SY T 5623-2009 地层压力预(监)测方法.pdf

1、ICS 75.020 E 13 备案号:27466-2010 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 5623-2009 代替SYjT5623一1997，SY jT 5430-1992 地层压力预(监)测方法Prediction and detection methods of formation pressure 2009-12-01发布2010-05-01实施国家能源局发布SY /T 5623-2009 自次前言H1 范围2 规范性引用文件-3 地层孔隙压力预(监)测方法.4 地层破裂压力预测及试验方法5 地层明塌压力预测方法86 地层孔隙压力、破裂压力和拥塌压力预(监)测报告.

2、8 附录A(规范性附录)相关参数计算.、.10 附录B(资料性附录)dc指数和声波时差法绘图规定.11.13附录c(资料性附录)声波时差正常趋势线系数的确定.15附录D(资料性附录)地层胡塌压力预测方法.17 I SY/T 5623-2009 前言本标准整合修订并代替SYjT5623-1997 (地层孔隙压力预测检测方法和SYjT5430-1992 地层破裂压力测定套管鞋试漏法。E 本标准与SYjT 5623-1997和SYjT 5430-1992相比，主要变化如下:增加了地层孔隙压力的实测方法;一一增加了地层破裂压力的预测方法;增加了附录D地层明塌压力预测方法。本标准的附录A为规范性附录，附

3、录B、附录C、附录D为资料性附录。本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位:长江大学、中国石油大学。本标准主要起草人:刘刚、陈勉、樊洪海、金业权。本标准所代替标准的历次发布情况为:一一-ZBE13 006一1990，SY 5623一1993，SY jT 5623-1997; SYjT 5430一1992。SY /T 5623-2009 地层压力预(监)测方法1 范围本标准规定了陆上和海上石油天然气钻井中砂、泥岩地层孔隙压力、破裂压力预(监)测方法。所采用的地层孔隙压力预(监)测理论建立在由泥岩欠压实程度作用而引起的孔隙流体异常高压与泥岩欠压实程度相对应的机理上，适用于有砂

4、、泥岩层序剖面的探井和油气田初期开发直井的地层压力预测和监测;采用dc指数监测地层孔隙压力且使用POC钻头时，可参考使用本标准。地层破裂压力预测适用于砂、泥岩层序剖面的油气井。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T 5483 常规地层测试技术规程SY/T 5691 电缆式地层测试器测井资料解释规范SY/T 6426 钻井井控技术规程3 地层孔隙压力预(监)

5、测方法3.1 dc指数法3. 1. 1 现场资料采集3. 1. 1. 1 应在钻人成岩后的砂泥岩层后开始监测。3. 1. 1. 2 计算dc指数的点距可选1m5m一点，进入可能的压力过渡带时应每1m一点。为提高绘图及计算精度，宜采用较密的采集点。3. 1. 1. 3 资料采集的要求为:按点距采集纯钻进时间、井深、钻压、转速、钻井液密度的参数值。各参数应采用均匀层段的平均值，而不应采用瞬时值;正常孔隙压力当量密度根据地层水密度确定;应记录所采用的钻头尺寸及类型;应记录所采用的排量及泵压;出现井漏时，应记录井漏的时间、井深、层位、漏失量、钻井液密度;出现溢流时，应记录时间、井深、层位、循环池液体增

6、量、钻井液密度、关井立管压力和关井套管压力;出现油气水侵时，应记录时间、井深、层位、进口和出口的钻井液密度及茹度;一一具有测试和试油资料的层段，应获取相应的时间、井深、层位、实测孔隙压力资料。3. 1. 1. 4 dc指数数据表格式见表1。3. 1. 2 dc指数计算公式dc指数计算公式见式(1)。1 SY /T 5623-2009 3. 1. 4.1 孔隙压力当量密度的计算可采用式。)或式(4)。3. 1. 4. 2 比值式的公式见式。): rt-cdn . (3) 式中:p 地层孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); h 正常孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)

