地层压力随钻监测方法在深水__高温高压井中的研究与应用

第 44 卷 第8 期 地 球 科 学 E a r t h S c i e n c e
V o l . 4 4 N o . 8
2 0 1 9 年8 月 h t t p : / / w w w . e a r t h ? s c i e n c e . n e t
A u g . 2 0 1 9
h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 3 7 9 9 / d q k x . 2 0 1 9 . 0 4 9
地 层 压 力 随 钻 监 测 方 法 在 深 水
高 温 高 压 井 中 的 研 究 与 应 用
1 2 2 1 1 1 1
李 中 ， 张 祯 祥 ， 杨 进 ， 黄 熠 ， 李 炎 军 ， 李 文 拓 ， 吴 江
1 . 中 海 石 油 （ 中 国 ） 有 限 公 司 湛 江 分 公 司 ， 广 东 湛 江 5 2 4 0 5 7
2 . 中 国 石 油 大 学 石 油 工 程 学 院 ， 北 京 1 0 2 2 4 9
摘 要 ： 随 着 深 水 高 温 高 压 油 气 勘 探 的 逐 步 深 入 ， 目 前 钻 遇 地 层 普 遍 存 在 着 储 层 系 统 多 样 、 压 力 系 统 复 杂 且 高 低 压 相 间 的 情
况 ， 钻 井 过 程 中 井 下 复 杂 情 况 频 发 ， 严 重 影 响 钻 井 作 业 安 全 . 结 合 深 水 高 温 高 压 X 1 井 的 钻 井 实 例 ， 分 别 使 用 d 指 数 法 和 岩 石
C
强 度 法 开 展 地 层 压 力 随 钻 监 测 工 作 . 结 果 表 明 ， 岩 石 强 度 法 对 深 水 高 温 高 压 井 的 压 力 监 测 精 度 更 高 ， 可 以 为 后 续 深 水 高 温 高 压
井 的 地 层 压 力 监 测 工 作 提 供 参 考 .
关 键 词 ： 深 水 高 温 高 压 ； 地 层 压 力 ； 随 钻 监 测 ； 岩 石 强 度 法 .
中 图 分 类 号 ： P 5 5 3 文 章 编 号 ： 1 0 0 0 - 2 3 8 3 ( 2 0 1 9 ) 0 8 - 2 5 9 7 - 0 6 收 稿 日 期 ： 2 0 1 9 - 0 1 - 2 2
R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n o f F o r m a t i o n P r e s s u r e M o n i t o r i n g W h i l e D r i l l i n g i n
D e e p w a t e r w i t h H i g h T e m p e r a t u r e a n d H i g h P r e s s u r e
1 2 2 1 1 1 1
L i Z h o n g ， Z h a n g Z h e n x i a n g ， Y a n g J i n ， H u a n g Y i ， L i Y a n j u n ， L i W e n t u o ， W u J i a n g
1 . Z h a n j i a n g B r a n c h o f C h i n a N a t i o n a l O f f s h o r e O i l C o r p o r a t i o n L t d . ， Z h a n j i a n g 5 2 4 0 5 7 ， C h i n a
2 . C o l l e g e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g ， C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ， B e i j i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a
A b s t r a c t : W i t h t h e d e e p e n i n g e x p l o r a t i o n o f o i l a n d g a s i n d e e p w a t e r w i t h h i g h t e m p e r a t u r e a n d h i g h p r e s s u r e c o n d i t i o n s , t h e r e a r e
v a r i o u s r e s e r v o i r s y s t e m s , w h i c h a r e c o m p l e x a n d i n t e r l a c e d . D o w n h o l e c o m p l i c a t i o n s o c c u r f r e q u e n t l y i n t h e d r i l l i n g p r o c e s s ,
w h i c h s e r i o u s l y a f f e c t s t h e d r i l l i n g s a f e t y . I n t h i s p a p e r , c o m b i n e d t h e d r i l l i n g e x a m p l e o f d e e p w a t e r w i t h h i g h t e m p e r a t u r e a n d h i g h
p r e s s u r e w e l l X 1 , d i n d e x m e t h o d a n d r o c k s t r e n g t h m e t h o d a r e u s e d t o m o n i t o r f o r m a t i o n p r e s s u r e w h i l e d r i l l i n g . T h e r e s u l t s
C
s h o w t h a t t h e r o c k s t r e n g t h m e t h o d i s m o r e a c c u r a t e f o r p r e s s u r e m o n i t o r i n g o f d e e p w a t e r w i t h h i g h t e m p e r a t u r e a n d h i g h p r e s s u r e
w e l l s , a n d i t c a n p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r s u b s e q u e n t m o n i t o r i n g o f f o r m a t i o n p r e s s u r e i n d e e p w a t e r w i t h h i g h t e m p e r a t u r e a n d h i g h
p r e s s u r e w e l l s .
K e y w o r d s : d e e p w a t e r ; h i g h t e m p e r a t u r e a n d h i g h p r e s s u r e ; f o r m a t i o n p r e s s u r e ; m o n i t o r i n g w h i l e d r i l l i n g ; r o c k s t r e n g t h m e t h o d .
