抽油机井液面折算地层压力方法

地层压力预测方法(DOC)

地震地层压力预测 摘要 目前，地震地层压力预测方法归纳起来可以分为图解法和公式计算法两大类10余种。本文对各种地震地层压力预测方法进行了系统地归纳和总结，并对各种方法的特点、适用性以及存在的问题进行分析和讨论.在此基础上，就如何提高压力预测的精度，提出了一种简单适用的改进措施，经J1.K地区的实测资料的验证，效果良好。 主题词地层压力地震预测正常压实异常压实 引言 众所周知，油气层的压力是油气层能量的反映，是推动油气在油层中流动的动力，是油气层的“灵魂”。因此，在石油和天然气的勘探开发中，研究油气层的压力具有十分重要的意义。 首先，在油气田勘探中，研究油气层压力特别是油气层异常压力的分布，以及预测和控制油气层压力的方法，不仅可以保证安全快速地钻进，而且可以正确地设计泥浆比重和工程套管程序;同时也可以帮助选择钻井设备类型和有效安全正确的完井方法等。这些都直接关系到钻井的成功率以及油气田的勘探速度等问题。其次，在油气田开发过程中，准确的压力预测以及认真而系统的油气层压力分布规律的研究，不仅可以帮助我们认识和发现新的油气层，而且对于了解地下油气层能量、控制油气层压力的变化，并合理地利用油气层能量最大限度地采出地下油气均具有十分重要的意义。 多少年来，人们在异常地层压力(这里主要指异常高压或超压)预测方面进行了种种尝试，然而直到本世纪70年代以来，随着岩石物理研究的不断深人以及地震技术的不断提高，才真正使得地层压力的地震预测成为现实。 对于异常高压地层，一般表现为高孔隙率、低密度、低速度、低电阻率等特点，因此，凡是可以反映这些特点的各种地球物理方法均可用于检测地层压力。但是，由于各种测井方法均为“事后”技术，这就使得在初探区内利用地震方法进行钻前预测显得尤为重要。与此同时，地震地层压力预测还可以提供较测井方法更为丰富的空间压力分布信息。 利用地震资料进行地层压力预测，主要是利用了超压层的低速特点，因为在正常情况下，速度随深度的增加而增加，当出现超压带时，将伴随出现层速度的降低。可见，取准层速度资料是预测地层压力的关键之一，而选择合适的地层压力预测方法同样是一个十分重要的环节。 到目前为止，地震地层压力预测的方法名目繁多，但就总体而言，大致可分为图解法和公式计算法两大类。本文将对各种地震地层压力预测方法的内容、特点、应用效果以及存在的问题等作一系统全面的叙述。在前人研究工作的基础上，就如何提高地震地层压力预测的精度，本文提出一种简单而实用的改进措施，经JLK(吉拉克)地区实际资料的计算，效果良好。 地震地层压力预测方法综述 图解法 在所有地震地层压力预测方法中，最为直观简便的方法莫过于图解法了。按照判定超压层方式的不同，又可细分为等效深度图解法、比值法和量板法三种。 等效深度图解法 等效深度图解法(或可形象地称之为直接趋势线判别法)是以页岩压实概念为基础

地层孔隙压力预测新方法

石油与天然气地质 　第28卷　第3期 O I L &G AS GE OLOGY 2007年6月　 收稿日期:2006-09-06 第一作者简介:魏茂安(1966—),男,高级工程师、博士,信号与信息处理、测控技术 基金项目:中国石化重大科技项目(JP04014) 文章编号:0253-9985(2007)03-0395-06 地层孔隙压力预测新方法 魏茂安1 ,陈　潮2 ,王延江2 ,马　海 2 (1.中国石化胜利油田有限公司钻井工艺研究院信息中心,山东东营257017; 2.中国石油大学信息与控制工程学院,山东东营257061) 摘要:在分析地层孔隙压力预测传统方法局限性的基础上,提出了一种基于有效应力定理和声波速度模型的地层孔隙压力预测方法。由相关测井资料计算泥质含量、孔隙度和声波速度,通过支撑向量回归机计算垂直有效应力,密度测井资料计算上覆岩层压力,最后根据有效应力定理计算地层孔隙压力。实例分析表明,该方法用于预测砂泥岩及欠压实成因的异常地层压力是可行的。与传统方法相比,该方法不需要建立正常压实趋势线,有较好的适应性和预测精度。关键词:地层孔隙压力;支撑向量回归机;声波速度;孔隙度;泥质含量;垂直有效应力中图分类号:TE112.23 文献标识码:A New approach for pore pressure pred i cti on W eiMaoan 1 ,Chen Chao 2 ,W ang Yanjiang 2 ,Ma Hai 2 (1.D rilling Technology Research Institute,Shengli Petroleum Adm inistration B ureau,S I NO PEC,D ongYing,Shandong 257017; 2.School of Infor m ation and Control Engineering,China U niversity of Petroleum ,D ongY ing,Shandong 257061) Abstract:By analyzing the li m itati ons of the traditi onal pore p ressure p redicti on methods,a ne w pore p ressure p redicti on app r oach based on the effective stress theore m and the acoustic vel ocity model is p r oposed . It first calculates clay content,por osity,and acoustic vel ocity with relevant l og data,and then calculates vertical effec 2tive stress by using Support Vect orMachines f or Regressi on and the overburden p ressure with density l og data,and finally calculate for mati on pore p ressure by the effective p ressure theore m.Practical app licati on of the ap 2p r oach shows that it is feasible in p redicti on of abnor mal for mati on p ressure of sandst one and shale caused by undercompacti on .Compared with traditi onal pore p ressure p redicti on methods,the app r oach does not require establishing nor mal compacti on trend line and has better adap tability and higher accuracy of p redicti ons .Key words:pore p ressure;support vect or machine for regressi on;s onic vel ocity;por osity;shale content;vertical effective stress 异常地层孔隙压力的存在,不仅给石油勘探、钻井和开发带来很多困难,而且对安全钻井构成潜在的威胁。因此,在石油勘探中,地层孔隙压力的预测显得十分重要,其为设计钻井参数、井身结构提供重要的压力技术数据,对保护油气层、提高钻井成功率具有重要意义。 测井资料,尤其是地层声波速度,与地层孔隙压力密切相关,是确定地层孔隙压力较为理想的资料。利用测井资料预测地层孔隙压力的传统方 法有声波时差法、电导率法、密度法和中子测井法等[1,2] 。这些方法通常首先建立正常趋势线,并根据测井曲线是否偏离正常趋势线来定性判断是否存在异常地层孔隙压力,若测井曲线明显偏离了正常趋势线,则认为存在异常高压或低压,然后再 通过经验系数法、等效深度法和Eat on 法[3] 等定量计算地层孔隙压力。 传统预测方法提高了钻井的安全性和可靠性。但随着钻探深度与难度的提高,地层结构越来越复