7、; dC n 正常趋势线及其延伸线上的dc指数值;Cd一-校正系数;dca-一实际dc指数值。注:Cd由实测压力代人求得，无实测压力时宜取1，3. 1. 4. 3 伊顿式的公式见式(4):U 、ttta-n fL一CYG丁Jt飞飞、B，n 6 0 s /t 。 一-p 。. (4) 式中:p一一地层孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); 。上覆岩层压力当量密度，计算公式见附录A，单位为克每立方厘米(g/cm3); dC a 实际政指数值;n 正常孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); dC n 正常趋势线及其延伸线上的dc指数值;U一一指数。注:指数U由实测压力代人

8、求得，无实测压力时宜取1.20 3. 1. 4. 4 计算孔隙压力当量密度应注意的事项:-一应选取dc指数曲线中变化趋势相同的测点进行计算，计算井段的长度不小于3m;当dc指数曲线由于钻头尺寸和类型改变、钻头水功率变化较大或钻遇地层不整合等原因产生整体向左或向右偏离时，应基于偏离前后孔隙压力相等的原则，将正常趋势线适当平移(斜率不变)或改用新的正常趋势线后，再做计算;非砂泥岩的以及与3.1. 3. 1所指明的情况相悖的dc指数点，不参与孔隙压力的解释和计算。其孔隙压力当量密度值等于相邻砂泥岩dc指数点计算的孔隙压力当量密度。3. 1. 5 dc指数录井图解释的指数求解地层孔隙压力作图方法和要求

9、参见附录B。3.2 声波时差法3.2.1 声波时差资料来源声波时差资料来源于:一一由地震资料提取的地层层速度，其倒数即声波时差;声波测井数据(取纵波数据); VSP数据。3.2.2 声波时差及相关资料要求声波时差及相关资料要求包括:地震资料提取的地层层速度，宜在速度资料分辨能力范围内将层段划小;声波测井资料应选取有比较平直的、低自然电位的、均匀低电阻率的和高自然伽马值的泥砂岩层段;3 SY /T 5623-2009 宜取厚度大于2m的砂泥岩层段;应取得同层段的密度测井、感应测井、自然伽马测井、地层水密度、实测孔隙压力及钻井液密度数据;对于海洋钻井，应有泥线深度和转盘面海拔高度数据。3.2.3

10、正常趋势线的确定3.2.3.1 用于确定正常趋势线的正常孔隙压力井段宜大于300m。3.2.3.2 计算方法一(适用于测井资料计算)。3.2.3.2.1 计算公式见式(5):.tn = i + (.tfw + j - i)o e - K. D - j ; e - 2K. D (5) 式中:.tn一一正常趋势线及其延伸线上的声波时差，单位为微秒每米(s/m); z一一孔隙度一岩石骨架声波时差关系直线的截距;.tfw一一一地层水的声波时差，单位为微秒每米(s/m); j 孔隙度岩石骨架声波时差关系直线的斜率;。一一地表岩石孔隙度;K一一半对数坐标图上岩石孔隙度深度关系直线的斜率;D一一垂深，单位为

11、米(m)。3.2.3.2.2 计算方法:一一一对正常孔隙压力井段的声波时差，按式(5)回归确定正常趋势线方程;一一正常趋势线各系数的确定参见附录C;一一钻井较多、声波测井资料充足的地区，按式(5)回归各井的系数值，取平均值建立该地区的正常趋势线方程;只有当计算得到的孔隙压力值与实测压力值间的相对误差在10%以内时，才能作为地区性方程应用。3.2.3.3 计算方法二。3.2.3.3.1 计算公式见式(6):ln.tn = A D + B (6) 式中:.tn一一正常趋势线及其延伸线上的声波时差，单位为微秒每米(s/m); A一一半对数坐标图上声波时差垂深关系正常趋势线的斜率;D 垂深，单位为米(

12、m); B 半对数坐标图上声波时差一垂深关系正常趋势线的截距。3.2.3.3.2 计算方法:一一不同井深的声波时差值给制到以纵轴为垂深、横轴为声波时差的自然对数的半对数坐标系中，系数A和B分别为回归直线的斜率和截距;一一钻井较多、声波测井资料充足的地区，按式(6)回归各井的系数值，取平均值建立该地区的正常趋势线方程;只有当计算得到的孔隙压力值与实测压力值间的相对误差在10%以内时，才能作为地区性方程应用。3.2.4 孔隙压力当量密度计算3.2.4.1 孔隙压力当量密度的计算可选用式(7)或式(8)计算。3.2.4.2 比值式的计算公式见式(7):n a-n 4tv-4-V A-A 一-P (7