深 水 高 温 高 压 井 具 有 钻 井 风 险 高 、 成 本 高 昂 、 具 有 很 大 风 险 ， 钻 遇 区 域 普 遍 存 在 压 力 系 统 复 杂 多
作 业 周 期 长 等 特 性 . 深 水 高 温 高 压 区 域 的 钻 井 工 作 样 的 情 况 . 当 井 底 压 力 出 现 异 常 可 能 会 导 致 井 涌 、
基 金 项 目 ： “ 十 三 五 ” 国 家 科 技 重 大 专 项 “ 莺 琼 盆 地 高 温 高 压 天 然 气 富 集 规 律 与 勘 探 开 发 关 键 技 术 （ 三 期 ） （ N o . 2 0 1 6 Z X 0 5 0 2 4 ? 0 0 5 ） “ ; 莺 琼 盆 地 高
温 高 压 钻 井 关 键 技 术 研 究 ” ( N o . C N O O C ? K J 1 3 5 Z D X M 2 4 L T D Z J 0 1 ) “ ; 莺 琼 盆 地 高 温 高 压 完 井 和 测 试 关 键 技 术 研 究 ” （ N o . C N O O C ?
K J 1 3 5 Z D X M 2 4 L T D Z J 0 3 ） .
作 者 简 介 ： 李 中 （ 1 9 7 2 - ） ， 男 ， 教 授 级 高 级 工 程 师 ， 主 要 从 事 海 洋 油 气 钻 完 井 的 研 究 和 管 理 工 作 . E ? m a i l ： l i z h o n g @ c n o o c . c o m . c n
通 讯 作 者 ： 张 祯 祥 , E ? m a i l ： z z x c u p @ 1 6 3 . c o m

引 用 格 式 ： 李 中 , 张 祯 祥 , 杨 进 等 , 2 0 1 9 . 地 层 压 力 随 钻 监 测 方 法 在 深 水 高 温 高 压 井 中 的 研 究 与 应 用 . 地 球 科 学 , 4 4 ( 8 ) : 2 5 9 7 - 2 6 0 2 .第 4 4 卷
地 球 科 学 h t t p : / / w w w . e a r t h ? s c i e n c e . n e t
2 5 9 8
3 . 2 8 2
井 漏 和 井 喷 等 复 杂 情 况 （ 武 庆 河 等 ， 1 9 9 9 ） . 严 重 影 响
l g ( )
ρ
n
N T
勘 探 作 业 安 全 . 钻 前 的 地 层 压 力 预 测 多 凭 借 分 析 人 d = , （ 2 ）
C
0 . 0 6 8 4 W ρ
m
l g ( )
工 地 震 引 发 的 声 波 速 度 和 钻 井 区 域 的 地 质 条 件 . 由
D
于 地 震 引 发 的 声 波 速 度 的 检 测 精 度 较 低 和 钻 井 区
式 中 ： N 为 钻 井 过 程 的 转 速 ， 单 位 是 r / m i n ； T 为 钻 井
域 地 质 环 境 的 多 样 性 ， 深 水 高 温 高 压 井 钻 前 的 地 层
所 消 耗 的 时 间 ， 单 位 是 m i n / m ； W 为 钻 井 时 检 测 的 压
压 力 预 测 精 度 误 差 很 大 ， 且 可 能 存 在 层 位 误 差 ， 不
力 ， 单 位 是 k N ； D 为 钻 头 的 实 际 直 径 ， 单 位 是 m m ； ρ
m
易 计 算 出 真 实 的 地 层 压 力 . 地 层 压 力 实 时 监 测 （ 杨 3
为 实 际 钻 井 时 检 测 的 溶 液 密 度 ， 单 位 是 g / c m ； ρ 为
n
进 和 高 德 利 ， 1 9 9 9 ） 对 深 水 高 温 高 压 区 域 的 钻 探 作 3
实 际 压 力 井 段 地 层 当 量 密 度 ， 单 位 是 g / c m .
业 起 着 至 关 重 要 的 作 用 ， 是 保 障 安 全 、 高 效 钻 探 的
1 . 2 建 立 正 常 压 实 段 的 d 指 数 趋 势 线
C
根 基 . 在 钻 井 作 业 中 ， 通 过 记 录 分 析 钻 井 数 据 和 泥
由 于 不 同 区 域 地 层 的 压 实 程 度 有 所 差 别 ， 压 实
浆 参 数 等 相 关 信 息 获 取 的 地 层 压 力 称 之 为 地 层 压
规 律 有 所 差 异 ， 所 以 正 常 压 实 趋 势 线 可 能 存 在 不 同
力 随 钻 监 测 技 术 . 其 主 要 原 理 是 依 据 地 层 中 连 续 沉
的 回 归 模 式 ， 有 指 数 型 、 对 数 型 或 多 项 式 型 （ Z i e g l e r
积 的 泥 页 岩 之 间 的 压 实 关 系 ， 通 过 分 析 已 钻 井 段 的
e t a l . ， 2 0 1 4 ） 等 ， 需 要 结 合 区 域 已 钻 井 的 地 质 条 件 选
钻 井 参 数 和 水 力 参 数 等 数 据 建 立 泥 页 岩 地 层 的 沉
取 合 适 的 压 实 趋 势 线 及 区 域 指 数 . 利 用 d 指 数 法 建
C
积 压 实 趋 势 线 ， 同 时 根 据 钻 井 作 业 中 实 时 获 取 的 钻
正 常 压 实 趋 势 线 ， 通 常 选 择 一 段 连 续 泥 页 岩 的 随 钻
井 参 数 和 泥 浆 性 能 等 数 据 完 成 地 层 压 力 评 估 （ 龙 海
录 井 的 数 据 得 出 d 指 数 值 ， 通 过 分 析 散 点 趋 势 建 立
C
涛 ， 2 0 0 0 ） . 目 前 常 用 的 地 层 压 力 监 测 方 法 有 d 指 数
C 趋 势 线 ， 期 间 结 合 岩 性 、 钻 井 参 数 、 钻 井 液 密 度 变 化
法 （ 夏 宏 泉 ， 2 0 0 4 ） 、 伊 顿 法 （ 余 明 发 等 ， 2 0 0 8 ； 周 东 华
等 综 合 反 映 ， 判 断 趋 势 线 偏 差 并 进 行 反 复 调 整 . 本
等 ， 2 0 1 1 ） 、 S i g m a 指 数 法 （ 毛 敏 和 郭 东 明 ， 2 0 1 1 ） 、 岩
文 中 ， 正 常 压 实 趋 势 线 采 用 指 数 型 （ 艾 姣 ， 2 0 1 6 ） ， 其
石 强 度 法 （ 王 志 战 等 ， 2 0 1 2 ） 和 地 温 梯 度 法 （ 武 少 波
公 式 为 ：
b H
和 赵 雷 青 ， 2 0 1 3 ） 等 . 本 文 分 别 选 取 了 d 指 数 法 和 岩 d = a e . （ 3 ）
C
C
对 公 式 （ 3 ） 取 对 数 ：
石 强 度 法 对 深 水 高 温 高 压 区 域 开 展 地 层 压 力 监 测
工 作 ， 并 对 两 种 地 层 压 力 监 测 方 法 在 深 水 高 温 高 压 l n d = b H + l n a , （ 4 ）
C
式 中 ： H 为 井 深 （ m ） ； b 为 斜 率 ； a 为 截 距 .
