随钻地层压力监测系统及其应用

随钻地质导向设备在油井完井监测中的应用效果评估随钻地质导向设备是一种在油井完井监测中广泛应用的技术装备。

它通过测量并记录油井钻探过程中的各种地质信息，帮助石油工程师和地质学家更好地了解井下地层情况，并在油井完井过程中提供定位和导向作用。

本文将对随钻地质导向设备在油井完井监测中的应用效果进行评估。

首先，随钻地质导向设备在油井完井监测中的应用使得油井的定位更加准确。

传统的钻井方式往往依赖于钻井工具和地质钻探人员的经验，存在一定的误差。

然而，随钻地质导向设备能够实时记录井下地层的地质信息，包括井壁稳定性、地层压力等参数，帮助工程师更准确地掌握井身的状态。

通过导向控制系统，工程师可以根据测量结果调整钻机的方向和角度，使得油井的方向能够更加精确地与目标地层对齐。

其次，随钻地质导向设备提供了高效的井下地质信息记录和监测方法。

传统的地质监测方式需要对钻屑样本进行分析和处理，需要时间和劳动力投入。

而随钻地质导向设备可以实时获取地质信息，并将其储存在井下导航系统中。

这使得地质学家能够更快速地获取井下地层的特征，进行实时的地质评估。

同时，导向工具的传感器还可以记录井壁的稳定性和地层压力等重要参数，帮助工程师监测井下环境的变化，以提前预防可能出现的问题。

此外，随钻地质导向设备在油井完井过程中提高了作业效率。

在传统的完井过程中，需要在准确记录井下地质信息的同时，调整钻机的钻进方向和角度。

然而，随钻地质导向设备的使用可以将这两个步骤同时进行，从而减少了操作时间。

导向控制系统可以根据地质信息的反馈实时调整钻机的方向和角度，使得完井作业更加高效。

这不仅提高了井下施工人员的工作效率，还减少了整个完井过程的时间成本。

随钻地质导向设备的应用还带来了许多其他的益处。

首先，它可以减少井下事故的发生。

地质导向设备可以实时监测井壁的稳定性和地层压力，并发出警报，以防止井壁塌方和其他危险事件的发生。

其次，它可以减少钻井延期和井底冒砂等问题。

文章编号：1008-2336（2021）01-0049-07FPT 随钻测压仪在渤海油田的应用李 东1，余 强1，朱佳音1，张 璋1，冯恩龙2（1. 中海油田服务股份有限公司油田技术事业部，北京　101149；2. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津　300452）摘 要 ： 渤海油田开发工作已进入全面发展阶段，监测地层压力、判断地层能量变化程度已成为油田注采方案设计调整工作的重中之重，随钻测压技术能够在降低大斜度井作业风险的同时实现采集地层压力信息的目的。

此文介绍了IFPT 新型随钻测压仪，阐述了仪器的工作原理、测试制度与作业流程，对比验证了仪器的实时测量精度。

经实例验证，IFPT 在流度计算、流体识别与压力动态监测工作中取得了良好的应用效果。

关键词 ： 随钻测压 ；IFPT ；流体识别 ；压力动态监测中图分类号 ： TE271 文献标识码 ： A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2021.01.049Application of Formation Pressure Testing Tool IFPT in Bohai OilfieldLI Dong 1, YU Qiang 1, ZHU Jiayin 1, ZHANG Zhang 1, FENG Enlong2（1. Well Tech of China Oilfield Services Limited, Beijing 101149, China; 2. CNOOC Energy Technology &Services Ltd. Project & Technology Co., Tianjin 300452, China ）Abstract: The developments of Bohai Oilfield have entered a stage of overall development. Monitoring formation pressure and judging the variation degree of formation energy have become the most important task in the design and adjustment of oilfield injection and production scheme. Formation pressure testing while drilling can reduce the risk of operation in highly deviated wells and realize the purpose of collecting formation pressure information at the same time. This paper introduces a new type of formation pressure testing tool while drilling, IFPT. The working principle, testing system and operating flow of IFPT are described. The measuring accuracy of IFPT real-time data is verified by comparison. The results of application show that IFPT is effective in mobility calculation, fluid identification and pressure dynamic monitoring.Keywords: formation pressure testing while drilling; IFPT; fluid property identification; pressure dynamic monitoring渤海油田开发工作已进入全面发展阶段，主力开发层系为新近系明下段、馆陶组为主的上组合地层[1]。

