[发明专利]用于页岩气井的地层压力计算方法及装置

说明书

本发明提供一种用于页岩气井的地层压力计算方法，其包含：步骤一：依据同一区域内已钻井的钻井资料建立基于敏感元素的用于页岩气井的地层压力计算模型；步骤二：整理目标井的元素录井数据，计算得到目标井的敏感元素包络线与敏感元素基线之差，得到差值；步骤三：将差值代入地层压力计算模型，实时计算得到目标井的地层压力或压力系数。本发明采用页岩气井广泛使用的元素录井数据，通过选取对岩石孔隙体积参数、岩石孔隙流体体积参数共同敏感的元素，建立与地层压力的关系模型，实现了通过元素录井数据实时、连续、准确计算页岩气地层压力的目的，克服了当前通过dc指数计算地层压力的理论不适应性、参数不适应性和方法不适应性。

技术领域

本发明涉及石油工程技术领域，具体地说，涉及一种用于页岩气井的地层压力计算方法及装置。

背景技术

一般来说，随钻计算地层压力采用的主要原理是欠压实理论，主要参数是dc指数或Sigma指数、主要方法是伊顿法或比值法。

现有技术中，伊顿法在美国海湾地区应用比较广泛，是在哈伯特和维利斯理论基础上发展起来的，其坚持一种观点：认为地下岩层充满着层理，节理和裂缝，井内流体压力只是沿着这些破裂面侵入，使其张开。因此，使裂缝张开的流体压力只需克服垂直于裂缝面的地应力。

伊顿法只适用于像墨西哥湾这样的地层沉积较新，受构造运动影响小的连续沉积盆地，而对于地层年代较老，构造运动影响大的区域，其预测效果欠佳。

现有技术中，比值法假设在欠压实层段同一深度点上曲线的实际值与正常趋势线值二者间的比值与地层压力成比例关系。其计算公式如下：

Pa＝Pn*Datn/Dato

式中：Pa＝实际深度点的地层压力梯度；

Pn＝相同深度下正常趋势线上的压力梯度；

Datn＝在正常趋势线上的数据值；

Dato＝数据曲线的实际值。

针对页岩气地层，伊顿法或比值法的不适应性体现在三个方面：

一是原理不适应，页岩气地层的压力成因复杂，除了欠压实之外，更为重要的压力成因是生烃作用和构造挤压作用；

二是参数不适应，页岩气采用水平井钻井工艺，工程参数受影响较大；

三是方法不适应，水平井的“压实”趋势线难以准确确定。

因此，现场录井基本上不提供页岩气地层的压力数据，现有技术中，某页岩气水平井提供了采用dc指数计算的压力系数最大为1.39，而压裂试气的地层压力系数为1.91，误差较大。

因此，本发明提供了一种用于页岩气井的地层压力计算方法及装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于页岩气井的地层压力计算方法，所述方法包含以下步骤：

步骤一：依据同一区域内已钻井的钻井资料建立基于敏感元素的用于页岩气井的地层压力计算模型；

步骤二：整理目标井的元素录井数据，计算得到所述目标井的敏感元素包络线与敏感元素基线之差，得到差值；

步骤三：将所述差值代入所述地层压力计算模型，实时计算得到所述目标井的地层压力或压力系数。

根据本发明的一个实施例，所述步骤一中具体包含以下步骤：收集已钻井的元素录井资料、气测录井资料、工程参数录井资料、测井资料以及压裂试气资料。

根据本发明的一个实施例，所述步骤一中具体包含以下步骤：

基于已钻井的钻井资料分析岩样中每一种元素与岩石孔隙体积参数以及岩石孔隙流体体积参数的相关性；