13、) 4 SY/T 5623-2009 式中:p一-地层孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); n一一正常孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); !:,.ta -实际的岩石声波时差，单位为微秒每米(s/m); !:,.tn -正常趋势线及其延伸线上的声波时差，单位为微秒每米(s/m)。3.2.4.3 伊顿式的计算公式见式(8):V 、BEESn-a 4b A-A /lE飞、，/n t o E /t飞、。自一-p t (8) 式中:p 地层孔隙压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); 。一二上覆岩层压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); pn一正常孔隙

14、压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); !:,.t n -正常趋势线及其延伸线上的声波时差，单位为微秒每米(s/m); !:,.ta 实际的岩石声波时差，单位为微秒每米(s/m); V一一指数。注:指数V由实测压力代入求得，无实测压力时宜取3.0。3.2.5 作圈方法和要求声波时差求解地层孔隙压力作图方法和要求参见附录B。3.3 实测地层孔隙压力3.3.1 电缆式地层测试采用电缆式地层测试器实测地层孔隙压力的具体做法按SY/T5691执行。3.3.2 常规地层测试采用常规地层测试实测地层孔隙压力的具体做法按SY/T5483执行。3.3.3 关井求压关井后通过实测立管压力计算得到地层孔

15、隙压力的具体做法按SY/T6426执行。4 地层破裂压力预测及试验方法4.1 地层破裂压力预测方法4. 1. 1 方法选择地层破裂压力预测涉及到的计算方法较多，且各方法适应的条件不同。各油田宜从本区域的地层特点出发，以提高预(监)测精度为目的，选用或修正现有方法。4. 1. 2 伊顿法4. 1. 2.1 伊顿法适用的地层为:地层沉积较新，受构造运动影响较小的连续沉积盆地。对于地层年代较老、构造运动影响大的地区，效果欠佳。4. 1. 2. 2 伊顿法的计算公式见式(9):f二户p+ (芒!_)(。p) 1s (9) 式中:扣地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); 品地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa

16、);h 静态泊松比;户。上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa)。户口SY /T 5623-2009 4. 1. 3 艾克斯劳格法4. 1. 3.1 艾克斯劳格法适用的地层为:连续沉积盆地。该方法把构造应力所产生的影响从地层的泊松比中分离出来，计算时可采用岩层的实测泊松比。4. 1. 3. 2 艾克斯劳格法的计算公式见式(10): f=p + (占干+卢，)(户。一p) fJ-S 式中:f一一地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); pp一一地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); s一静态泊松比;卢一一均匀构造应力系数;Po-上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa)。4. 1. 4 黄荣槽法. (1 0) 4.

17、 1. 4.1 黄荣搏法适用的地层为:连续沉积盆地。该方法认为地层的破裂是由井壁上的应力状态决定，并考虑了非均匀地应力场的作用和地层的抗拉强度影响c4. 1. 4. 2 黄荣搏法的计算公式见式(1):f = 过二三-K斗。一)+ Pp + 5, (1 1) 式中:户f地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); p 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); p。上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa); s一一静态泊松比;Kss一一非均匀的地质构造应力系数;5，一一一岩石抗拉强度，单位为兆帕(MPa)。4. 1. 5 Holbrook法4. 1. 5.1 Holbrook法适用的地层为:胶结较差、岩层的抗拉强度

18、可以忽略、井眼与地层间的连通性好的砂岩地层。4. 1. 5. 2 Holbrook法的计算公式见式(12):f = (1一c)(。一p)+p 式中:Pf一一一地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); 户一一岩石孔隙度;p 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); 。上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa)。4. 1. 6 安德森法(1 2) 4. 1. 6.1 安德森法适用的地层为:考虑井壁上应力集中的影响，假定元构造应力，地层抗张强度为0，取均匀水平应力的条件，且认为砂岩中的泥质含量对泊松比及砂岩的变形有明显影响。4. 1. 6. 2 安德森法的计算公式见式(13): 6 式中:f二p+ (与)(Po.p

19、p) is f 地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); -一有效压力系数;(1 3) SY /T 5623-2009 p一一地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); 。上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa); s一一静态泊松比。4.2 破裂(漏失)压力试验法4.2.1 试验原则及要求4.2. 1. 1 实测地层破裂(漏失)压力的方法适用于砂泥岩为主的地层，对于脆性地层时只做承压试验。4.2. 1. 2 一般在钻穿套管鞋以下第个砂岩层进行破裂压力试验，新井眼长度不宜超过100m。4.2. 1. 3 利用预测模型或邻井资料估算试验层的破裂压力。根据估算结果及钻井液的密度，选择合适的泵型和试压流程。4.2.