地层压力公式

地层压力公式 1．静液压力Pm (1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。在钻井中钻井液环空上返速度较低，动压力可忽略不计，而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。 (2)静液压力Pm计算公式： Pm＝0.0098ρmHm (2—1) 式中 Pm——静液压力，MPa； ρm——钻井液密度，g／cm3； Hm——液柱垂直高度，m。 (3)静液压力梯度Gm计算公式： Gm＝Pm／Hm＝0.0098ρm(2—2) 式中 Gm——静液压力梯度，MPa／m。 2．地层压力Pp (1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力，也称地层孔隙压力。 (2)地层压力Pp计算公式： Pp＝0.0098ρpHp(2—3) 式中 Pp——地层压力，MPa； ρp——地层压力当量密度，g／cm3； Hm——地层垂直高度，m。 (3)地层压力梯度Gp计算公式： Gp＝Pp／Hp＝0.0098ρp(2—4) 式中 Gp——静液压力梯度，MPa／m。 (4)地层压力当量密度ρp计算公式： ρp＝Pp／0.0098Hm＝102Gp(2－5) 在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类： a.正常地层压力：ρp＝1.0～1.07g／cm3； b.异常高压：ρp>1.07g／cm3； c.异常低压：ρp<1.0g／cm3。 3．地层破裂压力Pf 地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。当达到地层破裂压力时，使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。从钻井安全方面讲，地层破裂压力越大越好，地层抗破裂强度就越大，越不容易被压漏，钻井越安全。一般情况下，地层破裂压力随着井深的增加而增加。所以，上部地层(套管鞋处)的强度最低，易于压漏，最不安全。 (1)地层破裂压力Pf计算公式：

现场地层压力计算

六、地层压力计算 1、地层孔隙压力与压力梯度 (1)地层孔隙压力 式中,P p—-地层孔隙压力(在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力),MＰａ; ρf-—地层流体密度,g/cｍ3; g—-重力加速度,9、81ｍ/s2; H—-该点到水平面得重直高度(或等于静液柱高度),ｍ、 在陆上井中,H为目得层深度,起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度ρm,则, 式中,p h——静液柱压力,MＰa; ρm—-钻井液密度,ｇ／cｍ3; H-—目得层深度,m; ｇ——重力加速度,9.81m/s2。 在海上钻井中,液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起,它与方补心高差约为0、6～3、3m,此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视,在深层可忽略不计。 (２)地层孔隙压力梯度 式中Ｇp—-地层孔隙压力梯度,ＭPa/m、 其它单位同上式。 ２、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (１)上覆岩层压力 式中 P o-—上覆岩层压力,ＭPa; Ｈ-—目得层深度,m; Φ——岩石孔隙度,%; ρ——岩层孔隙流体密度,g／cｍ３; ρｍ—-岩石骨架密度,ｇ/cm3。 (2)上覆岩层压力梯度 式中,G o--上覆岩层压力梯度,ＭPａ/ｍ; P o——上覆岩层压力,MPａ; H——深度(高度),m。 (3)压力间关系 式中,Pｏ-—上覆岩层压力,ＭＰa; P p—-地层孔隙压力,MPa; σｚ--有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直得骨架应力),MPａ。 3、地层破裂压力与压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法) 式中, Pｆ-—地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时得井内流体压力),MPa; μ——地层得泊松比;

