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  • 晚安西南-----地破实验

    序言:

       从《中国钻井工程技术交流》群里偶得一篇关于地破实验的讲解,其实以前也看到类似的文章,本来不应该转载别人这样的文章,可是身边的同事总是问我怎么去做地破实验,该怎么去做。我相信我引用这篇文章会给他们带来帮助。因为别人写的好,我就是原样转载了,请原谅。

    正文(转):

       地层承压能力试验可获取套管鞋处地层的承压、泄漏、破裂压力数据,得到允许的当量钻井液密度和井控时的最大关井套压。根据需要一般分为地层完整性试验(FIT)和地层破裂压力试验(LOT)两种。通常,地层完整性试验仅试验到下步作业所需要的最大当量钻井液密度,而不把地层压裂;地层破裂压力实验是要压裂地层,以求得地层相关数据,为后续作业提供依据。通常探井多采用地层破裂压力试验,开发井则多采用地层完整性试验。对于地层破裂后恢复压力远低于地层原始承压能力的地层,不宜进行地层破裂压力试验。以下为地层破裂压力试验的程序及试验结果评价。

    一、地层破裂压力试验程序

      (1)钻出套管浮鞋及新地层5-10m(或钻遇第一个砂层)。

      (2)循环调整钻井液性能,要求密度均匀和10min 的静切力尽可能低。

      (3)通水,对固井管线试压。

      (4)起钻头进入套管鞋内,关防喷器。

      (5)用固井泵以固定的泵速向井筒泵入钻井液,记录泵压、泵入量和时间,并绘制泵压/泵入量的变化曲线。如果钻井设计没有特别要求,则按下述程序进行:

       ①开泵,泵压将均匀地直线上升。

       ②当泵压上升速度开始减慢(偏离直线之点)时,记录此时的泵压,此值为地层泄漏泵压pLOP。

       ③继续泵入,直到泵压达到最大值后下降,记录最大泵压,此值为地层破裂泵压pFBP。

       ④继续泵入,泵压将趋于稳定,此值为地层断裂传播泵压pFPP。

       ⑤停泵,记录停泵后压力的下降过程,至泵压继续下降平稳,裂缝闭合,此值为裂缝闭合泵压pFCP。裂缝闭合压力与垂直裂缝的最小地应力值相平衡。

       ⑥重新开泵,记录裂缝重张泵压pRP。地层破裂压力减去裂缝重张压力可近似为岩石的拉伸强度。

       ⑦泄压,记录返回的钻井液量。

       典型的试验曲线如图1 所示。对于高渗透性及裂缝的地层,破裂压力曲线中泄漏压力点与破裂压力点很接近,难以区分开来。

       (6)试验的最大泵压为固井后的套管试验压力。如果地层破裂试验的泵压已达到最大泵压,地层还没有泄漏/破裂,应终止试验。

    二、试验结果评价

        为了安全起见,井场通常将地层的泄漏压力作为最大许可压力。现场作业时需要同时求出地层泄漏压力、地层破裂压力、裂缝闭合压力和裂缝重张压力,并填写在钻井日报上,可供以后确定地应力及岩石的力学性质使用。现场应进行如下分析评价:

       (1)地层泄漏/ 破裂压力的大小由下式计算:

        pL=9.81×10-3×ρ×H+pLOP ( Ⅰ-1)

        pF=9.81×10-3×ρ×H+pFBP ( Ⅰ-2)

        式中 pL——地层泄漏压力,MPa;

        pF——地层破裂压力,MPa;

        ρ ——井内钻井液密度,g/cm3;

        H——套管下入深度(垂深),m;

       pLOP——试验时记录的地层泄漏泵压,MPa;

       pFBP——试验时记录的地层破裂泵压,MPa。

       裂缝闭合压力和裂缝重张压力可按上述类似方法计算。

      (2)求最大许可钻井液密度ρ L,并填写在日报上。

       ρL=pL÷(9.81×10-3×H) ( 6-Ⅰ-3)

         或

          ρL=ρ+pLOP÷(9.81×10-3×H) ( 6-Ⅰ-4)

       式中 ρL——最大许可钻井液密度,g/cm3。

       (3)根据(Ⅰ-4)式,绘制使用的钻井液密度与最大许可关井套管压力关系图,以便于压井时使用。如图2所示。

    总结:

      1、文中告诉我们探井试破,而开发井试个承压能力就行,或者固井时的最大水泥浆密度就行。

      2、再次原谅我的转载行为。

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