随钻地层压力监测技术在钻井工程中的应用

张轩瑜

摘要：对于钻井工程而言，在钻井过程中周密的钻井压力预测和监控是钻井作业的基础保障。由于钻井现场地层压力监测对钻井工程有着重要的作用，所以本文对随钻地层监测技术的原理进行分析，并且探究了随钻地层监测技术在钻井工程中的应用。

关键词：地层压力;随钻监测;钻井工程

前言：

在石油的开采之前，需要对油气进行勘探，研究油气层的压力，从而帮助石油开采工作能够快速进行。钻井地层压力监测技术的应用对钻井的成功率有着直接的影响，通过随钻地层压力监测技术可以对地层的环空压力和泥浆密度进行实时的调整，从而减少石油井下复杂情况的发生，提高钻井的质量。

一、随钻地层监测技术的原理

（一）孔隙压力出现异常的原因

地质孔中的流体所产生的压力也叫地层孔隙压力，一般情况下，在钻井的过程中，地下深埋的水会从地层中的岩石孔隙中渗透出来，从而形成一定的压力，也就是我们所说的孔隙压力。如果钻井工程一旦对地层压实的不够均匀，就会使地孔的压力变大，以至于地孔的压力高于静液柱的压力，这种现象也被称为地下岩层超压现象。而造成孔隙压力出现异常的原因有很多，如高温水使孔隙压力增强、地层构造运动导致孔隙压力的变化、测压水位对孔隙压力的影响，泥液岩没有压实造成孔隙压力的异常等，这些情况都会造成地层孔隙压力出现异常现象。

（二）地层压力的影响参数

随着时间变化，地层沉积的物质也会向岩质进行转变，而且地层如果承受到巨大的压力以后，地层岩层的结构和密度的参数都会发生一定的变化，地层的岩石孔隙也会发生变化[1]。地层的物理参数会受到岩石中电介质在岩石中的传播能力和岩石传递速度等的影响，同时也与地层岩孔中的形成关系和岩石本身的架构有很大关系。地层压力在正常的情况下，但地层岩孔中的有液体渗出时，地层的压力就会使岩石的孔隙缩小，使地层压力与净水的压力保持一种一致的状态，这种状态被称为常压状态。但是如果地层拥有充足分量的物源时，这时地层就会发生稳定的沉降，这种沉降会导致地层物质发生大规模的堆积，这时沉淀物质中的部分排水会受到一定的阻拦，沉积的速度就会大于排水的速度，地层的岩孔也会跟着变大，岩石孔隙中液体的密度小于常压，使岩石的传播速度变得更慢，增加电介质在岩石中的传播能力。

（三）地层压力监测技术

地层压力监测技术可以提前对随钻地层压力的数据进行处理，通过对随钻地层压力所采集到的测井数据进行分析，从而计算出地层不同岩层中岩石的密度、含泥量以及孔隙的孔隙度。地层压力的监测技术能够从温度的角度对测井的数据进行纠正，计算出地下每一层岩石和地下岩层因子的横波速度。而且对于情况比较复杂的老井，则可以选择超声波技术进行测井，从而得到声波在井下的传播速度，最后通過声播的传播速度的准确数据预测或者计算出地下每一层岩石所能够承受的压力，这些预测和计算出来的具体压力对地层压力监测和分析有很大的帮助作用。

二、随钻地层监测技术在钻井工程中的应用

（一）分析井壁失衡的原因

钻井工程在下钻时，如果发生井壁坍塌的现象，就会导致整个工程无法推进，使钻井工程不能正常进行，这时候就需要对地下岩层的

压力进行分析，从而分析出井壁的失衡原因。钻井工程在对地层的压

力进行分析之前，首先需要对钻井施工地区的地质情况进行分析，利用随钻地层监测技术分析出地层的岩孔压力，得出岩孔压力之后，选择出几口井进行横向对比，从而分析出地下岩层中岩孔所受到的压力[2]。最后从钻进工程的角度对岩孔所受的压力进行验证，如果岩孔所受的压力超出岩孔的正常压力数值，就需要对钻井液的密度进行调整。此外，随钻地层监测技术在钻井工程的实践应用中，能够分析出井壁的失衡原因，所以随钻地层监测技术对钻井工程有着重要的作用。

（二）预测地层孔隙的压力

随钻地层监测技术在钻井工程的应用中，能够根据监测的数据对地层的具体环境进行分析，推论出钻头所到达的岩层中的岩层压力，把握岩层是否能够继续下钻，保证钻井工程的协调性，这些都是由于随钻地层监测技术能够有效的预测孔隙的压力。在随钻地层监测技术对孔隙压力预测的过程中，随钻地层监测技术有两点要求非常的重要：一是，随钻地层监测技术的操作人员应该能够熟练的掌握随钻地层监测技术的应用技巧，并且能够对随钻地层监测技术进行精准的应用，让随钻地层监测技术所获得的数据能够可靠无误;二是，预测地层孔隙压力时，应该有完备的知识和理论对随钻地层监测技术进行支撑，并且在需要的时，还能够随钻地层监测技术做出有利的指导，从而对地层孔隙压力做出正确的判断。

（三）对井漏进行控制

钻井工程的应用过程中，地下岩层压力超常或者钻井液的密度不足是经常发生的一种现象。而且在对深水井进行钻井作业时，深水井不同于陆地或者浅水区域，由于深水井的下纵深度不够的原因，所以使地层很容易发生破裂现象，而且地层发生破裂现象后，地层的破裂也很难再恢复[3]。在钻井的工程中，随钻地层监测技术有着重要的作用，钻井工程一旦钻到地层压力比较高的地层，就很容易造成井漏现象的发生，造成井喷的事故。因此，随钻地层监测技术的数据可以作为控制井漏现象的参考，然后根据随钻地层监测技术对钻井液的密度进行调整或者选择出相应的堵漏剂进行堵漏。此外在处理井漏问题时，随钻地层监测技术能够对油层的压力监测和分析提供有效的支持，减少油井溢流和井涌问题的出现，切实的控制井漏情况的发生。

结语：

总之，在钻井工程的钻井过程中，随钻地层压力监测技术有着很重要的作用，因此随钻地层压力监测技术在钻井工程中也得到了广泛的应用。利用随钻地层压力监测技术能够准确的得到钻井工程地层和破裂的压力，从而选择出合适的钻井液密度以及套管程序，提高石油的开采效率，因此随钻地层压力监测技术在钻井工程中的应用，能够有效的促进钻井工程健康稳定的发展。

参考文献：

[1]张海峰.大庆油田致密油水平井钻井液技术[J].西部探矿工程，2021，33（11）：100-101.

[2]朱健军，李岩，沈宝明等.大庆深层气井钻井液难点与应用效果分析[J].内蒙古石油化工，2021，47（09）：43-44.

[3]李兵，杨决算，刘玉民等.套管钻井技术在大庆油田的研究与应用[J].石油地质与工程，2021，35（05）：85-88+92.