孔隙压力有效应力和排水

第六章 孔隙压力、有效应力和排水 引言 通常所说的土是由固体颗粒和水两部分组成的，基础或挡墙上的荷载包含土颗粒和孔隙水上面的应力两部分。在没有土颗粒的船体外表面，法向应力就等于水压力；而在没有水的装有糖的盆底，应力就等于所装的糖的重量。问题就是土颗粒应力和孔隙水压力的哪种组合决定着土的性质。要研究这个问题，我们首先研究地基中的应力和水压力。 地基中的应力 在地基中，某一深度的竖向应力是由上面的一切东西的重量产生的——土颗粒、水和基础，所以应力随着深度的增加而增大。图(a)中的竖向应力为： z z γσ= 其中γ为土的容重（见节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ 这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3 /20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3/10m kN ≈γ。 同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。 地下水和孔隙水压力 饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，

如图所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和外部的水压力相等，因此得到： w w h u γ= 当竖管中的水位低于地表面时（如图(a)所示），就称为地下水位。如果土中水是静止的，那么地下水位面就像湖面一样是水平的。然而，就像我们后面将要见到的那样，如果地下水位面不是水平的，那么土孔隙中就存在水的渗流。图(a)中地下水位面处孔隙水压力为零（这就是叫做地下水位），水位以下为正值，问题就出来了：地下水位面以上孔隙水压力是什么样的呢？ 图说明了地表面和地下水位面之间的土中孔隙水压力的变化情况。在地表面处有一层孔压为零的干土，这种情况很少见到，但是在高潮水面以上的海滩可以发现这种现象。在地下水面以上的一小部分，由于土中孔隙的毛细作用，土体是饱和的。在这一区域，孔隙水压力是负值，计算公式如下： w w h u γ-=

地层剥蚀量的计算讲解

计算地层剥蚀量方法 恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作，通过地层剥蚀量的计算、地层最大埋深的确定，可以帮助我们确定烃源岩生油期、生气期，进而准确评价油气资源潜力，优选勘探目标。 目前存在多种计算地层剥蚀量的方法，如：（1）地层对比法、（2）沉积速度法（Van Hinte,1978）、（3）声波测井曲线法（Magara,1976）、（4）镜质体反射率（R o）法（Dow,1977）、（5）地震地层学法（尹天放等，1992）、（6）最优化方法（郝石生等，1988）、（7）天然气平衡浓度法（李明诚等，1996）等。 一、构造横剖面法 该方法通过对构造发育特征的分析，推测地层的剥蚀量，基本原理如图1所示。该方法适用于构造发育特征比较明显、尤其是角度不整合地区，对平行不整合的剥蚀量计算受到一定的限制。

图1 构造横剖面法推算地层剥蚀量示意图 可以根据残余地层的展布特征及构造运动的特点推算出剥蚀厚度。以某三维地震剖面为例，通过该方法可估算出该地区印支运动对C－P顶面造成的剥蚀量 的剥蚀量最大可到1500m左右。 最大不超过1000m，J3～K沉积时期，J1 ＋2 二、沉积速率法 该方法是依据不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄计算地层剥蚀量，具体可分如图2所示的几种情形进行处理（Guidish等，1985）： 图2 对不整合面的不同处理方法（Guidish等，1985）（a）将不整合面视为沉积间断，期间无剥蚀发生，界面上下沉积岩的绝对年龄的差值即为沉积间断的时间。

（b）发生了剥蚀，视剥蚀掉的地层的沉积速率等于其剥蚀速率，所以： H e=[(V上＋V下)/2]×[(T下－T上)/2] （c）认为剥蚀掉的地层的沉积速率等于不整合面之下地层的沉积速率，而其剥蚀速率等于不整合面之上的地层的沉积速率，因此剥蚀开始的时间（T e）和剥蚀厚度（H e）即为： T e=（V上T上＋V下T下）/（V上＋V下） H e=V上（T e－T上） 该方法必须在知道不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄的情况下才能适用。 三、声波时差法 沉积物在沉积、埋藏过程中，孔隙度随埋深的增大呈指数减小，又因为在具有均匀分布的小孔隙的固结地层中，孔隙度与传播时间之间存在着正比例线性关系（Wyllie等，1956），因而在Magara K.（1976）总结了Athy（1930）、Rubey 和Hubbert（1959）等前人的研究成果，提出了泥页岩在正常压实情况下的声波时差－深度关系式（Magara K.，1976）： Δt=Δt0e-CH 式中，Δt：泥页岩在深度H处的传播时间(μs/m) Δt0：外推至地表的传播时间(μs/m) C：正常压实趋势斜率(m-1) H：埋深（m） 如果地层为连续沉积，则泥页岩声波时差与深度满足上述关系式，在半对数坐标系中为线性相关；如果某一地区经历了抬升和剥蚀，那么泥页岩声波时差与深度的正常压实趋势线与未遭受剥蚀地区的相比，则向纵坐标偏移，即在所有的深度上都向压实程度增强方向偏移，根据这一偏移趋势大小，将其压实趋势线上延到未经历压实的Δt0处，则Δt0与剥蚀面处的高差即为剥蚀厚度。 这一原理与方法是建立在“泥岩沉积物的压实形变为塑性形变，不会发生回弹”这一前提的基础上，而且目前人们普遍认为其只适用于新沉积物厚度必须小于地层剥蚀厚度的情况下，否则原泥岩孔隙度将被改造而失去定量计算地层剥蚀