20、1. 4 试验压力应低于井口承压设备中的最小额定工作压力，应同时低于套管中承受的最小抗内压强度的80%;或当试验井底压力当量密度达到下部钻井施工钻井液密度要求时，应终止试验。4.2.2 试验程序4.2.2.1 调整钻井液性能，保证均匀稳定，满足试验要求。4.2.2.2 上提钻头到套管鞋以上，井内灌满钻井液，关闭相应尺寸的防喷器。4.2.2.3 缓慢开泵，向井内泵人钻井液。当裸眼长度在5m以内时宜选用。.7L/slL/s的排量;超过5m时宜选用2L/s4L/s的排量。4.2.2.4 当试验压力不再随注入量的增大而增大，或当试验压力随着注入量的增大而下降时，终止试验。4.2.3 试验数据记录4.2

21、.3.1 应记录井号、试验日期、井深、地层岩性、钻井液密度、泵型号、套管直径、套管钢级、套管壁厚、套管下深及防喷器额定工作压力。4.2.3.2 每增加20L50L泵人量记录一次相应的时间、总泵人量、立管压力或套管压力。宜采用较小的泵人量间隔，以提高绘图和计算精度。试验数据记录格式见表204.2.4 试验数据处理4.2.4.1 绘制泵人量压力关系图。典型的泵人量随试验压力的变化关系曲线形式如图1所示。60 ，、Ill-1IIIll nu nu 40 r-.- .- -;/:.- 30 1-.-y-.-!马-i10卜任-o 200 400 600 800 1000 1200 泵入量，L 户L漏失压

22、力，单位为兆帕(MPa)，指试验曲线开始偏离直线的点的压力值，此点之后的压力仍有上升，但有偏离直线趋势;如破裂压力，单位为兆帕(MPa)，指试验曲线上最大压力值点的压力，此点之后压力随泵入量下降pp, 传播压力，单位为兆帕(MPa)，指试验曲线上压力随泵入量下降并趋于平缓时的压力。图1典型的地层破裂(漏失)压力试验曲线7 SY/T 5623-2009 表2地层破裂(漏失)压力试验数据井地层破裂压力(漏失)压力试验数据试验时间年月日套管直径mm 井深套管钢级口1地层岩性套管壁厚盯ill1钻井液密度套管下深g/cm3 口1泵型号防喷器额定压力MPa 试验方式钻具内加压口时间一泵入量一压力记录时间总

23、署军人量立管压力h, min L MPa . 4.2.4.2 破裂(漏失)压力的计算公式见式(14)I f=户L+ 0.00981向HL 式中:Pf-一地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); 户L一一一漏失压力，单位为兆帕(MPa);如一一钻井液密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); HL-一试验地层深度，单位为米(m)。环空内加压口套管压力MPa 备注(14) 4.2.4.3 按照上述方法计算所得地层破裂压力，对于砂岩或硬的泥页岩地层，一般称为破裂压力;对于易漏失的裂缝性地层，一般称为漏失压力。4.3 相关参数计算泊松比、上覆岩层压力当量密度、构造应力系数、岩石抗拉强度、岩石泥质含量、岩石孔

24、隙度和有效压力系数等参数的计算见附录A。5 地层t丹塌压力预测方法地层胡塌压力的预测方法参见附录D。6 地层孔隙压力、破裂压力和胡塌压力预监)测报告6.1 地层孔隙压力、破裂压力和明塌压力预(监)测报告的表格形式地层孔隙压力、破裂压力和胡塌压力预(监)测报告的表格形式见表308 SY /T 5623-2009 表3XX井地层孔隙压力、破裂压力和明塌压力数据钻井液当量密度起止井深层位岩性g/cm3 钻井液密度盯1g/cm3 孔隙压力破裂压力明塌压力. 6.2 地层孔隙压力、破裂压力和明塌压力预(监)测报告的图形形式地层孔隙压力、破裂压力和拥塌压力的图形形式如图2所示。横轴水平向右，表示地层孔隙压