区 域 的 适 用 性 进 行 了 对 比 分 析 ， 为 保 证 深 水 高 温 高
通 过 分 析 实 时 钻 井 数 据 计 算 出 的 d 指 数 值 与
压 区 域 的 钻 探 作 业 提 供 技 术 支 撑 . C
拟 合 的 泥 页 岩 压 实 趋 势 线 之 间 的 偏 差 ， 可 以 定 性 判
1 . d 指 数 法 计 算 地 层 孔 隙 压 力
C 断 地 层 的 压 实 状 况 ， 实 时 值 相 对 正 常 趋 势 左 偏 表 明
该 处 地 层 为 欠 压 实 ， 属 于 异 常 高 压 ， 右 偏 为 异 常
1 . 1 d 指 数 计 算 模 型
C
低 压 .
d 指 数 考 虑 了 地 层 压 实 程 度 和 钻 井 压 差 对 机
C
1 . 3 地 层 孔 隙 压 力 计 算 模 型
械 钻 速 的 影 响 . 泥 页 岩 正 常 压 实 的 地 层 ， 随 着 埋 深
建 立 正 常 压 实 趋 势 线 之 后 ， 利 用 d 指 数 计 算 地
C
增 加 ， 泥 页 岩 受 上 覆 压 力 的 增 加 ， 孔 隙 度 呈 逐 渐 减
层 压 力 模 型 可 以 选 择 等 效 深 度 法 、 伊 顿 法 和 比 率 法
小 的 趋 势 ， 岩 石 变 得 逐 渐 致 密 ， 从 而 造 成 机 械 钻 速
等 ， 其 中 伊 顿 法 的 适 应 性 最 好 ， 为 目 前 使 用 最 广 泛
降 低 ， 此 时 d 指 数 呈 现 逐 渐 增 加 的 趋 势 . 同 时 还 应
C
的 压 力 计 算 方 法 ， 其 计 算 误 差 能 控 制 在 一 定 的 合 理
考 虑 钻 压 转 速 、 钻 头 尺 寸 、 钻 井 液 性 能 等 参 数 对 机
范 围 内 . 因 此 在 压 力 随 钻 监 测 中 通 常 采 用 伊 顿 法 对
械 钻 速 的 影 响 ， 需 要 在 计 算 中 对 地 层 压 力 计 算 模 型
地 层 孔 隙 压 力 进 行 计 算 .
进 行 修 正 .
伊 顿 法 计 算 公 式 ：
n
R
l g ( ) d
C
ρ
n
6 0 N
ρ = ρ - ( ρ - ρ ) . （ 5 ）
p o o n
d = . （ 1 ） ( )
C
d
c n
1 2 W ρ
m
l g ( )
6
1 0 B 考 虑 钻 压 转 速 、 钻 头 尺 寸 、 钻 井 液 性 能 等 参 数
通 过 将 公 式 中 参 数 进 行 标 准 化 处 理 后 得 到
对 机 械 钻 速 的 影 响 后 ， 还 需 对 地 层 压 力 计 算 模 型 进
（ C h e m a l i e t a l . ， 2 0 1 4 ） ： 行 修 正 （ 李 三 明 等 ， 2 0 1 6 ； S u e t a l . ， 2 0 1 6 ） .李 中 等 ： 地 层 压 力 随 钻 监 测 方 法 在 深 水 高 温 高 压 井 中 的 研 究 与 应 用
第 8 期
2 5 9 9
n β
3
d 表 示 ， 其 公 式 为 ： f ( N ) = N . 式 中 ： β 为 转 速 指 数 .
C 3
ρ = ρ - α ( ρ - ρ ) , （ 6 ）
p o o n
( )
d
c n
（ 6 ） 钻 头 尺 寸 对 岩 石 抗 钻 强 度 的 影 响 用 函 数
3
β
式 中 ： ρ 为 地 层 压 力 当 量 密 度 （ g / c m ） ； ρ 为 正 常 地 4
p n
f ( D ) 表 示 ， 其 公 式 为 ： f ( D ) = D . 式 中 ： β 为 钻 头
4
3
层 压 力 当 量 密 度 （ g / c m ） ； ρ 为 上 覆 岩 层 压 力 当 量 密
o
尺 寸 指 数 .