抽油机井参数调整对系统效率的影响

抽油机井参数调整对系统效率的影响 发表时间：2019-07-26T15:58:28.490Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：李静崔伟平佟丽丽 [导读] 摘要：随着油田开采程度的加深，尤其针对抽油机井参数调整变化频繁的特点，采用边际成本、盈亏平衡原理以及石油工程相结合的方法，分析研究得出：抽油机参数调大油井，在不同油价、不同投入产出比下有效期内累计增油经济开采界限；参数调小井，在不同油价下有效期内累计降油经济开采界限；以及改捞油井，在不同油价下的临界经济产量。 大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿716队黑龙江大庆 163000摘要：随着油田开采程度的加深，尤其针对抽油机井参数调整变化频繁的特点，采用边际成本、盈亏平衡原理以及石油工程相结合的方法，分析研究得出：抽油机参数调大油井，在不同油价、不同投入产出比下有效期内累计增油经济开采界限；参数调小井，在不同油价下有效期内累计降油经济开采界限；以及改捞油井，在不同油价下的临界经济产量。通过相应的调参措施，取得较好的经济效益。最终达到降低生产成本、提高投入产出比的目的，为油田经济开采提供了有效依据。关键词：抽油机井；参数调整；效率 引言 原油开采过程中，当沉没度超过合理沉没度时，油井产量不再增加，造成系统效率下降。因此，在日常管理中对抽油机井及时作出参数调整，保持油井合理的沉没度对提高产液量及抽油机井系统效率，实现节能降耗具有重要意义。 1影响因素分析 1.1地面系统影响 抽油机系统效率是一项综合性计算指标，受多方面因素的影响，其中地面系统主要包括电机、皮带、减速箱、四连杆、平衡度、冲程、冲次、井口油压、套压、盘根等。电机设备性能维护及电机负载率的合理匹配是保证抽油机正常工作的根本；作为抽油机传动部分的皮带传动松紧度、减速箱润滑效果和四连杆机构润滑点的保养是保障最大能量传递减少电机耗能的重要环节；抽油机平衡度的好坏直接影响抽油机的能耗，抽油机不平衡不仅会增加电机内耗也会降低其它部件的使用寿命，从而影响系统效率；冲程、冲次是影响抽油过程的重要参数，根据产液能力选择合理范围，最大限度改善抽油机运行工况，可以延长检泵周期，提高生产效率；严格按流程量取油压、套压，是反映生产情况的最直接的数据，如果压力过高直接会造成泵的漏失和降低举升，从而影响系统效率；盘根盒的作用主要是对光杆的密封，在保证不漏油的前提下合理的松紧度可以有效降低能耗，提高系统效率。 1.2井下系统影响 井下系统的影响主要包括管、杆（直径、长度）、沉没度、摩阻、抽油泵、结蜡、地层供液等因素。抽油管、杆在功率上的损失，主要是之间的摩擦阻力对管杆造成的偏磨，是影响系统效率的关键因素；沉没度要根据油井的产量和动液面来确定，沉没度过大，会增加抽油机的负荷，加大能耗；抽油泵是整个机采系统井下部分的核心，降低泵挂摩擦损失、泵漏失损失等，强化对于开发过程中油层供液能力及地质因素差异的研究，降低泵效对系统效率的影响；做好防蜡和清蜡工作，保证机采井生产能力，保证系统效率。 2经济界限值在抽油机井参数调整中的应用 2.1调整的计算方法 油田生产中抽油机井参数调整，主要包括冲程、冲速和泵径3个项目，调整冲程和冲速2个项目，主要影响参数调整工作量费用和调整后耗电费用；而调整泵径主要影响作业费用和耗电费用。参数调整工作量费用和换泵作业费用按关联交易价格计算；计算耗电费用主要考虑电动机消耗功率的变化导致耗电量的变化带来的费用，为了预测项目经费，选择调整前测量电动机耗电和计算调整后电动机功率折算耗电的办法，预算耗电增长或降低费用。其中，计算电动机功率应用功率和曲柄扭矩关系公式： 式中： 其中，曲柄轴等值扭矩为 式中：Mmax为曲柄轴最大扭矩，N·m；k为不同方法确定的比例系数，简谐模型k=0.707；回归分析结果k=0.54；根据理论分析和实际资料的计算结果，并考虑到不平衡等因素，取k=0.6[6]。其中，计算曲柄轴最大扭矩利用前苏联拉玛扎诺夫的经验公式： 式中： 根据以上公式可知电动机功率为 其中，悬点的最大和最小载荷为（忽略惯性和摩擦载荷）： 式中： 应用测量电动机单根电缆耗电计算电动机功率为

渗流孔隙水压力的计算

顺流减压，逆流增压—扫地僧 最近大家问了很多渗流的问题，自己也好好总结了一下。岩土考试涉及到渗流情况的孔隙水压力计算时，基本都可归结为8个字：顺流减压，逆流增压。渗流可以理解为水流，流速很慢的水流，沿渗流方向移动，相当于顺流而下，受到的水压力减小，即为顺流减压。逆渗流方向移动，相当于逆流而上，压力增大，即为逆流增压。 任意点D 的孔隙水压力万能公式： 1、按顺流减压:（从总水头高处往低处计算是即为顺流向） 2D u H x i =-? ， /i h L =? 2、按逆流增压: （从总水头低处往高处 计算是即为逆流向）112()()/D u H L x i H L x h L H x i =+-?=+-??=-?（注：式中H1、H2分别为逆流向和顺流向D 点的静水压力水头） 力学原理解释：x i ?为计算段总水头损 失1h ，总水头损失=压力水头损失+位置水 头损失，发生渗流的情况与无渗流时（静水）相比较，位置水头差不变，故总水头损失1h 等于相对于静水时的压力水头损失（水头损失全部由压力水头承担），此段话比较绕，理解不了也没关系，下面以顺流减压进行推导。 以黏土层底面为基准面，A 点总水头：2H H x =+ 计算段总水头损失：1h x i =? D 点总水头： 12H H h H x x i '=-=+-? D 点位置水头：x D 点压力水头：1D u H x H x i '=-=-? 实战中的运用： 此方法实际就是上述的顺流减压公式。

