块，这些掉块在岩性描述上没有任何作用。在地层压力评估中，这些掉块扮演着重要的角色。（利用掉块形态判断是由于欠平衡还是由于构造应力释放造成的）
4.DC指数
利用DC指数判断地层压力最重要的就是利用正常DC指数趋势线和DC指数的差计算地层压力，所以设置好DC指数趋势线就非常重要。
在钻井过程中，如果出现以下几种情况就要考虑重新设置DC指数正常趋势线，如钻井液密度，钻头类型及大小，岩性变化等情况，就需要重新定义趋势线。
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5.泥页岩密度
页岩密度，因为它提供了关于页岩的压实的信息，所以对于评价异常压力有很大的价值。在正常情况下，页岩密度应随深度增加而增加。任何偏离这一致趋势的偏差都可以表明，异常地层压力是存在的。
6.出口温度
出口温度也是能够反映地层压力的一个非常重要的参数，在到达一个高压区之前，将会遇到一个压力过渡带，由于等温线的扭曲，地热梯度将会减少。但随着进入高压带出口温度梯度也会极大的增加。
7.出口密度
出口密度的降低一般代表地层流体可能已经侵入到井筒，表明地层压力升高，并且大于钻井液压力，但是需要判断出是否是气侵还是流体侵入，如果是气侵，那么就要判断是地层内气体还是岩屑到地表由于压力降低释放的气体导致密度降低。
8.出口电导
为了能够在钻井泥浆中进测量出电导的变化，泥浆滤液和地层流体之间应该有很大的盐度对比。当使用淡水泥浆时，变化会更明显。盐水泥浆会严重地掩盖由孔隙水化学变化引起的微小变化。因为从岩屑中释放出来的孔隙水的体积是微不足道的。然而，来自渗透性地层的流体侵入可以导致明显的电导变化，如果发生这中情况，一定是钻遇了高压层。
MWD测井曲线
1.MWD电阻率
MWD电阻率对发现了在识别浅层气时特别有用。探测浅气区高压区比较困难，因为没有机会建立压力趋势。此外，高钻速和控制钻井技术往往掩盖了真实的钻井压力参数。良好的临井数据，地震的解释和钻一个领眼的试验孔可以最大限度地降低风险。使用MWD数据是非常宝贵的，利用伽玛射线可以来识别沙子，高电阻率值可以指示气体的存在。
2.MWD孔隙度和密度
可以用与电测数据相同的方式来使用MWD密度和中子孔隙度数据，以检测由欠压实引起的异常高压区。在同一岩性中，可以为这两个参数建立一个正常的趋势线，密度的降低或者孔隙度的增加都会指示为超压带。
在不透水的盖层下，如果有高压层存在，那么过渡区将不再存在。MWD的高密度读数和低孔隙度值可以指示潜在的盖层，并且在钻遇盖层时认知进行评估。钻速和地层气体信息可与该MWD信息相结合，可以为下一步可能钻遇危险的高压情况提供早期预警。
3.MWD自然伽马
通常压实的页岩相比，欠压实的页岩通常具有更大的孔隙度和较低的粘土矿物含量。欠压实的页岩继续保持着同样数量的粘土矿物，在合成的过程中，它们只是被增加的孔隙度（水填充）所取代。因此，在同样体积的岩石中，伽马射线受到水填充孔隙度的影响，因此值较低。可以建立一个"正常趋势"并进行推断至更深的深度。在相同的岩性中，与既定趋势的背离可以表明一个高压层带.
中间或完钻电测
电测数据可以用作MWD数据的的使用方法是一样的，在MWD没有的曲线或者没有MWD数据，那么电测数据就可以用作MWD数据的补充，并且在电测后可以对以前数据及模型进行一个校正。
声波测井的另一个应用是它通过孔隙和体积密度用来估算上覆岩层梯度和压力。由于声波工具的测量的深度非常小，测量的是过冲洗带的地层，而不是真正的地层。在这些情况下，必须小心谨慎，因为可能会导致计算出的过低的上覆压力梯度。
三、完钻后的工作
完钻后资料校正
完钻后如果有电测资料，地层压力测试资料及试油资料，应该及时对地层压力模型进行校正，包括上覆岩层压力，正常压力趋势线，地层压力，破裂压力等及时的更新校正，确保压力预测数据的准确性。
论文作者:李照亮
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第3期
论文发表时间:2019/7/18
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