25、力、破裂压力和胡塌压力下的钻井液当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)，纵轴向下，表示垂直井深，单位为米(m)0 钻井液当量密度，g/cm3 0.8 2000 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 2.2 2.4 2.6 3000 nUAU AUnu nunU A哇huEa阻挠坎6000 7000 圈2地层孔隙压力、破裂压力和拥塌压力预(监)测的图形形式9 SY/T 5623-2009 注:以标准中出现的先后顺序排序。A.l 泊松比附录A(规范性附录)相关参数计算岩石静态泊松比的计算公式见式(A.l):其中:式中:s 静态泊松比;s =A1 + K1 0d ifo - 2-0; d-

26、五百丁百7A1 = a11 + a121g (SD) K1 =走11+走121gCSD) SD 三轴强度实验时的围压差，单位为兆帕(MPa); 句，kij一一回归系数;d一一地层的动态泊松比;Vs一一一-地层的横波速度，单位为米每秒(m/s); Vp 地层的纵波速度，单位为米每秒Cm/s)。注:具有全波列测井资料时Vs可直接读取，否则宜按Vs= v1 1. 44vp + 18. 03 -5.866求解。A.2 上覆岩层压力当量密度A.2.1 计算公式上覆岩层压力当量密度的计算见式(A.3)。sw hsw十nu0 hnu + 冉i0 b.h 。=hsw +hnu +三=D.h式中:。一一上覆岩层

27、压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); sw一一海水密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); hsw 海水深度，单位为米(m); nu 上部无密度测井地层段的平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); pbi 密度测井测得的地层密度值，单位为克每立方厘米也/cm3); hnu 用于计算上部元密度测井层段平均密度的地层厚度，单位为米(m); D.h-密度测井散点数据深度间隔，单位为米(m)。A.2.2 回归方法(A. 1) . (A. 2) (A. 3) 对深部或浅部无密度测井资料地层的上覆岩层压力当量密度，可利用已有数据回归的函数外推(向上或向下延伸)得到，回归模型宜采用以下两种形

28、式中计算精度较高的公式见式(A.4)和式(A. S): SY /T 5623-2009 。=Ap eB.D 。二Ap十BplnD、/、.，/45 AA /，、飞/，飞式中:D一一垂深，单位为米(m); Ap Bp 上覆岩层压力当量密度回归系数。A.3 均匀构造应力系数均匀构造应力系数卢具有地区性，在同一构造区域其值可视为常量，在具有实测地层破裂压力且其他参数已知的层位经反算求得，计算公式见式(A.6) : (A. 6) 式中:卢一一均匀构造应力系数;户f一一一地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); Pp 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); p。上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa); 严静态泊松比

29、。A.4 非均匀的地质构造应力系数非均匀的地质构造应力系数Kss具有地区性，在同一掏造区域其值可视为常量，在具有实测地层破裂压力且其他参数已知的层位经反算求得，计算公式见式(A.7) : K . (A. 7) 式中:Kss一一非均匀的地质构造应力系数;s一-静态泊松比;f 地层破裂压力，单位为兆帕(MPa); Pp 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); St 岩石拉伸强度，单位为兆帕(MPa); p。一一上覆岩层压力，单位为兆帕(MPa)。A.5 岩石拉伸强度岩石拉伸强度的计算见式(A.8): S二().0045Ed (1 - Vcl) + O. 008Vcl t 12 (A. 8) 式中:S

30、t 岩石拉伸强度，单位为兆帕(MPa); Vcl 泥质在岩石中的体积含量;Ed -动态弹性模量，单位为兆帕(MPa)。A.6 岩石的泥质含量岩石的泥质含量计算见式(A.9): 11 SY /T 5623-2009 V 2c与一1cl一2C-1 (A. 9) 其中:Lr= R-GRmin gr GRmax - GRmin GRmax二maxGR; GRmin = min GR 式中:Vcl一一泥质在岩石中的体积含量;GR 岩石自然伽马测井值，单位为API单位;C-Hilchie指数，老地层取2，第三纪地层取3.70A.7 岩石孔醋度岩石孔隙度的计算见式(A.10) : u-M M一队 (A. 1