3
度 （ g / c m ） ； n 为 伊 顿 系 数 ， α 为 模 型 修 正 系 数 .
通 过 室 内 模 拟 实 验 ， 可 以 将 公 式 （ 7 ） 简 化 为 （ 孙
东 征 等 ， 2 0 1 6 ） ：
2 岩 石 强 度 法 计 算 地 层 孔 隙 压 力
r
2
W N é Q ù
r
1
S = α ( E ) f ( t ) , （ 9 ）
R b ê ú
r
3
B D
D n
? ?
2 . 1 岩 石 强 度 法 简 介
R ( B )
D
β r
岩 石 强 度 法 （ 杨 进 和 高 德 利 ， 1 9 9 9 ） 是 基 于 岩 石 4
( N )
i
? T
其 中 ： f ( t ) = e ， 式 中 ： β 是 实 际 钻 井 过 程 的
的 抗 钻 强 度 大 小 来 判 断 地 层 压 力 的 一 种 随 钻 监 测
2 0 0
方 式 . 岩 石 的 抗 钻 强 度 主 要 与 岩 石 性 质 、 钻 井 参 数 转 速 指 数 ； r ， r ， r ， r ， ? 为 常 数 .
1 2 3 4
以 及 地 层 压 力 有 关 . 在 钻 井 过 程 中 ， 如 果 对 于 同 类 2 . 3 岩 石 抗 钻 强 度 与 井 底 压 差 模 型 的 构 建
型 的 岩 石 保 持 钻 井 参 数 不 变 ， 则 岩 石 抗 钻 强 度 大 小
通 过 对 深 水 高 温 高 压 区 域 已 钻 井 的 钻 井 、 录
则 与 地 层 压 力 有 关 ， 通 过 上 述 现 象 对 钻 井 过 程 进 行
井 、 测 井 等 实 钻 资 料 进 行 拟 合 分 析 和 处 理 ， 得 到 了
模 型 计 算 ， 并 由 此 模 型 获 取 地 层 压 力 和 岩 石 抗 钻 强
井 底 液 柱 压 差 和 岩 石 抗 钻 强 度 的 关 系 模 型 （ A s a d i
度 的 关 系 .
e t a l . ， 2 0 1 7 ） ：
2 . 2 岩 石 抗 钻 强 度 模 型
é S / S ù
A R R O
Δ p = α t a n π - c + d , （ 1 0 ）
ê ú
2 ê 2 ú 2
岩 石 的 抗 钻 程 度 S ， 即 为 钻 井 作 业 过 程 中 岩 石
R
S / S
R m a x R O
? ?
的 抗 破 碎 强 度 （ 汤 建 荣 等 ， 2 0 1 6 ） ， 具 体 公 式 为 ：
式 中 ： α 、 c 、 d 为 系 数 ； S 为 井 底 压 差 为 零 时 的 岩
2 2 2 R O
S = α f ( W ) f ( N ) f ( R ) f ( D ) ×
R 1 2 3 4
石 抗 钻 强 度 （ M P a ） ； S 为 岩 石 平 均 抗 钻 强 度
A R
, （ 7 ）
f ( E ) f ( B ) f ( L ) f ( Δ p ) f ( Q )
5 b 6 t 7 8 9
（ M P a ） ； S 为 井 底 压 差 最 大 时 计 算 的 岩 石 最 大 抗
R m a x
式 中 ： α 为 常 数 ； W 为 钻 压 ， 单 位 是 k N ； N 为 钻 井 过
钻 强 度 （ M P a ） .
程 的 转 速 ， 单 位 是 r / m i n ； R 为 钻 井 过 程 中 的 钻 速 ， 单
图 1 是 公 式 （ 1 0 ） 的 具 体 表 达 式 ， 表 征 井 底 液 柱
位 是 m / h ； D 为 钻 头 的 实 际 直 径 ， 单 位 是 m m ； B 为
t
压 差 和 岩 石 抗 钻 强 度 的 相 互 作 用 关 系 ， 其 中
钻 头 类 别 ； L 为 地 层 岩 石 特 性 ； Δ p 为 井 底 液 柱 压 差 ，
S / S （ M a e t a l . ， 2 0 1 8 ） 为 归 一 化 的 岩 石 抗 钻 强 度 .
A R R O
单 位 是 M P a ； Q 为 钻 井 液 排 量 ， 单 位 是 L / s ； E 为 钻
b
该 模 型 的 主 要 特 征 为 ： 首 先 当 Δ p 为 负 值 时 ， 即
头 磨 损 因 子 .