渤海油田随钻地层压力监测dc指数法改进及应用么春雨;曹军;苑仁国;杨占许;姚一冰;禹岩泉【摘要】为克服异常地层高压给井场钻井作业带来的安全风险,渤海油田通常采用随钻地层压力监测技术,但该项技术中dc指数模型不适用于渤海油田使用的PDC 钻头,研究人员基于修正后的杨格钻速方程,结合现场实钻数据研究,重新构建了渤海油田PDC钻头的地层可钻性模型dr.应用该模型成功识别了渤中凹陷某探井的异常高压带,并可计算模拟地层压力曲线为现场合理选择钻井液密度提供依据,确保了井下安全并成功完成了油藏地质勘探任务.【期刊名称】《录井工程》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】3页(P29-31)【关键词】渤海油田;随钻压力监测;dc指数法;地层可钻性;异常高压;欠压实;压力分布【作者】么春雨;曹军;苑仁国;杨占许;姚一冰;禹岩泉【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司【正文语种】中文【中图分类】TE132.10 引言随着大中型整装油气田发现越来越少，渤海油田近些年勘探主要目标转向区域中小型优质油气藏群，并由凸起浅层走向凹陷中深层，加强轻质油气勘探[1]。

在该勘探策略的指导下，在渤中凹陷西南部缓坡带的局部隆起上发现了BZ 19-6中型天然气田，指明了今后渤海油田勘探开发方向。

但随之而来的问题是，生油凹陷中深层普遍存在的异常高压带给工程作业带来了高风险。

国内外异常地层高压研究方法主要包括钻前预测、随钻监测及钻后总结三个方面。

随钻监测是在钻井过程中利用钻井、录井、地质等参数来进行地层压力计算，该方法比钻前预测精度高，比钻后总结对实时钻井帮助大[2]。

随钻地层压力监测方法的种类较多，如dc指数法、岩石强度法、机械钻速法等。

《定向钻机随钻测定瓦斯压力技术适用性研究》篇一一、引言在煤矿等地下工程的开发过程中，瓦斯压力的监测和测量对于保证生产安全具有重要意义。

随着技术的进步，定向钻机随钻测定瓦斯压力技术得到了广泛应用。

本文将详细研究定向钻机随钻测定瓦斯压力技术的适用性，以期为相关领域的技术发展和应用提供参考。

二、定向钻机随钻测定瓦斯压力技术概述定向钻机随钻测定瓦斯压力技术是一种在地下工程中，利用定向钻机进行钻孔，并在钻孔过程中实时测定瓦斯压力的技术。

该技术通过高精度的测量设备，实现对瓦斯压力的实时监测，为煤矿等地下工程的安全生产提供了有力保障。

三、技术原理及特点定向钻机随钻测定瓦斯压力技术基于地质力学原理和瓦斯运移规律，通过定向钻机进行钻孔，同时利用随钻测量系统实时监测瓦斯压力。

该技术具有以下特点：1. 实时性：可实时监测瓦斯压力变化，及时发现异常情况。

2. 准确性：高精度的测量设备保证了瓦斯压力测量的准确性。

3. 高效性：定向钻机的高效钻孔作业，提高了瓦斯压力测量的效率。

4. 安全性：可有效预防瓦斯突出等安全事故的发生。

四、技术适用性分析定向钻机随钻测定瓦斯压力技术在煤矿等地下工程中具有广泛的适用性。

具体表现在以下几个方面：1. 地质条件适应性：该技术适用于各种地质条件，包括煤层、岩层等。

2. 工程应用适应性：可用于煤矿开采、隧道施工等工程领域。

3. 安全保障性：可有效监测瓦斯压力，及时发现并处理异常情况，保障生产安全。

4. 技术经济性：虽然该技术初期投入较高，但长期来看，其提高生产安全、降低事故率等方面的优势，使得总体经济效益显著。

