一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法技术

本发明专利技术提供一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其包含：计算得到扩径率，以评价井壁垮塌程度；计算得到双井径比，以辅助判断井眼形状以及应力方向；定义裂缝渗透率与基质渗透率的比值为渗透率增大系数，以反应裂缝发育程度；基于扩径率

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法


[0001]本专利技术涉及地质学储层分析
，具体地说，涉及一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法
。

技术介绍

[0002]井壁稳定性的研究可归纳为4个方面：
(1)
井壁稳定的力学分析研究；
(2)
泥页岩稳定的力学与化学耦合研究；
(3)
泥页岩稳定的流固耦合研究；
(4)
热
‑
水
‑
力
‑
化耦合分析
。
这些研究最终都归结为力学问题
。
塔里木盆地顺北油气田受古构造运动的影响，断裂样式复杂，钻井过程中井壁稳定性较差，井壁漏失
、
垮塌严重，降低了钻井速度与质量，增加了钻井成本，影响勘探开发的综合效益
。
快速准确识别井壁稳定性是为优质高效钻井提供决策依据的关键
。
[0003]针对井壁稳定性研究，前人的研究主要集中在基于测井岩石力学参数的井壁稳定性窗口分析方面，该方法已经相对成熟，且在砂泥岩
、
页岩等储层中应用效果较好，而对于碳酸盐岩由于其非均质性强
、
孔隙结构复杂以及取芯及测井资料质量差，计算结果难以验证等原因，其应用受到一定的限制
。
[0004]图版法为井壁稳定性研究提供了一种新的思路，现有技术
(
夏宏泉，王成龙
.SK
气田井壁稳定性判别图版的测井研究<br/>[J].
测井技术，
2015
，
39(05):634
‑
639.)
从岩石力学角度出发，考虑地层倾斜对地应力的影响，建立适合工区高陡地层的地应力计算模型；考虑岩石剪切强度
、
裂缝发育情况和水平主应力比对井壁稳定性的影响，引入抗剪强度
、
渗透率增大系数和水平主应力比建立古近系地层钻井井壁稳定性判别图版
。
现有技术
(
许萍
.
利用图版法预测欠平衡钻井井壁稳定性
[J].
科学技术与工程，
2014
，
14(007):136
‑
140.)
通过建立坍塌周期图版来预测欠平衡钻井井壁稳定性
。
上述图版法最大的局限在于实现过程较为复杂，且没有考虑扩径严重情况下测井曲线的修正导致岩石力学参数难以准确获取和验证
。
[0005]对于以上情况，现有技术尚没有很好的解决方案
。
因此，本专利技术提供了一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法
。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，所述方法包含：
[0007]S1、
计算得到扩径率，以评价井壁垮塌程度；
[0008]S2、
计算得到双井径比，以辅助判断井眼形状以及应力方向；
[0009]S3、
定义裂缝渗透率与基质渗透率的比值为渗透率增大系数，以反应裂缝发育程度；
[0010]S4、
基于所述扩径率
、
所述双井径比
、
所述渗透率增大系数，确定裂缝发育段和裂缝不发育段的参数界限，建立得到井壁地层井壁稳定性图版
。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，步骤
S1
包含：
[0012]计算测井井径值与钻头直径的比值，得到所述扩径率；
[0013]将所述扩径率与垮塌阈值进行比较，若所述扩径率小于所述垮塌阈值，表征井壁垮塌不严重，进入步骤
S2
；
[0014]若所述扩径率大于等于所述垮塌阈值，表征井壁垮塌严重，进行纵波时差和地层密度校正后进入步骤
S2。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，通过以下步骤进行纵波时差和地层密度校正：
[0016]选用伽马测井曲线以及自然电位测井曲线，确定待分析区域的岩石组分，基于岩石体积方程联立方程组，通过求取不同岩石组分的体积，进而根据纯岩石组分的骨架值，反算出井壁垮塌严重井段的纵波时差和地层密度测井响应值
。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，通过以下公式计算得到井壁垮塌严重井段的纵波时差和地层密度测井响应值：