此方法实际就是上述的顺流减压公式。 若按逆流曾压则为：30+45/2=52.5 此题若按顺流减压则为： ()22sin 28 6sin 28666sin 286cos 28w i h i ==-??=-?=?

第3章 地层压力检测

第三章地层压力检测 大量的勘探实践表明，异常高压地层的存在具有普遍性，而且钻遇到高压地层比低压地层更为常见。这些广泛分布的异常高压地层首先影响钻井的安全，钻井中，如果未能预测到可能钻遇到的异常高压地层，使用的钻井液液柱压力小于地层压力，可能会导致严重的井喷甚至井喷失控。因此，在石油钻井中，对地层压力的评价是非常重要的，对保护油气层，保证井控安全具有重要意义。 一压力检测的目的及意义 1 压力检测和定量求值指导和决定着油气勘探、钻井和采油的设计与施工。 2 对钻井来说，它关系到高速、安全、低成本的作业甚至钻井的成败。 3 只有掌握地层压力，地层破裂压力等地层参数，才能正确合理的选择钻井液密度，设计合理的井身结构。 4 更有效地开发、保护和利用油气资源。 二异常地层压力的形成机理 1压实作用： 随着埋藏深度的增加和温度的增加，孔隙水膨胀，而孔隙空间随地静载荷的增加而缩小。因此，只有足够的渗透通道才能使地层水迅速排出，保持正常的地层压力。如果水的通道被堵塞或严重受阻，增加的上覆岩层压力将引起孔隙压力增加至高于水静压力，孔隙度亦将大于一定深度时的正常值。

2 构造运动 构造运动是地层自身的运动。它引起各地层之间相对位置的变化。由于构造运动，圈闭有地层流体的地层被断层、横向滑动、褶皱或侵入所挤压。促使其体积变小，如果此流体无出路，则意味着同样多的流体要占据较小的体积。因此，压力变高。 3 粘土成岩作用 成岩指岩石矿物在地质作用下的化学变化。页岩和灰岩经受结晶结构的变化，可以产生异常高的压力。例如在压实期间蒙脱石向伊利石转化。有异常压力，必有上覆压力密封层。如石膏（CaSO4·2H2O）将放出水化水而变成无水石膏（CaSO4），它是一种特别不渗透的蒸发岩，从而引起其下部异常高压沉积。 4 密度差的作用 当存在于非水平构造中的孔隙流体的密度比本地区正常孔隙流体密度小时,则在构造斜上部，可能会形成异常高压。这种情况在钻大斜度气层时常见到。在钻进近构造顶部的气层时，需要比钻油气水界面所需要的钻井液密度高。

抽油机井参数调整方法

抽油机井参数调整方法 摘要：给出了抽油机井调整参数方法及调参依据，坚持采用长冲程、慢冲次、合理泵径效果较好。当地层压力高于原始压力，可以上调参数；当地层压力低于原始压力甚至低于饱和压力，可以下调参数。抽油系统效率随流压的增加而呈下降趋势。对于正常抽油机井，注意保持适当的流压值，可使抽油机高效运行。依据流压与泵效，流压与系统效率的关系，确定合理流压范围为3-6 MPa，满足生产的要求。 关键词：抽油机井；调参方法；合理流压 合理调整工作参数是充分发挥油井的生产能力，使动液面和流压保持一定的合理范围之内，并使消耗的能量最小，做到高产低耗[1，2]。抽油机井的抽汲参数不完全是合理的，对动液面低，示功图气体影响或供液不足的井，应在条件允许的情况下量化调整参数。 1 调整参数依据 合理调整工作参数，应该具备和油井情况相适应的合理生产压差、合理流压及调参预测方法。 （1）合理生产压差。由于受措施效果、流体性质、油层污染等因素的影响，抽油泵对生产压差的适应性是不同的。通常认为合理的生产压差应控制为2.5-6.5 MPa。但有些井虽然流压低、生产压差大，但示功图分析正常，而流压接近合理，示功图分析却出现气体影响或供液不足的现象，见表1。由表1可知，B、C、D 口井的流压对比，C井最低，但C井示功图正常，另外，B、D 井流压比C井高，但抽油泵出现了气体影响或供液不足的现象。C井的静压接近于原始地层压力水平，供液能力较为充足，原油不会从地层状况下分离出来，抽油泵没有气体影响情况。所以，对于地层压力较低（特别是低于饱和压力）的井时，可以通过调小参数，提高地层压力，保持油井的生产能力。统计调小参数的11口井，日产液量由518 t上升到535 t，静压由10.08 MPa上升到10.71 MPa，流压由3.84 MPa 上升到4.07 MPa，抽油机井泵效由39.4%上升到43.4%，这些井的压力比原始地层压力（11.9 MPa）低1.08 MPa，饱和压力为10.5 MPa。调参前，总压差为-1.62 MPa,地饱压差为-0.22 MPa，生产压差为6.2 MPa，由于地饱压差为负值，在井底必然出现脱气现象或者脱气比较严重，使抽油泵工作较为困难，所以在调参后，产量、压力、泵效普遍上升，效果较好。 表1 抽油机井数据对比 井号时间原始地层压力 （MPa）合理流压 （MPa）实测静压