五、实际应用案例分析以某煤矿为例，采用定向钻机随钻测定瓦斯压力技术进行瓦斯压力监测。

通过高精度的测量设备，实时监测瓦斯压力变化，及时发现并处理异常情况，有效预防了瓦斯突出等安全事故的发生。

同时，该技术的应用提高了煤矿的生产效率，降低了生产成本，取得了显著的经济效益。

六、结论定向钻机随钻测定瓦斯压力技术具有实时性、准确性、高效性和安全性等特点，在煤矿等地下工程中具有广泛的适用性。

随钻地层压力检测技术在石油勘探中的应用[摘要]简述综合录井仪随钻压力检测资料在油气勘探的钻井和地质中的应用，尤其是在地质录井中如何利用随钻压力检测资料提高现场岩屑录井的描述质量、录井现场进行储层深度归位、定量描述储层厚度和初步分层、发现泥岩或页岩及火成岩地层中的裂缝储层、与气测和荧光资料配合能及时准确发现油气储层、提高气测录井可靠性和防止压死油气层、解释疑难地质问题等一些思路和方法。

中图分类号：te271 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0212-01一、引言在以往陆上和海上石油勘探的实践中，普遍存在异常高压地层，尤其是钻遇到的高压地层比低压地层更为多见。

由于异常高压地层的分布范围十分广泛，且变化范围大，由浅层几百米到深层几千米，从新生界到古生界都存在着大小不等的异常高压分布，压力梯度的变化最高甚至可达上覆地层压力梯度值。

这些广泛分布的异常高压地层首先影响的是钻井安全，如果未能及时检测或预测可能钻遇到的异常高压地层，使用的钻井液柱压力小于地层压力时，会引起严重的井涌或井喷事故。

反之，钻井液柱压力大于地层的破裂压力梯度时，又将导致井漏，并且对已被钻开油气储层加大了污染，尤其是对气储层影响更大，能使气测仪检测不到气测异常显示，在试气时不能出气，导至压死油气储层现象出现。

由此可以说明：随钻进行地层压力检测工作是非常必要的，而且该项录井技术是今后应该大力发掘和应用的一项录井技术。

二、随钻地层压力检测在钻井工程上的应用1、提高钻井效率和降低钻井费用提高钻井效率，降低钻井费用，是钻井工作者多年以来的奋斗目标，过去钻井的指导思想是--“人定胜地”，不以井下地层变化的需要，及时调整技术方法，而在技术上让井下的地层要服从人意志的不讲科学蛮干。

而现在让人根据井下地层的变化，随时调整钻井技术方法，去适应井下地层变化需要--采用平衡钻井新技术后，一般依据随钻地层压力资料的变化，随时调整钻井液密度、钻压、钻井液排量，以安全、高速实施钻井，提高钻井时效和降低钻井费用。

随钻测井技术最新进展及应用【摘要】随钻测井是一种能够既钻开地层又能同时对地层信息进行实时测量的钻井技术。

近年来水平井钻井、大斜度井活动使得随钻测井技术得到了发展，尤其是在海上钻井中随钻测井这种技术的利用率几乎是100%。

随钻遥测，随钻电法、核、声波、随钻地震以及核磁共振等技术在最近几年有着较大的发展空间和较好的发展前景。

随钻测井主要应用于地层评价以及地质导向。

我国在随钻测井这种技术的研究领域上，只有突破创新才能够跟上世界石油工业技术的前进步伐。

本文将系统的对随钻测井这种技术近些年的发展以及将来的趋势进行介绍。

【关键词】随钻测井需求随钻地震声波测井电阻率测井核磁共振应用1 市场需求带动随钻测井技术的发展由于在开采钻井的过程中时常会发生钻头偏离钻井轨迹的现象，通常是在对井眼轨迹设计的过程中产生了误差，导致钻头偏离现象的发生。