31、0) 式中:庐一一岩石孔隙度;I:!.t一一岩石声波时差测井值，单位为微秒每米(s/m); I:!.t ITI 岩石骨架声波时差值，单位为微秒每米(s/m); .t一一岩石孔隙流体声波时差值，单位为微秒每米(s/m)。A.8 有效压力系数有效压力系数计算见式CA.11): -. P(3一4-J.)-1pg(314-4r?ms) . (A. 11) 式中:F一一岩石密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); g一一岩石骨架体积密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); Vmp岩石骨架的纵波速度，单位为米每秒Cm/s); Vms一一岩石骨架的横波速度，单位为米每秒Cm/s)。注:相关资料缺乏时，宜取i

32、句=2. 65g/c时.Vmp = 5950m/s. Vms = 3000 m/s. 12 SY /T 5623-2009 附录B(资料性附录)dc指数和声波时差法绘图规定B.l dc指数绘图规定B. 1. 1 dc指数录井图记录纸的有关规定B. 1. 1. 1 横坐标:的指数用对数尺度，从1到2相当于纸上40mm。B. 1. 1. 2 纵坐标:井深用算术尺度，每大格长度为25mm，并等分成10小格。B. 1. 1. 3 绘图比例:井深可选1大格表示100m(每5m一点儿或1大格表示40m(每2m一点), 或1大格表示20m(每1m一点)中的任一比例。B. 1. 2 dc指数录井圈绘制要求绘制

33、内容包括井深、钻井简况、钻速、dc指数、钻压、泵压、孔隙压力当量密度(记录纸中简称孔隙压力系数人钻井液密度和岩性剖面。B. 1. 3 绘制符号规定B. 1. 3.1 起下钻位置、钻头尺寸和类型的标注方式:尺寸和类型，在钻井简况栏中对应井深处以+ 表示，例如-v一一当仅为钻头类型变化时，除相同尺寸的第一只钻剿，其余钻头可简化为芋，例如P2 B. 1. 3. 2 测试、试油或关井求得的孔隙压力当量密度的标注方式:测试(试油或关井),-= I -Im !H式在钻井简况栏中对应井深处以表示，例如孔隙压力当量密度(数值)B. 1. 3. 3 气侵、溢流、井塌等情况标注方式:在钻井简况栏中对应井深处用文字

34、表示，例如监莲。B. 1. 3. 4 岩性剖面标注方式:在岩性剖面一栏中，按地质录井有关规定画出岩性剖面。B. 1. 3. 5 孔隙压力当量密度和钻井液密度曲线绘制方法:宜在相应栏内分别以不同线型、不同颜色的线条绘制孔隙压力当量密度和钻井液密度曲线，如数值超过横坐标范围，应在图上的关键峰值点上标注具体数值。B. 1. 3. 6 地质分层标注方式:将层位标注在井深栏内，例如东营组表示为东蕾。B. 1. 3. 7 绘图示例:绘图示例如图B.1所示。B.2 声波时差绘图规定B.2.1 横坐标当量密度用算术尺度，从1.0 g/cm33. Og/cm3相当于纸上37.5mm，等分为20小格。B.2.2

35、纵坐标井深用算术尺度，每500m相当于纸上25mm为1大格，等分为10小格。B.2.3 声波时差录井固绘制要求13 SY /T 5623-2009 B. 2. 3.1 绘制内容包括:井深、上覆岩层压力当量密度、孔隙压力当量密度、钻井液密度、实测孔隙压力当量密度和岩性剖面。B.2.3.2 宜用不同线型、不同颜色的线条绘制出孔隙压力当量密度曲线、上覆岩层压力当量密度曲线和钻井液密度曲线。且2.3.3应在对应井深处用圳试孔隙压力当量密度(安盘立标注出实测孔隙压力当量密度，测试点井深(数值)如L豆豆56000 B.2.3.4 应在岩性剖面一栏中画出岩性剖面。钻井公司井队编号井号第张dc指数录井图井深比

36、例=l大格表示100m井深钻井机械m/钻h 速dc指数钻压泵压孔隙压力系数岩性m 简况kN MPa 钻井g度/巳m密3度- -剖面20 10 0111.0 1. 5 2.0 o 1002001 10 1 o 20111.0 -1.5 2.0 2.5 2000 215P2 . . . 东营. . . . . . 2100-. . . P2 2200 -r . . . 刻，、P2 . . . 2300 溢流. . . J22 2400 书lg. . . 注:本图为示意图，未标实物比例尺图B.1dc指数录井图14 SY /T 5623-2009 C. 1 C/O和K的计算C. l. l 计算公式1.