破裂压力计算概述

破裂压力计算概述 1引言 1.1破裂压力概念 地层破裂压力(P B)定义为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底压力,要实现水力加砂压裂的前提条件是应该有足够的地面泵压使井底目的层地层开裂。实际生产中通常用破裂压力梯度G B(地层破裂压力P B与地层深度H的比值)表示破裂压力的大小,破裂压力梯度值G B一般由压裂实践统计得出。地层破裂压力与岩石弹性性质、孔隙压力、天然裂缝发育情况以及该地区的地应力等因素有关。在压裂施工中的地层破裂压力还可以这样来理解就是裂缝即将开启而未开启时的井底压力；在压裂施工作业中，如果起泵初期压力有比较明显的降落时，那么我们就可以确定出破裂压力来这一数值可用下面这一关系式来描述：地层破裂压力=裂施工作业初期的最高套管压力+层中部的液柱压力 1.2破裂压力的获取途径 水力压裂是油气井最常用的一种增产措施，而地层破裂压力是压裂设计和施工工艺的一项重要参数，确定该参数正确与否，将关系到能否保证压开地层等问题。 该参数的获取有两种途径：一是进行室内岩石力学实验或井场水力压裂施工；二是从测井资料中提取。目前，用测井资料估算砂泥岩剖面地层破裂压力的方法与技术较为成熟。由于碳酸盐岩地层原生孔隙很小，次生孔隙的发育使岩石的刚性大大减弱，并呈现出明显的非均质性与各向异性，同时不同的构造部位受构造应力作用的强度难以确定，最小水平主应力和岩体抗张强度的度量较难，造成用测井资料计算的地层破裂压力精度较低。碳酸盐岩地层破裂压力与测井响应具有密切的关系。利用能够反映碳酸盐岩地层基本特性和岩石力学性质的测井信息，预测碳酸盐岩地层的破裂压力是一种经济、简便的可靠途径。 1957年，Hubbert和Willis根据三轴压缩试验，首先提出了地层破裂压力预测模式即H-W模式。到目前为止，国内外提出了许多预测地层破裂压力的方法。比较常用的有Eaton法，Stephen法，黄荣樽法等。1997年Holbrook发表了适于预测张性盆地裂缝扩展压力的一种方法。现场应用表明，修正后的模型具有较高的精度。 以上方法需要确定地层的泊松比、地层的构造应力系数、抗拉强度、室内岩心三轴试验和现场典型的破裂压力试验。

孔隙压力、有效应力和排水

第六章 孔隙压力、有效应力和排水 6.1 引言 通常所说的土是由固体颗粒和水两部分组成的，基础或挡墙上的荷载包含土颗粒和孔隙水上面的应力两部分。在没有土颗粒的船体外表面，法向应力就等于水压力；而在没有水的装有糖的盆底，应力就等于所装的糖的重量。问题就是土颗粒应力和孔隙水压力的哪种组合决定着土的性质。要研究这个问题，我们首先研究地基中的应力和水压力。 6.2 地基中的应力 在地基中，某一深度的竖向应力是由上面的一切东西的重量产生的——土颗粒、水和基础，所以应力随着深度的增加而增大。图6.1(a)中的竖向应力为： z z γσ= (6.1) 其中γ为土的容重（见5.5节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图 6.1(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= (6.2) 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图6.1(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ (6.3) 这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图6.1(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3 /20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3/10m kN ≈γ。 同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。 6.3 地下水和孔隙水压力 饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，

如图6.2所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和外部的水压力相等，因此得到： w w h u γ= (6.4) 当竖管中的水位低于地表面时（如图 6.2(a)所示），就称为地下水位。如果土中水是静止的，那么地下水位面就像湖面一样是水平的。然而，就像我们后面将要见到的那样，如果地下水位面不是水平的，那么土孔隙中就存在水的渗流。图6.2(a)中地下水位面处孔隙水压力为零（这就是叫做地下水位），水位以下为正值，问题就出来了：地下水位面以上孔隙水压力是什么样的呢？ 图6.3说明了地表面和地下水位面之间的土中孔隙水压力的变化情况。在地表面处有一层孔压为零的干土，这种情况很少见到，但是在高潮水面以上的海滩可以发现这种现象。在地下水面以上的一小部分，由于土中孔隙的毛细作用，土体是饱和的。在这一区域，孔隙水压力是负值，计算公式如下： w w h u γ-= (6.5)