欠 平 衡 钻 进 工 况 ， 岩 石 抗 钻 强 度 表 现 出 类 似 的 指 数
关 于 模 型 中 相 关 影 响 因 素 的 讨 论 如 下 ：
形 式 ， 这 种 特 性 可 以 在 已 钻 井 的 随 钻 录 井 资 料 中 获
（ 1 ） E 的 值 可 根 据 钻 头 扭 矩 和 钻 压 进 行 计 算 ，
b
取 证 实 ； 其 次 ， 当 Δ p 为 较 高 的 正 值 时 ， 岩 石 抗 压 强 度
对 于 牙 轮 钻 头 的 磨 损 因 子 （ 孙 东 征 等 ， 2 0 1 6 ） 计 算 公
存 在 最 大 值 ， 该 特 性 也 可 在 实 验 室 内 开 展 围 压 下 的
式 为 ：
钻 速 实 验 进 行 验 证 （ 邱 楠 生 等 ， 2 0 1 8 ） ； 最 后 ， 当 在 较
T
b
E = f , （ 8 ）
b
( )
p
b
其 中 ： T 为 钻 头 扭 矩 ， P 为 钻 头 钻 压 .
b b
（ 2 ） 钻 头 类 型 不 同 （ 刮 刀 钻 头 、 牙 轮 钻 头 、 P D C
钻 头 ） ， 岩 石 的 抗 钻 强 度 也 不 同 ， f ( B ) 的 大 小 也
t
不 同 .
（ 3 ） 钻 压 对 岩 石 抗 钻 强 度 的 影 响 用 函 数 f ( W )
β
1
表 示 ， 其 公 式 为 ： f ( W ) = W . 式 中 ： β 为 钻 压 指 数 .
1
（ 4 ） 钻 速 对 岩 石 抗 钻 强 度 的 影 响 用 函 数 f ( R )
图 1 井 底 压 差 与 岩 石 抗 钻 强 度 关 系
β
2
表 示 ， 其 公 式 为 ： f ( R ) = R . 式 中 ： β 为 钻 速 指 数 .
2
F i g . 1 R e l a t i o n d i a g r a m b e t w e e n b o t t o m ? h o l e p r e s s u r e
（ 5 ） 转 速 对 岩 石 抗 压 强 度 的 影 响 用 函 数 f ( N )
d i f f e r e n c e a n d r o c k s t r e n g t h第 4 4 卷
地 球 科 学 h t t p : / / w w w . e a r t h ? s c i e n c e . n e t
2 6 0 0
表 1 岩 石 强 度 法 、 d 指 数 法 监 测 地 层 孔 隙 压 力 梯 度 值 与 实 测 值 对 比 表
C
T a b l e 1 C o m p a r i s o n t a b l e o f p o r e p r e s s u r e v a l u e s m o n i t o r e d b y r o c k s t r e n g t h m e t h o d a n d d i n d e x m e t h o d
C
实 测 压 力 梯 度 岩 石 强 度 法 d 指 数 法
C
井 号 井 深 ( m )
3
3 3
当 量 密 度 （ g / c m ） 压 力 梯 度 （ g / c m ） 误 差 （ % ） 压 力 梯 度 （ g / c m ） 误 差 （ % ）
3 0 6 5 1 . 6 6 1 . 5 8 4 . 8 1 . 5 1 9 . 0
3 9 8 7 2 . 1 7 2 . 2 5 4 . 7 2 . 0 2 6 . 9
X 1 4 0 2 3 2 . 2 0 2 . 1 2 3 . 6 1 . 8 6 5 . 5
4 0 5 7 2 . 2 0 2 . 2 1 0 . 5 2 . 0 4 7 . 3
4 0 9 8 2 . 2 5 2 . 2 3 0 . 9 2 . 0 6 8 . 5
3 现 场 应 用
X 1 井 是 南 海 海 域 的 一 口 深 水 高 温 高 压 探 井 ， 所
处 水 深 为 1 0 0 6 m ， 井 深 4 1 0 0 m ， 井 底 温 度 1 8 7 ℃ .
主 要 目 的 层 为 黄 流 组 ， 目 的 层 附 近 孔 隙 压 力 系 数 范
围 为 2 . 1 7 ~ 2 . 2 5 ， 通 过 d 指 数 法 和 岩 石 强 度 法 对 X 1
C
井 的 地 层 孔 隙 压 力 进 行 随 钻 监 测 ， 并 与 钻 后 的 地 层
压 力 实 测 结 果 进 行 对 比 分 析 ， 结 果 如 表 1 所 示 . 结 果
表 明 ： 基 于 d 指 数 法 的 地 层 压 力 计 算 结 果 精 度 大 于
C
9 0 % ， 基 于 岩 石 强 度 法 的 压 力 计 算 精 度 大 于 9 5 % .
图 2 是 X 1 井 中 使 用 两 种 方 法 计 算 的 地 层 压 力 监 测
结 果 对 比 图 .
4 认 识 与 建 议
（ 1 ） X 1 井 中 的 压 力 计 算 结 果 显 示 ， d 指 数 法 的
C
计 算 结 果 误 差 在 1 0 % 以 内 ， 岩 石 强 度 法 的 计 算 结 果
误 差 小 于 5 % ， 这 表 明 基 于 岩 石 强 度 法 的 地 层 压 力
监 测 方 式 可 获 取 更 加 精 准 的 结 果 ， 并 通 过 及 时 准 确
的 监 测 地 层 压 力 变 化 为 后 续 的 深 水 高 温 高 压 井 作
业 提 供 指 导 .
图 2 X 1 井 两 种 方 法 监 测 结 果 对 比
（ 2 ） 基 于 岩 石 强 度 法 的 地 层 压 力 监 测 模 型 ， 在
F i g . 2 C o m p a r i s o n d i a g r a m o f t w o m o n i t o r i n g m e t h o d s
实 际 计 算 中 考 虑 了 钻 头 类 别 、 钻 井 参 数 和 水 力 参 数
i n w e l l X 1
的 影 响 ， 弥 补 了 d 指 数 法 的 不 足 ， 避 免 了 人 为 建 立
C
正 常 压 实 趋 势 线 对 计 算 结 果 的 干 扰 .