37、 式中:价一一岩石孔隙度;附录C(资料性附录)声波时差正常趋势线系数的确定二丑且二_Pg rw g一一一岩石骨架密度，单位为克每立方厘米Cg/cm3订户岩石容积密度，单位为克每立方厘米Cg/cm3); rw 地层流体密度，单位为克每立方厘米Cg/cm3)。注:p.无实测值时可用平均值2.60g/cm3，问w无实测值时可用平均值1.05g/cm3 0 c.l. 2 计算公式2.= 0 .巳K.D式中:价一一岩石孔隙度;久地表岩石孔隙度;D 垂深，单位为米(m); k 回归系数。c.l. 3 计算步骤:由密度测井数据回归岩石容积密度c和井深D的关系曲线;根据c-D曲线上各深度的岩石容积密度，按式C

38、c.1)计算相应深度的岩石孔隙度;由岩石孔隙度数据，用式cc.2)回归岩石孔隙度和井深D的关系曲线;从中求得。和K。C. 2 Atfw计算C. 2.1 可根据地层水的当量氧化铀含量Srw计算地层水的声波时差trw。C.2.2当Srw107.1 g/L时，trw二715- O. 306Sfw 0 C. 2. 3当107.1 g/L trw ma 1一trw 地层水的声波时差，单位为微秒每米(s/m); t 岩石声波时差，单位为微秒每米(s/m); C C. 1) cc. 2) cc. 3) 15 SY/T 5623-2009 .tma -岩石骨架的声波时差，单位为微秒每米(s/m); 户一一岩石

39、孔隙度。C. 3.2 计算公式2.tma = i + j cc. 4) 式中:.tma 岩石骨架的声波时差，单位为微秒每米(s/m); 庐一一岩石孔隙度;i 回归系数;j一一回归系数。C. 3. 3 i和j的计算步骤为:16 根据各深度的岩石声波时差.t、孔隙度和地层水声波时差.tfw按式cc.3)计算相应深度的岩石骨架的声波时差;一一由计算出的岩石骨架声波时差.tma，用式cc.4)回归岩石骨架声波时差.tma和孔隙度的关系直线;一一从中计算z和1。SY/T 5623-2009 附录D(资料性附录)地层明塌压力预测方法D.l 剪切破坏条件下的明塌压力D. 1. 1 对于地层的胡塌破坏服从库仑

40、准则的硬脆性泥页岩，易发生剪切破坏。分为不考虑渗透作用和考虑渗透作用两种情况。D. 1. 2 不考虑渗透作用时的地层饵塌压力。D. 1. 2.1 适用的地层为:渗透率极低的泥页岩，且钻井液性能良好，不考虑钻井液向地层中的渗透，把泥页岩井壁近似看作不渗透井壁。D. 1. 2. 2 计算公式见式(D.1): 一(3H叽)- 2C. Km +丸(K-1) bl -(K +可)D100Km二ctg(450-f)D 式中:bl一地层剪切饵塌压力当量密度，单位为克每立方厘米Cg/cm3); m 地层最大水平主应力，单位为兆帕(MPa); h一一-地层最小水平主应力，单位为兆帕(MPa);c 岩石的带聚力，

41、单位为兆帕(MPa); 矿一一应力非线性修正系数;p一一地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); 有效压力系数;D 垂深，单位为米(m); ?一一岩石的内摩擦角，单位为度C)。D. 1. 3 考虑渗透作用时的地层明塌压力。D. 1. 3.1 适用的地层为:渗透性好的地层。考虑钻井液向地层中的渗透，把井壁近似看作渗透井壁。D. 1. 3. 2 计算公式见式(D.2) : 一3H一h-(一(/J)户pJ+ K p (/J- 2C. K m 100 pbl -(1+ cp)K -1l(1) D (D. 2) 其中:式中:E一(1-2J -1s bl 地层剪切饵塌压力当量密度，单位为克每立方厘米(g/cm