苏里格气田地层压力测井计算及分布规律研究

国外测井技术 WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY 2012年第1期总第187期 Feb.2012Total 187 ·综合应用· 苏里格气田地层压力测井计算及分布规律研究 贺健1夏宏泉1张海涛2 1西南石油大学石油工程测井实验室2中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司0引言 苏里格气田位于长庆靖边气田西侧的苏里格庙地区，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中段,为宽缓西倾的单斜[1]。该气田是发育于上古生界碎屑岩系中的大型砂岩岩性圈闭气藏。上古生界自下而上可划分为石炭系本溪组C 3b，二叠系太原组P 1t、山西组P 1sh、石盒子组P 2sh 和石千峰组P 3sh。其中,石盒子组自上而下可划分为盒1-盒8八个层段，盒1-盒4为上石盒子组，盒5-盒8为下石盒子组，岩性主要为砂岩、泥岩等；山西组可划分为山1、山2两个层段，岩性主要为粗砂岩、泥岩、煤层等。该气田主力含气层段为盒8和山1，其储层非均质性强，且具有典型的“低渗、低压、低丰度”特征[2]。 在该气田钻井过程中，常要求保持井内压力平衡，避免井喷、井涌、井塌、卡钻等工程问题，达到提速和保护油气层的目的。 通常计算地层压力方法大体上可分为两类：一是利用地震层速度资料进行地层压力预测，但该法预测精度较低；二是利用测井资料，如自然伽马、声波时差、密度、电阻率等测井曲线计算地层压力，是目前公认比较可靠的方法。此外，目前对异常高地层孔隙压力的计算方法研究报道较多，但对地层异常低压计算方法研究报道较少。为此，本文在对比分析地层压力测井计算方法的基础上，利用声波时 差和密度等测井资料借助伊顿法重点计算苏里格气田二叠系异常低压地层的孔隙压力，并研究其分布变化规律。 1测井曲线的井眼影响校正 测井环境对测井数据有重要影响，其中井眼影响最为严重[3]。在扩径严重的井段，测井曲线将会失真，导致测井计算地层压力不准确。现有测井资料统计表明，苏里格气田绝大部分气井井壁垮塌严重，不规则井眼井段较多。在计算地层压力之前需要对密度曲线和声波时差曲线进行井眼影响校正。1.1密度测井曲线的校正 密度测井记录的是地层散射伽马强度，主要用于测量地层体积密度ρb 。井眼扩大或井壁不规则使密度测井曲线陡然下降，测出的ρb 值明显偏低。可采用逐点检验和校正方法来近似的消除这种影响。首先，计算解释层段地层密度的下限值ρmin ： ρmin =Vshρsh +（1-V sh ρp ）ρb （1） 式中：ρsh 和V sh 分别为泥质密度和地层泥质含量(V sh 用GR 曲线计算)；ρp 为解释层段中，孔隙度最大的纯地层密度值。 其次，进行逐点检验和校正：当ρb 小于ρmin 时，说明由于井眼扩大或井壁不规则，仪器极板贴井壁不好，导致ρb 比地层密度下限值ρmin 还低，这时令ρb =ρmin 作为该地层密度的近似值；反之，如ρb ＞ 摘要：苏里格气田地层低压特征明显。可利用测井资料借助伊顿法准确计算其地层压力。首先对声波时差和密度曲线进行井眼影响校正并建立东区、西区地层正常压实趋势线，然后采用伊顿法计算地层孔隙压力，与实测资料的相对误差在10%以内，满足安全钻井工程要求。对工区多口井的测井资料进行了地层压力精细解释处理，在此基础上研究了该气田东区、西区二叠系地层孔隙压力的纵横向分布规律。 关键词：苏里格气田；测井资料；伊顿法；地层孔隙压力；分布规律 作者简介：贺健（1987-），男，在读硕士，从事常规电缆测井和随钻测井的精细解释及其在油气井工程中的应用研究。 68

孔隙压力、有效应力和排水

孔隙压力、有效应力和排水

第六章 孔隙压力、有效应力和排水 6.1 引言 通常所说的土是由固体颗粒和水两部分组成的，基础或挡墙上的荷载包含土颗粒和孔隙水上面的应力两部分。在没有土颗粒的船体外表面，法向应力就等于水压力；而在没有水的装有糖的盆底，应力就等于所装的糖的重量。问题就是土颗粒应力和孔隙水压力的哪种组合决定着土的性质。要研究这个问题，我们首先研究地基中的应力和水压力。 6.2 地基中的应力 在地基中，某一深度的竖向应力是由上面的一切东西的重量产生的——土颗粒、水和基础，所以应力随着深度的增加而增大。图6.1(a)中的竖向应力为： z z γσ= (6.1)

其中γ为土的容重（见5.5节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图6.1(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= (6.2) 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图6.1(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ (6.3) 这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图6.1(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3/20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3 /10m kN ≈γ。 同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。 6.3 地下水和孔隙水压力 饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，如图6.2所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和

地层压力计算

地层压力快速测试解释技术 1．地层压力分布原理： 常规的地层压力是严格遵循达西定律，对于油井的分布曲线应 该是这个规律的。 在不同的压力点其恢复曲线也不同，但最终的地层压力在影响 半径处是相同的。 p r 由上图表明流动过程中如果确定不同的初始压力点，也可以计算出地层re（影响半径）处的地层压力 2压力恢复曲线的测试： 压力恢复曲线的测试是油田油井常用的测压手段，起测试的压力数据是压力-时间变化曲线。常规的测试一般测试地层压力需要3天