而这些现象的发生会造成开采过程中的资源物力的浪费，所以在钻井的过程中对其进行实时监控、钻井设计方案以及及时修改设计轨迹是十分必要的，而电缆测井这种技术无法解决上述问题，而随钻测井技术由于其可以将这些困扰解决使得其逐步发展起来，并成为当今钻井开采过程中获得实时信息的必要技术。

随钻测井参数可以反映地层的信息。

随钻测井在刚钻开地层、泥浆侵入地层刚开始发生的条件下进行，所得到的数据就是地层参数真值。

水平井、大斜度井以及复杂地层的经验不稳定时，可用随钻测井代替电缆测井以此来确保能够探测到地层信息得到测井资料。

这就避免了电缆测井遇卡、遇阻等事故。

随钻测井在钻井的同时可提供各个地层中的实时信息，用来预测地层压力及地层应力特殊的层段，为钻井及时提供信息。

减少钻井过程的资源物力的浪费，也大大的避免了钻井事故的发生。

2 随钻测井的近期发展及现状在二十世纪八十年代末九十年代初的时候，随钻测井技术只有中子孔隙度、伽马、光电因子、岩性密度、衰减电阻率和相移电阻率。

而在过去的这十几年里，随钻测井技术的发展突飞猛进，不仅是原有技术得到改进，而且还创新出许多新的方法。

随钻测量随钻测井技术现状及研究随钻测量(measure while drilling，MWD)技术可以在钻进的同时监测一系列的工程参数以控制井眼轨迹，提高钻井效率。

随钻测井(logging while drilling，LWD)技术可以不中断钻进监测一系列的地质参数以指导钻井作业，提高油气层的钻遇率[1-5]。

近年来，油气田地层状况越来越复杂，钻探难度越来越大。

在大斜度井、大位移井和水平井的钻进中，MWD/LWD是监控井眼轨迹的一项关键技术[6-8]，是评价油气田地层的重要手段[9]，是唯一可用的测井技术[3]，而常规的电缆测井无法作业[10]。

国外的MWD/LWD技术日趋完善，而国内起步较晚，技术水平相对落后，国际知识产权核心专利较少[9]，与国外的相关技术有一段差距。

本文介绍国内外MWD/LWD相关产品的技术特点和市场应用等情况，分析国内技术落后的原因以及应对措施。

1 国外MWD/LWD技术现状20世纪60年代前，国外MWD的尝试都未能成功。

60年代发明了在钻井液柱中产生压力脉冲的方法来传输测量信息。

1978年Teleco公司开发出第一套商业化的定向MWD系统，1979年Gearhart Owen公司推出NPT定向/自然伽马井下仪器[10]。

80年代初商用的钻井液脉冲传输LWD 才产生，例如：1980年斯伦贝谢推出业内第一支随钻测量工具M1，但仅能提供井斜、方位和工具面的测量，应用比较受限，不能满足复杂地质条件下的钻井需求[11]。

1996年后，MWD/LWD技术得到了快速的发展。

国际公认的三大油服公司：斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯，其MWD/LWD技术实力雄厚，其仪器耐高温耐高压性能好、测量精度高、数据传输速率高，几乎能满足所有油气田的钻采，在全球油气田均有应用。

斯伦贝谢经过长期的技术及经验积累，其技术特点为高、精、尖、专，业内处于绝对的领先地位[12-15]，是全球500强企业。

LWD的技术主要体现在智能性、高效性、安全性[10]。

u◆ IFPT随钻地层压力测试器IFPT随钻地层压力测试器可挂接DRILOG系统，提供实时的地层压力和流度数据。

随钻地层压力测试是随钻测井最重要的测试方法之一，能够在刚打开地层时获取地层压力，其特点是利用钻井过程中短暂中断测量地层压力，测试时间短，能够解决大斜度井、水平井、大位移井测试时，电缆仪器下入困难的问题。