42、3); m 地层最大水平主应力，单位为兆帕(MPa); h一一地层最小水平主应力，单位为兆帕(MPa); C一一岩石的蒙古聚力，单位为兆帕(MPa); rr一应力非线性修正系数;PP 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); 有效压力系数;17 SY /T 5623-2009 D 垂深，单位为米(m); 岩石内摩擦角，单位为度C)。D.2 拉伸崩落条件下的明塌压力D.2.1 适用的地层为:井筒钻井液压力小于地层孔隙压力时的过渡带欠压实超压低渗泥页岩。D.2.1 计算公式见式(D.3):100 b2二27(p- 5,) . (D. 3) 式中:b2 地层拉伸崩落胡塌压力当量密度，单位为克每立方厘米(

43、g/cm3); 地层孔隙压力，单位为兆帕(MPa); D一一垂深，单位为米(m); 5, 岩石抗拉强度，单位为兆帕(MPa)。D.3 拥塌压力取值明塌压力取值见式(D.4)。b = maxbl Jb2 D.4 相关参数的计算D.4.1 有效应力系数计算公式见式(0.曰:式中:-(3v -4v) -I-pgGULp-4uLs) F一一岩石密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); g 岩石骨架体积密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); Vmp 岩石骨架的纵波速度，单位为米每秒(m/s); Vms一一岩石骨架的横波速度，单位为米每秒(m/s); 注:相关资料缺乏时，宜取卫工2.65g/ cm3,

44、Vmp二5950m/s，V m , = 3000 m/s o D.4.2 应力非线性修正系数计算公式见式(0.6) : 其中:币二en/目的1=2hm 18 式中:s (1 -n)1(2s-l) (l-n)n 1 - n h一(1)(1jpm一(1一，)(1)p白m = 0.00981 X D X pm ?一一应力非线性修正系数;的广一均匀地应力下切向应力的线性弹性解，单位为兆帕(MPa);h一一一均匀地应力下切向应力的非线性弹性解，单位为兆帕(MPa); h 水平地应力的平均应力，单位为兆帕(MPa); 户m钻井液液柱压力，单位为兆帕(MPa); (0.4) (0. 5) (0. 6) SY

45、 /T 5623-2009 m 钻井液的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); s一一静态泊松比; 待定系数，资料缺乏时，宜取二0.1。D.4.3 水平主应力计算公式见式(D.7)和式(D.8) : 一1r E H Es 2s (z一户p),E h Es l _j_ H -2L丁丐了1一sTfls J TJp (D. 7) 1厂EH Es , 2s (z户p)_ E h Es l _j_ _ h h 2口弓71一s丁可jJp(D. 8) 式中:H 最大水平地应力，单位为兆帕(MPa); 侃一最小水平地应力，单位为兆帕(MPa); EH 最大水平应力方向地层构造应力系数，可通过室内声发射试验或

46、水力压裂法实验数据确定出某深度处的H值，并代入式(D.7)反算求得;Eh 最小主应力方向地层构造应力系数，可通过室内声发射试验或水力压裂法实验数据确定出某深度处h值，并代人式(D.8)反算求得;z一有效垂直应力，单位为兆帕(MPa); Ed 动态弹性模量，单位为兆帕(MPa); Es一静态弹性模量，单位为兆帕(MPa)。D.4.4 弹性模量的计算见式(D.9)和式(D.10)。 v(3v; -4V)V1n-3 Ed=一x10(D.引(-v) Es = A2 + K2 Ed(D.1的其中:A2二a21+ a221g (SD) K2 =走21+走221g(SD) 式中:Ed 动态弹性模量，单位为兆帕(MPa); E 静态弹性模量，单位为兆帕(MPa); F一一岩石密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); SD 三轴强度实验时的围压差，单位为兆帕(MPa); aij点J回归系数。D.4.5 岩石敬聚力计算见式(D.11): C二3.326XlO-6c. K (D. 11) 其中:式中:C一-岩石茹聚力，单位为兆帕(MPa); c 抗压强度，单位为兆帕(MPa); K一一体积弹性模量，单位为兆帕(MPa)。D.4.6 岩石的内摩擦角计算见式(D.12) : K E 3 (1 -2s) = 2. 6541g /M+ !vP + 1 + 20 、，/