以上的时间，而低渗透油藏需要10多天甚至一个月以上的时间来判断和计算地层压力。 P t 3地层压力快速计算的原理： 由地层压力分布曲线和压力测试曲线，看，在同一个井底压力的初始点，测试曲线稍微滞后一点。但压力趋势是一致的，也就是说压力恢复曲线的测试实际就是压力分布曲线的测试。 在这个基础上，我们将t时刻的井底测试压力认为是距生产井r 处的压力传递过来的反应。于是就有了 pt=pr pt----t时刻的井底测试压力 pr---r处的压力于t时刻传递到井筒

基于上述原理，我们就可以利用短时间内的压力恢复曲线来计算地层re处的压力了。 4测试时间要求： 因为地层恢复过程有一些不可预料的因素，而且，测试仪器的精度等一些客观因素，在分析计算的时候，需要大量的数据来修正计算误差。所以低渗透游藏一般测试时间安排至少一天，如果是常规油藏，测试时间4-6小时就可。 测试数据密度点要求：因为是短时间测试，需要高密度和高精度的压力传感器，一般设置为30秒一个测试压力点即可。 5低渗透油藏的新的测试方法： 由于油井恢复速度慢，至少一天的时间，担心影响产量，可以测试对应水井，但要求是水井的注水压力高。在地面用压力传感器和计算机自动化采集压降数据4-6小时即可。这样是以水井的影响半径处的地层压力来替代油井的测试。以减少测试时间。 6 技术优点： 不占大量的生产时间，快速动态的分析地层压力变化。计算方法合理，利用测试密度点是为了得到地层压力分布曲线的曲率，尤其适应低渗透油藏的测试计算。因为老油田具备一些大孔道，其低渗透层的压力恢复规律反而被掩盖了。必须通过分层解释技术来分析。 7 技术要求： 要求开放式测试数据，不下封隔器，常规的测压数据就可以，水

灌浆基础知识和计算公式

灌浆基础知识和计算公式 一、灌浆的含义： 简单的说，灌浆就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，借用机械（或灌浆自重）对之施加压力，通过钻孔或其他设施，压送到需要灌浆的部位中的一种施工技术。 二、灌浆的实质： 充填这些节理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂缝之处，形成结石，从而起到固结、粘合、防渗，提高承载强度和抗变形能力以及传递应力等作用。 三、灌浆分类： 按照大坝坝基岩类构成，可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。 按照灌浆的作用，可分为固结灌浆、帷幕灌浆、回填灌浆和接触灌浆。 按照灌注材料，可分为水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆等。 按照灌浆压力，可分为高压灌浆（3MPa以上）、中压灌浆（0.5~3MPa）、低压灌浆（0.5MPa以下），后两类也可称为常规压力灌浆。 按照灌浆机理，可分为渗入性灌浆和张裂式灌浆。 四、灌浆材料： 水泥（磨细水泥、超细水泥）、砂、粉煤灰、粘土和膨润土、水外加剂（速凝剂、减水剂、稳定剂） 五、水泥浆液： 配置水泥浆时，多依照质量比例配制，也有按照体积比例配制的。我国各灌浆工程都采用质量比，帷幕灌浆使用范围一般多为水：水泥=5：1~0.5：1，固结灌浆多为2：1~0.5：1。 1、水泥浆的配制：

将水泥和水依照规定的比例直接拌和，这种情况最为简单。先将计量好的水放入搅拌筒内，再将水泥按所规定的质量秤好后，放入筒中直接搅拌即可。例如欲配制各种浓度的水泥浆100L，其所用的水泥和水量可见下【表1】。 配制水泥浆100L 【表1】 注：水泥的密度以3kg/L或3g/cm3计 在灌浆过程中，常需要将搅拌桶内的水泥浆变浓。如原水泥浆100L，加水泥质量可见下【表2】。 在原100L水泥浆中加水泥使水泥浆变浓【表2】注：加水泥单位为 kg 注：水泥的密度以3kg/L或3g/cm3计 在灌浆过程中，常需要将搅拌桶内的水泥浆变稀。如原水泥浆100L，加水体积可见下【表3】。 在原100L水泥浆中加水使水泥浆变稀【表3】注：加水单位为L

地层孔隙压力检测方法

中华人民共和国石油天然气行业标准 SY ／T 5623—1997 地层孔隙压力预测检测方法 Prediction and detection methods of formation pore pressure 1997—12—31发布 1998—07—01实施 中国石油天然气总公司 发布 ICS 75020 E 13 备案号：1163—1998 SY

SY／T 5623—1997 目次 前言………………………………………………………………………………………………………………l 范围………………………………………………………………………………………………………… 2 符号………………………………………………………………………………………………………… 3 破指数法…………………………………………………………………………………………………… 4 声波时差法………………………………………………………………………………………………… 5 预测检测孔隙压力技术总结………………………………………………………………………………

SY／T 5623—1997 前言 本标准是SY 5623—93的修订版本。 本标准修订时，增加了用声波时差法预测检测地层孔隙压力的内容，并对原有也指效法的内容做了必要的修改。 本标准从生效之日起，同时代替SY 5623—93。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：江汉石油学院石油工程系。 本标准主要起草人李自俊王越支 本标准原代号和编号为ZB E13 006—90,首次发布日期：1990年3月27日。 本标准转为行业标准SY 5623的日期：1993年。