[0018]L
＝
L1V1+L2V2+
…
+L
i
V
i
…
[0019]其中，
L
表示正演的测井响应值；
L
i
表示第
i
种岩石组分未垮塌井段的测井响应值；
V
i
表示第
i
种岩石组分的体积百分比
。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，步骤
S2
包含：
[0021]针对碳酸盐岩储层，选用四臂井径曲线计算得到所述双井径比
。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，步骤
S3
包含：
[0023]将所述渗透率增大系数与渗透率增大系数阈值进行比较；
[0024]若所述渗透率增大系数大于所述渗透率增大系数阈值，说明裂缝发育，所述渗透率增大系数的数值越大反映裂缝越发育；
[0025]若所述渗透率增大系数小于等于所述渗透率增大系数阈值，说明岩石裂缝不发育，渗透能力由储层孔隙喉道决定，主要为基质渗透率
。
[0026]根据本专利技术的一个实施例，通过以下公式计算得到所述渗透率增大系数：
[0027]F
cK
＝
K
c
/K
j
＝
10^(0.053
×
AC
‑
1.42
×
DEN+0.053
×
RD/RS+2.461)
[0028]其中，
F
cK
表示渗透率增大系数；
K
c
表示裂缝渗透率，
mD
；
K
j
表示基质渗透率，
mD
；
AC
表示纵波时差，
μ
s/ft
；
DEN
表示地层密度，
g/cm3；
RD、RS
表示浅侧向电阻率，
Ω
.m。
[0029]根据本专利技术的一个实施例，步骤
S4
包含：
[0030]计算钻时与渗透率增大系数的比值，作为比值数据；
[0031]绘制所述扩径率
、
所述双井径比
、
所述比值数据的三类参数交会图；
[0032]根据所述渗透率增大系数的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，所述方法包含：
S1、
计算得到扩径率，以评价井壁垮塌程度；
S2、
计算得到双井径比，以辅助判断井眼形状以及应力方向；
S3、
定义裂缝渗透率与基质渗透率的比值为渗透率增大系数，以反应裂缝发育程度；
S4、
基于所述扩径率
、
所述双井径比
、
所述渗透率增大系数，确定裂缝发育段和裂缝不发育段的参数界限，建立得到井壁地层井壁稳定性图版
。2.
如权利要求1所述的一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，步骤
S1
包含：计算测井井径值与钻头直径的比值，得到所述扩径率；将所述扩径率与垮塌阈值进行比较，若所述扩径率小于所述垮塌阈值，表征井壁垮塌不严重，进入步骤
S2
；若所述扩径率大于等于所述垮塌阈值，表征井壁垮塌严重，进行纵波时差和地层密度校正后进入步骤
S2。3.
如权利要求2所述的一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，通过以下步骤进行纵波时差和地层密度校正：选用伽马测井曲线以及自然电位测井曲线，确定待分析区域的岩石组分，基于岩石体积方程联立方程组，通过求取不同岩石组分的体积，进而根据纯岩石组分的骨架值，反算出井壁垮塌严重井段的纵波时差和地层密度测井响应值
。4.
如权利要求3所述的一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，通过以下公式计算得到井壁垮塌严重井段的纵波时差和地层密度测井响应值：
L
＝
L1V1+L2V2+
…
+L
i
V
i
…
其中，
L
表示正演的测井响应值；
L
i
表示第
i
种岩石组分未垮塌井段的测井响应值；
V
i
表示第
i
种岩石组分的体积百分比
。5.
如权利要求1‑4中任一项所述的一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，步骤
S2
包含：针对碳酸盐岩储层，选用四臂井径曲线计算得到所述双井径比
。6.
如权利要求1‑5中任一项所述的一种碳酸盐岩走滑断裂断控储层井壁稳定性预测方法，其特征在于，步骤
S3
包含：将所述渗透率增大系数与渗透率增大系数阈值进行比较；若所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锐，林会喜，孔强夫，韩俊，邓尚，汝智星，刘雨晴，朱秀香，肖重阳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：