与传统技术相比，随钻地层测试测量的压力数据能更好地反映地层的真实压力情况，可优化钻井工艺、提高钻井效率。

其主要用途包括实时调整环空压力、及时调整泥浆密度、优化完井方案、提高固井质量、计算地质储量、判断流体分界面、优化井身结构和井位选择。

l● 作业要求定点测试，测压作业前应做钻具摩阻测试；斜井作业时探针需调整至高边位置，测压作业期间钻具完全静止，泥浆泵保持循环状态，实时上传仪器状态；作业结束后上传测试结果，上传结束方可活动钻具。

l● 安全、高效、智能的结构设计IFPT拥有专利技术的坐封推靠探针机构，可实现智能控制推靠力量，以适应不同硬度地层的坐封要求，同时延长探针使用寿命；采用蓄能器自动回收技术和探针结构弱点设计，双重手段降低异常状态下探针无法收回导致钻具卡钻风险。

l● 地层物性自适应的测试制度对于物性已知的储层，设计有常规测压模式，可根据地层渗透性设置作业制度；对于物性未知储层，设计有智能测压模式，在正式测压之前先进行一次预测试，根据预测试结果估算地层流度，从而确定正式测压的工作制度。

l● 高精度测试过程控制采用温度平衡过程短，压力响应速度快的高精度石英压力传感器测量地层压力；预测试系统采用精密伺服电机及高精度丝杠传动机构，可精确控制抽吸体积和抽吸速度。

（抽吸量控制精度0.1cc，抽吸速度控制精度0.1cc/s)。

l● 实时获取地层压力与流度可实时估算测压点流度值，并在测试结束后第一时间上传测点地层压力、温度、流度等信息，为油藏分析、优化钻井工艺、提高钻井效率提供数据支持。

l● 系统应用n⏹ 定向钻井n⏹ 钻井参数优化n⏹ 实时地层评价n⏹ 地质导向l● 仪器参数n⏹ 适用井径：8.5～10.5 ″n⏹ 仪器总长：29.5 f tn⏹ 仪器总重：2082 l bn⏹ 仪器耐温：150 ℃n⏹ 仪器耐压：20000 p sin⏹ 预测室体积：30 c cn⏹ 预测速率：0.1～2 c c/Sn⏹ 地层压力测量范围：0 ～ 16000 p sin⏹ 地层压力测量精度：±0.02% F Sn⏹ 补偿温度计精度：0.5 ℃n⏹ 电池容量：24 A hn⏹ 测压次数：80 次l● 工程参数n⏹ 钻铤外径：7 ″n⏹ 最大外径：8.15 ″n⏹ 内部流道最小内径：1.89 ″n⏹ 仪器连接扣型： 上部：5-­‐1/2″API FH. B ox 下部：5 1/2″ API FH.Pin n⏹ 旋转时仪器最大曲率：8 °/100 f tn⏹ 滑动时仪器最大曲率：16 °/100 f tn⏹ 轴向最大钻压：570,000 l bfn⏹ 最小屈服力矩：52,000 f t.lbfn⏹ 最大操作力矩：22,000 f t.lbfn⏹ 最大操作拉力载荷：130,000 l bfn⏹ 最大振动载荷：330,000 l bfn⏹ 横向机械冲击：500 g rmsn⏹ 轴向机械冲击：20 g@5Hz～1 k Hzn⏹ 最大工作排量：650 g pm实测曲线。

地层压力随钻评价方法应用研究——以济阳坳陷为例万方数据万方数据１４?录井工程２００８年１２月矩和磨阻的急剧增加都可作为进入超压层的辅助性标志。

３地层压力随钻评价方法及组合常用的地层压力随钻评价方法有工程录井法（钻速法、出指数法等）和地质录井法（岩屑大小和形状、泥页岩密度等）。

ｄｃ指数方法由于具有即时、连续、准确的特点得到广泛应用，但该方法仅适用于欠压实地层，关键在于正常压实趋势线的准确确定。

通过研究，确定了ｄｃ指数法趋势线的变换原则，并增加了新技术录井方法和地质统计分析方法。

３．１工程录井法工程录井主要依靠综合录井仪中所提供的许多可用于地层压力随钻评价的方法或参数。

其中，办指数法和Ｓｉｇｍａ指数法等是基于岩石孔隙体积变化的，气测、钻井液出口温度、出口密度、出口电导率等是基于孔隙流体性质的，而扭矩、摩阻等则是基于超压自身在钻进过程中所引起的变化特征。

