调整井固井前地层压力计算方法

刘跃荣，王连生，何俊才

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江 大庆 163413）

地层压力是影响调整井固井质量的重要因素，在固井前准确获得地层压力十分重要。油田进入开发后期，压力系统非常复杂，为了保证调整井固井质量，必须建立一种适用于油田开发后期的调整井地层压力计算方法，以准确设计固井技术方案。油田开发后期地层压力变化范围大，以往只能根据钻进情况大致估计地层压力，不能准确得出高压层位置和大小，如果固井时钻井液密度低于地层压力，就会造成水泥混窜和管外冒，如果钻井液密度过高，就会影响低压层固井质量。为了防止高压层混窜，在固井前普遍将钻井液密度提高0.05～0.1g/cm3，对一些低压井造成了成本浪费。声速曲线法计算压力只适用于开发初期原始压力状态下的地层，计算压力系数的范围在0.9～1.2之间，而目前调整井的压力系数变化范围大多在0.8～1.8之间，最高压力系数达2.0以上，声速法已经不适用。在某些压力异常地区，高压层自然电位曲线经常发生异常，由于对产生异常的原因不清楚，经常重复测井，造成浪费。为了解决以上的问题，有必要研究适用于高含水后期的地层压力计算方法。

1 自然电位与孔隙压力相关性分析

目前的测井曲线中，自然电位曲线对压力最为敏感，同一口井，2次测井采用泥浆密度不同，自然电位曲线形态明显不同（图1）。泥浆密度为1.50g/cm3时，渗透层的自然电位曲线平直或出现正异常，而当密度为1.85g/cm3时，负异常明显。

从图1可以看出，不同钻井液密度测井，使地层承受不同的压差，高密度时压差大，自然电位曲线幅度大，符合过滤电位与压差成正比的原理。

2 计算公式和参数

依据毛管流动电位理论，建立压力计算公式，表达式为：

式中：ρ——电测时的钻井液密度，g/cm3；

Kp——油层孔隙压力系数；

D——计算点深度（定向井需将斜深换算为垂深），m。

Eda和Kf采用数理统计方法求取，运用储层的电阻率、声速、岩石密度等参数及组合运算把它们表示出来。

3 计算软件和成果图

计算模型与测井孔渗饱解释软件结合，采用相应的分层和取值方法，输入钻井液密度、电阻率等参数（图2），计算和显示全井压力剖面。

式中：Pp——孔隙压力，MPa；

Pl——钻井液液柱压力，MPa；

E——总自然电位，mV；

Eda——扩散吸附电位，mV；

Rm——钻井液电阻率，Ω·m；

μ——钻井液滤液粘度系数；

Kf——过滤电位系数。

压力系数计算公式：

图2 参数输入界面

某井压力计算成果见图3。

根据压力计算结果，将该井固井泥浆密度定为1.58g/cm3。

4 准确性验证

通过与3口测压井27个测点的实测压力对照，有23个点的相对误差小于10%，符合率为85.2%。4个不符合的测点均为低压层，高压层的符合率较高。高压层正是重点关注的层位，可以满足调整井钻井工程的需要。

图3 某井压力计算成果图

5 结论

（1）油田高含水后期，声速法已经不能满足压力计算的需要。

（2）依据测井原理建立的自然电位法能够准确计算固井前的地层压力，精度满足钻井施工要求。

（3）通过对自然电位测井原理的分析，认清了曲线异常是由压力引起，避免了盲目重复测井造成的浪费。

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