低 的 正 压 差 条 件 下 钻 进 时 ， Δ p 的 微 弱 差 异 将 导 致 岩
（ 3 ） 基 于 岩 石 强 度 法 的 地 层 压 力 计 算 模 型 是 建
石 抗 钻 强 度 的 急 剧 变 化 ， 本 模 式 可 灵 敏 的 检 测 异 常
立 在 岩 石 本 身 的 物 理 性 质 上 的 ， 计 算 结 果 不 受 岩 性
地 层 压 力 .
的 制 约 ， 应 用 范 围 比 d 指 数 法 更 广 泛 .
C
2 . 4 地 层 孔 隙 压 力 计 算
通 过 井 底 液 柱 压 差 可 以 定 量 评 估 地 层 孔 隙 压
R e f e r e n c e s
力 . 即 ：
A i ， J . ， 2 0 1 6 . A n a l y s i s o f M W D P r e s s u r e M o n i t o r i n g T e c h ?
P = P - Δ p , （ 1 1 ）
p n
n o l o g y . P e t r o c h e m i c a l I n d u s t r y T e c h n o l o g y ， 2 3 （ 1 0 ） ：
式 中 ： P 为 地 层 孔 隙 压 力 （ M P a ） ； P 为 钻 井 液 井 底
p n
1 7 4 （ i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ） .
液 柱 压 力 （ M P a ） . A s a d i , M . S . , G h o s h , A . , B o r d o l o i , S . , e t a l . , 2 0 1 7 . I n t e ?李 中 等 ： 地 层 压 力 随 钻 监 测 方 法 在 深 水 高 温 高 压 井 中 的 研 究 与 应 用
第 8 期
2 6 0 1
g r a t e d P r e ? D r i l l a n d R e a l ? T i m e G e o m e c h a n i c a l M o d e l ? d i c t i o n a n d D e t e c t i o n d u r i n g D r i l l i n g . J o u r n a l o f C e n t r a l
l i n g B r i n g s S i g n i f i c a n t B e n e f i t s t o D e e p w a t e r W i l d c a t
S o u t h U n i v e r s i t y ( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ) , 4 3 ( 4 ) :
E x p l o r a t i o n D r i l l i n g C a m p a i g n — A C a s e S t u d y . T h e A P ? 1 4 2 9 - 1 4 3 3 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) .
P E A J o u r n a l , 5 7 ( 2 ) : 6 9 8 . h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 0 7 1 /
W u , Q . H . , Y a n , G . P . , Z h a o , T . S . , 1 9 9 9 . T h e O r i g i n g a n d
a j 1 6 2 4 5 C h a r a c t e r I s t i c s o f G a s ? S h o w T y p e s . F a u l t ? B l o c k O i l &
C h e m a l i , R . , S e m a c , W . , B a l l i e t , R . , e t a l . , 2 0 1 4 . F o r m a ?
G a s F i e l d , 6 ( 3 ) : 1 5 - 1 8 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b ?
t i o n ? E v a l u a t i o n C h a l l e n g e s a n d O p p o r t u n i t i e s i n D e e p ? s t r a c t ) .
W a t e r . P e t r o p h y s i c s , 5 5 ( 0 2 ) : 1 2 4 - 1 3 5 .
W u , S . B . , Z h a o , L . Q . , 2 0 1 3 . B r i e f D i s c u s s i o n o n t h e I n f l u ?
L i , S . M . , W u , Z . C . , D e n g , W . H . , 2 0 1 6 . F o r m a t i o n P r e s ?
e n c e F a c t o r s o f D c I n d e x M e t h o d i n P r e d i c t i n g F o r m a ?
s u r e M o n i t o r i n g T e c h n o l o g y i n Y u a n b a A r e a . M u d L o g ?
t i o n P r e s s u r e . W e s t e r n P r o s p e c t i n g E n g i n e e r i n g , 2 5 ( 1 2 ) :
g i n g E n g i n e e r i n g , 2 7 ( 1 ) : 3 6 - 3 9 , 9 1 ( i n C h i n e s e w i t h
4 6 - 4 8 , 5 2 ( i n C h i n e s e ) .
E n g l i s h a b s t r a c t ) .
X i a , H . Q . , Z h o n g , J . M . , S h i , X . B . , e t a l . , 2 0 0 4 . F o r m a t i o n
L o n g , H . T . , 2 0 0 0 . F o l l o w ? U p M o n i t o r i n g a n d E v a l u a t i o n o f
P r e s s u r e P r e d i c t i o n M e t h o d s f o r O f f s h o r e D r i l l i n g . N a t u ?
t h e F o r m a t i o n P r e s s u r e i n t h e P r o c e s s o f D r i l l i n g . N a t u ?
r a l G a s I n d u s t r y , 2 4 ( 1 1 ) : 7 3 - 7 5 , 1 9 ( i n C h i n e s e w i t h
r a l G a s I n d u s t r y , 2 0 ( 4 ) : 3 3 - 3 6 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h
E n g l i s h a b s t r a c t ) .
a b s t r a c t ) .
Y a n g , J . , G a o , D . L . , 1 9 9 9 . T e c h n o l o g i e s f o r I n s p e c t i n g a n d
M a , T . , P e n g , N . , P i n g , C . , e t a l . , 2 0 1 8 . S t u d y a n d V e r i f i ?
