[发明专利]基于灰色预测理论的钻头前方待钻地层孔隙压力预测方法

说明书

本发明公开了一种基于灰色预测理论的钻头前方待钻地层孔隙压力预测方法，将灰色预测理论应用于钻井过程中钻头前方待钻地层孔隙压力预测，构建了压力预测模型。本方案可以为现场钻井技术人员提供较为准确的钻头前方待钻地层的孔隙压力信息，基于待钻地层孔隙压力预测结果可以进行钻井作业过程的动态风险评价，然后根据风险评价结果进行钻井施工措施的优化调整，从而辅助钻井技术人员快速、准确地决策并防止钻井风险程度进一步恶化，最终减少由于孔隙压力信息认识不准确带来的作业风险，以期达到降低钻井风险或无风险钻井目标。

技术领域

本发明涉及深井钻井技术领域，具体为一种基于灰色预测理论的钻头前方待钻地层孔隙压力预测方法。

背景技术

地层孔隙压力是反映地层中流体情况、岩石类型及其工程力学性质以及地质构造等的基础数据，地层孔隙压力的准确预测是保证钻井从设计到施工顺利安全进行的重要前提。因此，地层孔隙压力监测与预测一直是油气钻井的一项重要任务。目前，异常地层孔隙压力的求取方法主要分为以下几类：钻前压力预测、随钻压力监测、地球物理测井压力检测以及压力实测。其中，地球物理测井是普遍公认的用于准确预测地层孔隙压力的重要手段，但是，这种方法是一种事后预测法，它无法预测井底以下未钻达地层的孔隙压力。而随钻监测法和钻后测井压力检测法都不能预测钻头前方待钻地层的压力值。钻前压力预测主要是利用地震层速度资料及其与地层孔隙压力的关系模型计算地层孔隙压力，常用的方法有等效深度法、单点预测模型和综合预测模型等，利用钻进过程中各种钻井和录井参数进行压力监测已在油气田的实际钻井过程中得到了广泛应用，起到了实时指导钻井工程的作用。

但是，由于采用的地层孔隙压力钻前预测法是通过地震资料来预测地层孔隙压力，而地下地质情况比较复杂，以及能获得的井底以下的信息太少，或者说有用信息根本没有，因此，地层孔隙压力钻前预测较为困难，以至于地层孔隙压力钻前预测法预测的结果不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于灰色预测理论的钻头前方待钻地层孔隙压力预测方法，通过基于灰色预测理论建立的地层孔隙压力预测模型，对待钻区域进行地层孔隙压力预测，为现场钻井作业人员提供较为准确的钻头下部待钻地层的地层孔隙压力信息，解决由于地层孔隙压力信息认识不准确带来的风险，以达到无风险钻井的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于灰色预测理论的钻头前方待钻地层孔隙压力预测方法，包括：

步骤1：基于钻前资料获取钻头在目标井的预设井深区间的n个随钻地层压力，确定所述n个随钻地层压力对应的原始数列p⁽⁰⁾；

步骤2：对所述原始数列p⁽⁰⁾进行预处理，得到p'⁽⁰⁾；

步骤3：对于p'⁽⁰⁾基于灰色理论建立所述目标井的地层孔隙压力预测模型；

步骤4：基于所述地层孔隙压力预测模型预测所述目标井的待钻区域的地层孔隙压力。

优选的，基于钻前资料获取钻头在目标井的预设井深区间的n个随钻地层压力，确定所述n个随钻地层压力对应的原始数列p⁽⁰⁾，包括：

基于钻前资料获取钻头在目标井的预设井深区间的n个随钻地层压力，将所述n个随钻地层压力根据井深递增进行排序，得到原始数列p⁽⁰⁾＝{p⁽⁰⁾(k)}＝{p⁽⁰⁾(1),p⁽⁰⁾(2),...,p⁽⁰⁾(n)},k＝1,2,...,n.。

优选的，在所述步骤2中，对所述原始数列p⁽⁰⁾预处理，得到p'⁽⁰⁾，包括：