基于地震资料的钻井工程风险预测研究

摘要

随着国内油气田开发力度的加大，钻井深度不断加深，油气开发所遇到的地质环境也越来越复杂，钻井过程中频繁出现漏、喷、塌、卡等各种工程风险，严重制约了安全、高效钻井施工。准确的钻井工程风险评价不仅是防控钻井工程风险、保证工程作业安全顺利实施的前提，更是工程人员投资决策的重要依据，对钻井施工具有重要意义。然而，钻井工程风险评价主要依据于区域的三压力剖面，对于只有少量探井甚至没有探井的情况下，地震资料预测法是获得地层三压力的唯一方法。 针对上述问题，本文从原始地震资料入手，对初始资料进行了处理，采用Dix公式由叠加速度求取了平均速度和层速度，并利用平均速度进行了时深转换，实现了层速度由时间域向深度域的转换。对整个工区建立网格体，并将层速度Segy体中的数据重采样至网格体中，最终建立了便于提取数据的层速度属性体。在以上的基础上，通过对国内外基于层速度资料计算地层压力方法的调研与分析，选取了合适的压力计算方法，实现了地层压力的计算。将由地震资料计算得到的压力数据与测井资料计算的数据进行对比发现，孔隙压力计算结果较为准确，而坍塌压力和破裂压力计算结果有较大误差。采用纵向深度校正、横向数据校正对计算结果进行校正。从校正结果看，该方法不仅能够保留地震计算得到的压力数据的原始趋势，还能使得结果更接近于测井值。采用克里金插值方法，建立了区域三维压力体，实现了区域三压力描述。最后，利用Monte-Carlo方法实现含可信度地层压力剖面的建立；结合压力约束准则，建立含可信度安全钻井液密度窗口；结合风险评价方法，实现了对目标井BD-1井钻井工程风险评价分析，并将理论结果与实际结果进行对比，风险预测虽然存在误差，但是预测结果基本符合实际。最终形成了一套完整的基于地震资料的钻井工程风险预测方法。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 地层层速度获取方法国内外研究现状

1.2.2 地层压力计算方法国内外研究现状

1.2.3 钻井工程风险评价国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 层速度体的建立

2.1 地震资料的提取与处理

2.2 层速度的求取

2.2.1 各种地震速度的计算公式

2.2.2 地震波速度的用途

2.2.3 层速度的计算

2.3 时深转换

2.3.1 时深转换原理

2.3.2 时深转换方法

2.4 层速度属性体的建立与提取

2.4.1 层速度属性体建立基本方法

2.4.2 层速度的提取

2.5 本章小结

第三章 区域地层压力描述

3.1 地层压力计算

3.1.1 地层孔隙压力定量计算

3.1.2 地层坍塌压力定量计算

3.1.3 地层破裂压力计算模型

3.2 地层压力计算结果对比

3.3 压力校正

3.3.1 压力校正原理

3.3.2 校正结果

3.4 三维压力体的建立

3.4.1 区域化计算方法总结

3.4.2 两种主要的空间插值计算方法

3.4.3 基于Petrel软件建立三维压力体

3.5 本章小结

第四章 钻井工程风险评价方法

4.1 钻井工程风险种类及影响因素

4.1.1 钻井工程风险种类

4.1.2 钻井工程风险影响因素

4.2 含可信度地层压力求取方法

4.2.1 概率分布类型

4.2.2 含可信度地层压力计算

4.2.3 安全钻井液密度窗口的确定

4.2.4 风险评价模型的建立

4.3 钻井工程风险评价方法及应用

4.3.1 风险评价方法

4.3.2 评价方法及其应用

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