这些方法已由许多文献作过介绍。

对于常用的出指数法，许多研究者根据工区的特点提出了相应的修正模型，这些模型考虑的因素基本没有变化，变的只是模型中的系数，即对原来的出指数进行了缩放或偏移。

其实，影响预监测效果与精度的关键因素在于正常压实趋势线的准确确定。

通过对济阳坳陷不同地区大量井的声波时差曲线分析，发现在不整合面上、下的声波时差曲线表现为６种基本类型（图１）［１６。

，对于其中前４种类型，就需要不整合面附近的变化趋势线，否则难以准确评价下伏地层的孔隙压力。

在此基础上，确定了济阳坳陷ｄｃ指数正常压实趋势线的基本变换原则：东营组一沙河街组地层为一趋势线，孔店组一中生界地层为一趋势线，中生界以下地层为一趋势线。

图１不整合面上、下声波时差曲线的几种响应类型３．２地质统计分析法地下地质情况千变万化，钻井施工状况也往往不可预测，这些因素都给压力评价方法带来了极大的挑战。

如断层发育区，断层对异常压力起到了封堵作用还是泄压作用；在欠压实特征不明显或者非欠压实的地区、在钻井事故处理井段或事故频发的井段、在牙轮与ＰＤＣ钻头频繁交替使用的井段，靠出指数来评价地层压力就会变得异常困难。

钻井过程中的超压预测与监测技术及应用对沉积盆地中异常高压的研究，世界范围都给予了足够的重视。

原因在于它在石油勘探开发中具有十分重要的理论和实际意义。

在理论上，它完善了成油的晚期学说，正是异常高压的存在，使得原本在晚期由于压实作用而致密的储层保持了异常高的孔隙度，使油气的有效运移和聚集成为了可能；在实际勘探中，由于高效（或有效）源岩、有效储层、异常高的地层流体压力等各成藏的有利因素是相伴出现的，对异常高压的预测实际上就是对有利成藏区段的圈定。

尤其是在我国东部地区，从水力作用上讲，松辽盆地、渤海湾盆地及东部大部分第三系盆地都属于压实流盆地，纵向上都具有三个水力系统：既上部浅层淡水系统（2000m以内），中层含盐正常压力系统（2000～3500m）和深层（3500m 以下）超压系统。

因而对深层异常压力系统的研究又显得十分重要。

另一方面，深层油气储层由于受到复杂的成岩作用影响，对其有利储集空间发育规律的研究尤为重要。

国内外的研究和勘探表明，次生孔隙的发育是深层油气储集的主体，其发育区段和发育程度受控于欠压实泥岩的发育或异常孔隙流体压力的存在。

而异常孔隙流体压力的发育和演化与盆地的构造和沉积具有一定的协调性。

共同控制着油气生成、运移和聚集。

因此，研究深层异常压力的时空演化和分布规律，指导勘探目标的确定，评价有利的储层区段分布，具有重要的指导意义。

而对于异常高压的最初认识与重视的起因则是在钻井工程上。

随着世界范围内的石油勘探的不断深入，简单和埋深浅的含油构造和地区已经越来越少，油气的勘探向埋深大、地质条件复杂、地面条件恶劣和海洋等区域深入，这就使得勘探的风险越来越大。

平衡钻井在防止工程事故和保护油层两个方面被提到了重要位置，在这些方面比较成功的应用是美国的墨西哥湾岸地区。

而在异常地层压力的理论建立与研究的开创者当数日本的真柄钦次（Margar，1968，1975，1978，1980，1993）。

地层压力由于其形成机理和影响因素很多，国内外的研究一直未找到一种理想的方法，能够准确地对其进行预测和监测。