P r e d i c t i n g F o r m a t i o n P r e s s u r e w h i l e D r i l l i n g . J o u r n a l o f
c a t i o n o f a P h y s i c a l S i m u l a t i o n S y s t e m f o r F o r m a t i o n
t h e U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m , C h i n a ( E d i t i o n o f N a t u r a l
P r e s s u r e T e s t i n g w h i l e D r i l l i n g . G e o f l u i d s , 2 0 1 8 ( 7 ) : 1 -
S c i e n c e ) , 2 3 ( 1 ) : 3 5 - 3 7 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) .
1 8 . h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 3 0 3 9 / 1 0 0 0 1 0 0 9 7
Y u , M . F . , X u , X . R . , H u a n g , Y . Q . , 2 0 0 8 . A p p l i c a t i o n o f
M a o , M . , G u o , D . M . , 2 0 1 1 . T h e A p p l i c a t i o n o f M u d L o g ?
L W D T e c h n o l o g y f o r A b n o r m a l l y H i g h P r e s s u r e
g i n g T e c h n o l o g y o f t h e F o r m a t i o n P r e s s u r e w h i l e D r i l l ?
C a u s e d b y u n d e r C o m p a c t i o n . J o u r n a l o f P e t r o l e u m a n d
i n g i n H i g h T e m p e r a t u r e a n d P r e s s u r e W e l l s . M u d L o g ?
N a t u r a l G a s , 2 0 ( 3 ) : 3 2 6 - 3 2 8 ( i n C h i n e s e ) .
g i n g E n g i n e e r i n g , 2 2 ( 3 ) : 4 2 - 4 6 ( i n C h i n e s e w i t h E n g ?
Z h o u , D . H . , L i , C . N . , D u , J . , e t a l . , 2 0 1 1 . R e s e a r c h o n
l i s h a b s t r a c t ) .
M o n i t o r i n g a n d F o r e c a s t i n g T e c h n i q u e s o f F o r m a t i o n
M a o , M . , G u o , D . M . , 2 0 1 1 . A p p l i c a t i o n o f F o r m a t i o n P r e s ?
P r e s s u r e w i t h D r i l l i n g . D r i l l i n g & P r o d u c t i o n T e c h n o l o ?
s u r e L o g g i n g W h i l e D r i l l i n g T e c h n o l o g y i n H i g h T e m ?
g y , 3 4 ( 6 ) : 2 7 - 2 8 , 4 0 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) .
p e r a t u r e a n d H i g h P r e s s u r e W e l l s . L o g g i n g E n g i n e e r i n g ,
Z i e g l e r , F . E . , J o n e s , J . F . , 2 0 1 4 . P r e d r i l l P o r e ? P r e s s u r e P r e ?
2 2 ( 3 ) : 4 2 - 4 6 ( i n C h i n e s e ) .
d i c t i o n a n d P o r e P r e s s u r e a n d F l u i d L o s s M o n i t o r i n g
Q i u , N . S . , L i u , W . , X u , Q . C . , e t a l . , 2 0 1 8 . T e m p e r a t u r e
d u r i n g D r i l l i n g : A C a s e S t u d y f o r a D e e p w a t e r S u b s a l t
a n d P r e s s u r e F i e l d s o f D e e p ? A n c i e n t M a r i n e S t r a t a a n d
G u l f o f M e x i c o W e l l a n d D i s c u s s i o n o n F r a c t u r e G r a d i ?
H y d r o c a r b o n A c c u m u l a t i o n . G e o s c i e n c e , 4 3 ( 1 0 ) : 3 5 1 1 -
e n t , F l u i d L o s s e s , a n d W e l l b o r e B r e a t h i n g . I n t e r p r e t a ?
3 5 2 5 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) .
t i o n , 2 ( 1 ) : S B 4 5 - S B 5 5 . h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 1 9 0 / i n t ?
S u , Y . D . , J i a n g , C . , Z h u a n g , C . X . , e t a l . , 2 0 1 6 . J o i n t I n v e r ?
2 0 1 3 ? 0 0 9 9 . 1
s i o n o f L o g g i n g ? W h i l e ? D r i l l i n g M u l t i p o l e A c o u s t i c D a t a
附 中 文 参 考 文 献
t o D e t e r m i n e P ? a n d S ? W a v e V e l o c i t i e s i n U n c o n s o l i d a t ?
艾 姣 , 2 0 1 6 . 随 钻 压 力 监 测 技 术 分 析 . 石 化 技 术 , 2 3 ( 1 0 ) : 1 7 4 .
e d S l o w F o r m a t i o n s . G e o p h y s i c s , 8 1 ( 5 ) : D 5 5 3 - D 5 6 0 .
李 三 明 , 吴 志 超 , 邓 文 辉 , 2 0 1 6 . 地 层 压 力 监 测 技 术 在 元 坝
h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 1 1 9 0 / g e o 2 0 1 6 ? 0 1 3 3 . 1
地 区 的 应 用 . 录 井 工 程 , 2 7 ( 1 ) : 3 6 - 3 9 , 9 1 .
S u n , D . Z . , Y a n g , J . , Y a n g , J . Q . , e t a l . , 2 0 1 6 . A p p l i c a t i o n
龙 海 涛 , 2 0 0 0 . 钻 进 过 程 中 地 层 压 力 跟 踪 监 测 与 评 价 . 天 然
o f F o r m a t i o n P r e s s u r e P r e d i c t i o n w h i l e D r i l l i n g T e c h n o l ?
o g y i n H T H P W e l l s . O i l D r i l l i n g & P r o d u c t i o n T e c h ? 气 工 业 , 2 0 ( 4 ) : 3 3 - 3 6 .
