钻井工程油气井压力预测与控制PPT课件.pptx

钻井工程中的油气井压力预测与控制是确保钻井安全的关键环节，主要分为一级井控、二级井控和三级井控。一级井控着重于预防，通过调整钻井液的密度，使其液柱压力高于地层孔隙压力，防止地层流体流入井筒。二级井控是在一级井控失效，出现井涌或井喷时，依赖地面设备和技术来控制井涌或井喷。而三级井控是在二级井控失败后，如井喷失控，采取的紧急措施，如打救援井或灭火。 在钻井过程中，理解并预测地层压力至关重要。地层压力主要包括静液压力、上覆岩层压力和地层孔隙压力。静液压力由液柱的重量产生，与液体密度和垂直高度成正比，与横向尺寸和形状无关。公式Ph=0.00981ρ1h1用于计算静液压力，其中Ph为静液压力，ρ1为流体密度，h1为静液柱垂直高度。静液压力梯度GDh= Ph / h1，受到液体密度、含盐浓度、气体浓度和温度梯度的影响。 上覆岩层压力是地层以上所有岩层和孔隙流体的总重量造成的压力，与岩石密度、孔隙度及埋藏深度相关。公式pob= 0.00981[(l－ф)ρma+ фρf ] h可以计算上覆岩层压力，其中pob为上覆岩层压力，h为地质柱状剖面垂直高度，ф为岩石孔隙度，ρma为岩石基质密度，ρf为岩石孔隙中流体密度。 地层压力，即地层孔隙压力，是作用在岩石孔隙内流体上的压力。正常地层压力等于从地表到该地层的静液压力，通常以0.0105 MPa/m作为平均梯度。然而，实际操作中可能会遇到异常高压（pp＞ph）或异常低压（pp＜ph）的情况。异常高压可能由于欠压实、水热增压或蒙脱石脱水等因素造成，而异常低压多见于油气藏长时间开采后压力补充不足，可能导致井漏。 异常压力的成因复杂，异常低压可能是油气藏开采导致的压力下降，而异常高压则可能由沉积压实不均、水热增压、渗透作用和构造作用等多因素共同作用形成。在处理异常高压时，需注意其不能超过上覆岩层压力，否则可能导致井喷等严重事故。因此，准确预测和控制地层压力对于钻井作业的安全性和效率至关重要。