川东北河坝地区气体钻井地层出水研究

论文摘要

川东北河坝地区天然气储量丰富,但该区中浅部地层具有硬度大、研磨性强、可钻性差、漏层多的特征,从而导致机械钻速低、钻井周期长,给该区的天然气勘探开发带来了困难。鉴于空气钻井能够极大地提高机械钻速、缩短钻井周期和降低钻井成本，该地区已经广泛采用空气钻井,然而钻进过程中,中浅部砂泥岩地层大量出水,给空气钻井施工作业带来了挑战。本文以川东北地区河坝地区砂泥岩地层为主要研究对象,从分析地层岩性、计算体积含量及物性参数,识别不同地质层段含流体性质入手,开展了判断出水层位、分析地层压力、建立地层出水量计算模型和编制了地层出水量预测程序等工作。本研究采用多种方法相结合来识别地层流体,包括三孔隙度曲线重叠法、密度一中子曲线重叠法、三孔隙度比值法、Φ-Sw交会图分析法和正交偶极子阵列声波分析法等,从而更加准确地判断出水层位。同时,本研究根据渗流力学的基本原理,结合气体钻井的实际工作情况,将气体钻井地层出水分为四种不同的情况进行了研究分析；又将出水地层分为水层和气水同层两种情况分别建立了出水量预测模型。另外,本研究还以钻头完全钻穿水层时地层出水量的理论模型为基础,编写了地层出水量预测程序,操作简易方便,并将处理结果与工区现场空气钻井统计数据进行对照,结果较吻合。上述工作旨在形成一套针对河坝地区气体钻井特殊需要的地层出水测井实用预测技术,并通过对河坝地区已钻井的解释处理以及横向对比,为河坝地区未来的气体钻井预报可能的出水层位和出水量,对气体钻井过程中可能出水的井段施工给出了应对措施和建议,为顺利进行气体钻井、提高井眼质量、缩短钻井周期、降低钻井成本奠定了基础,同时也为河坝地区实现优快钻井和提高勘探开发效率提供必要的技术保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 气体钻井概述
• 1.2 问题提出、研究目的及意义
• 1.3 研究思路及创新点
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 创新点
• 第2章 川东北地区地质、钻井及测井概况
• 2.1 地质概况
• 2.1.1 构造特征
• 2.1.2 地层概况
• 2.1.3 气藏特征
• 2.2 钻井概况
• 2.3 测井概况
• 第3章 测井资料预处理
• 3.1 测井曲线深度校正
• 3.2 测井曲线环境校正
• 3.3 测井资料标准化
• 第4章 地层岩性、物性参数测井解释方法研究
• 4.1 地层岩性测井解释
• 4.1.1 孔隙度和复杂岩性成分计算的基本原理
• 4.1.2 NewCRA程序计算孔隙度和岩性成分的步骤
• 4.1.3 实例分析
• 4.2 地层物性的测并解释方法研究
• 4.2.1 储层物性参数的求取
• 4.2.2 储层测井评价标准
• 第5章 地层孔隙压力的测井计算方法研究
• 5.1 计算地层孔隙压力的理论基础
• 5.2 基于压实趋势线的孔隙压力计算方法
• 5.2.1 正常压实趋势线的建立
• 5.2.2 等效深度法
• 5.2.3 Eaton法
• 5.3 实例分析
• 第6章 川东北地区气体钻井出水层位的判断
• 6.1 用测井的方法判断出水层位
• 6.1.1 三孔隙度曲线重叠法判断出水层位
• 6.1.2 密度-中子曲线重叠法判断出水层位
• 6.1.3 三孔隙度比值法判断出水层位
• 6.1.4 Φ-Sw交会图分析法判断出水层位
• 6.1.5 正交偶极子阵列声波分析法判断出水层位
• 6.2 识别煤层（含气层）
• 6.3 根据渗流力学基本原理预测出水层位
• 6.4 用其它方法判断出水地层
• 第7章 川东北地区空气钻井地层出水量预测
• 7.1 钻遇水层时理论模型的建立
• 7.2 钻遇气水同层时理论模型的建立
• 7.2.1 求束缚水饱和度
• 7.2.2 水相相对渗透率
• 7.2.3 水相渗透率
• 7.3 地层出水预测程序
• 7.3.1 程序采用模型原理
• 7.3.2 地层出水预测程序介绍
• 7.3.3 实例分析
• 7.4 地层出水后措施
• 第8章 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果