毛 敏 , 郭 东 明 , 2 0 1 1 . 随 钻 地 层 压 力 录 井 技 术 在 高 温 高 压 井
n o l o g y , 3 8 ( 6 ) : 7 4 6 ? 7 5 1 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) .
T a n g , J . R . , W a n g , H . , M e n g , L . J . , e t a l . , 2 0 1 6 . P r e s s u r e 中 的 应 用 . 录 井 工 程 , 2 2 ( 3 ) : 4 2 - 4 6 .
邱 楠 生 , 刘 雯 , 徐 秋 晨 , 等 , 2 0 1 8 . 深 层 - 古 老 海 相 层 系 温 压
E v o l u t i o n a n d I t s E f f e c t o n P e t r o l e u m A c c u m u l a t i o n i n
N a n p u S a g , B o h a i B a y B a s i n . E a r t h S c i e n c e , 4 1 ( 5 ) : 场 与 油 气 成 藏 . 地 球 科 学 , 4 3 ( 1 0 ) ： 3 5 1 1 - 3 5 2 5 .
8 0 9 - 8 2 0 ( i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t ) . 孙 东 征 , 杨 进 , 杨 翔 骞 , 等 , 2 0 1 6 . 地 层 压 力 随 钻 预 测 技 术 在
W a n g , Z . Z . , G a i , S . S . , X u , A . S . , 2 0 1 2 . T w o N e w M e t h ? 高 温 高 压 井 的 应 用 . 石 油 钻 采 工 艺 , 3 8 ( 6 ) : 7 4 6 - 7 5 1 .
o d s B a s e d o n D c E x p o n e n t f o r A b n o r m a l P r e s s u r e P r e ? 汤 建 荣 , 王 华 , 孟 令 箭 , 等 , 2 0 1 6 . 渤 海 湾 盆 地 南 堡 凹 陷 地 层第 4 4 卷
地 球 科 学 h t t p : / / w w w . e a r t h ? s c i e n c e . n e t
2 6 0 2
压 力 演 化 及 其 成 藏 意 义 . 地 球 科 学 , 4 1 ( 5 ) : 8 0 9 - 8 2 0 . 方 法 . 天 然 气 工 业 , 2 4 ( 1 1 ) : 7 3 - 7 5 , 1 9 .
王 志 战 , 盖 姗 姗 , 许 爱 生 , 2 0 1 2 . 基 于 d 指 数 的 2 种 异 常 压 杨 进 , 高 德 利 , 1 9 9 9 . 地 层 压 力 随 钻 监 测 和 预 测 技 术 研 究 .
C
力 随 钻 预 监 测 新 方 法 . 中 南 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) , 4 3 石 油 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) , 2 3 ( 1 ) : 3 5 - 3 7 .
( 4 ) : 1 4 2 9 - 1 4 3 3 . 余 明 发 , 徐 孝 日 , 黄 彦 庆 , 2 0 0 8 . 欠 压 实 成 因 异 常 高 压 的 随
武 庆 河 , 严 国 平 , 赵 铁 锁 , 1 9 9 9 . 常 见 气 显 示 的 成 因 及 特 征 . 钻 检 测 技 术 应 用 研 究 . 石 油 天 然 气 学 报 , 3 0 ( 3 ) :
断 块 油 气 田 , 6 ( 3 ) : 1 5 - 1 8 . 3 0 8 - 3 1 0 .
武 少 波 , 赵 雷 青 , 2 0 1 3 . 浅 谈 D C 指 数 法 预 测 地 层 压 力 的 影 周 东 华 , 李 翠 楠 , 杜 娟 , 等 , 2 0 1 1 . 随 钻 地 层 压 力 监 测 和 预 测
响 因 素 . 西 部 探 矿 工 程 , 2 5 ( 1 2 ) : 4 6 - 4 8 , 5 2 . 技 术 研 究 . 钻 采 工 艺 , 3 4 ( 6 ) : 2 7 - 2 8 , 4 0 .
夏 宏 泉 , 钟 敬 敏 , 石 晓 兵 , 等 , 2 0 0 4 . 海 上 钻 探 地 层 压 力 预 测

《 地 球 科 学 》
2 0 1 9 年 9 月 第 4 4 卷 第 9 期 要 目 预 告
典 型 岩 溶 小 流 域 水 体 中 硝 酸 盐 分 布 特 征 及 成 因 : 以 普 定 后 寨 河 流 域 为 例 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 李 耕 等
六 盘 水 矿 区 关 键 带 岩 溶 水 水 化 学 演 化 特 征 及 驱 动 因 子 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 叶 慧 君 等
贵 州 主 要 碳 酸 盐 岩 含 水 层 污 染 现 状 与 特 征 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 罗 维 等
黔 东 北 地 区 地 热 水 化 学 特 征 及 起 源 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 宋 小 庆 等
岩 溶 地 下 水 脆 弱 性 评 价 的 城 镇 化 因 子 ： 以 水 城 盆 地 为 例 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 汪 莹 等
水 力 压 裂 对 地 下 水 影 响 的 深 部 脆 弱 性 评 价 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 芦 红 等
黔 东 注 溪 黑 色 岩 系 地 球 化 学 特 征 及 矿 化 富 集 规 律 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 刘 文 等
粤 北 长 江 铀 矿 田 辉 长 闪 长 岩 的 岩 石 成 因 及 其 与 铀 成 矿 的 关 系 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 钟 福 军 等