Исправленная d-экспонента
Скорректированная d-экспонента , также известная как dc-экспонента или cd-экспонента , представляет собой параметр, используемый при каротаже буровых растворов и анализе порового давления пласта в нефтяной промышленности . Это экстраполяция определенных параметров бурения для оценки градиента давления для оценки порового давления во время бурения, особенно в зонах избыточного давления.
Описание
[ редактировать ]Скорректированная d-экспонента , также известная как cd-экспонента или, точнее, dc-экспонента (dc - экспонента), используемая при каротаже буровых растворов и анализе порового давления пласта в нефтяной промышленности , представляет собой экстраполяцию определенных параметров бурения для оценки давления. градиент для оценки порового давления во время бурения. Обычно это делается в зонах с избыточным давлением, но большинство контрактов на буровые каротажи требуют, чтобы это делалось всегда. Он считается одним из лучших инструментов для оценки порового давления. См . каротаж бурового раствора , где приведен пример скорректированного d-экспоненты, нанесенного на каротаж бурового раствора. Этот параметр является расширением («поправкой», отсюда и обозначение « c ») метода d-экспоненты, ранее использовавшегося для оценки порового давления пласта. Расширение состоит из поправки на вес используемого раствора по сравнению со «стандартным» раствором для региона.
Параметры, используемые для расчета значений d c -экспоненты : скорость бурения (МСП), скорость вращения, вес на долото, диаметр долота и масса бурового раствора; оно построено в зависимости от глубины бурения.
Теория
[ редактировать ]По мере того, как буровое долото бурит горную породу, оно постепенно сталкивается с более плотными породами и, следовательно, с более низкой скоростью проникновения . (Хотя есть исключения, такие как пески, которые обычно бурятся быстрее, или пласты с разломами и поднятиями). Общая тенденция обычно заключается в постепенном замедлении темпов проникновения .
Над песками может находиться непроницаемый пласт, обычно сланцевый , толщина которого может достигать сотен метров. Когда газ или жидкости мигрируют вверх через песок и достигают этого непроницаемого слоя, в песке может нарастать давление и давить на непроницаемый слой сланца. Со временем давление становится настолько большим, что начинает разрушать сланец, делая его слабее и облегчая проникновение бурового долота. Когда скважина пробуривается в сторону этого песка, она постепенно начнет испытывать более высокие скорости проникновения по мере того, как бурение сланца приближается к песку под высоким давлением. Именно эту тенденцию демонстрирует экспонента постоянного тока. Исследование разбуренного трещиноватого сланца выявляет все более крупные вогнутые куски. Отсюда и термин «давящий сланец» произошел .
Расчет
[ редактировать ]Базовый показатель буримости был опубликован в 1966 году компанией Jorden & Shirley, связывая действие зубьев трехшарошечных долот с присущими характеристикой породы, буримостью или «d»:
d = log 10 (R/60N)/log 10 (12 Вт/10 6 Д)
где : R=механическая скорость проходки (фут/час) N=об/мин (об/мин) W=WOB (фунты) D=размер долота (дюймы)
В 1971 году Рем и МакКлендон (1971) определили скорректированный показатель d для учета изменений веса бурового раствора, где показатель d c определяется как
d c -экспонента = MW1/MW2 * d
и где:
dc = модифицированный показатель d; MW1 = нормальный градиент давления; MW2 = вес бурового раствора (предпочтительно ECD) ECD, эквивалентная циркуляционная плотность — это гидродинамическое давление, испытываемое на режущей поверхности долота из-за сочетания плотности бурового раствора, вязкости жидкости, трения стенок скважины и нагрузки на шлам, повышающих давление. Это можно оценить с помощью расчетов, но в последние годы стало обычным использовать зонд прямого измерения затрубного пространства в колонне инструментов MWD (если таковой имеется).
Предостережения
[ редактировать ]Как и во всех вопросах, связанных с анализом порового давления, этот метод нельзя применять вслепую. В частности, модели и константы необходимо адаптировать к конкретному бурящемуся бассейну. Этот метод был разработан для дельты речной системы Миссисипи/Миссури в США и работает там достаточно хорошо. Однако нельзя предполагать, что бассейны с разными источниками отложений имеют одинаковые профили уплотнения (поскольку они могут иметь разную минералогию осадочных глин). Бассейны с разным химическим составом поровой жидкости будут иметь разные профили гидростатического давления, что приводит к разным d c профилям показателя . Присутствие постседиментационного карбонатного цемента в глинистых породах делает пласты чрезвычайно трудными для бурения. В частности, использование долот типа PDC со сдвиговым режущим действием (вместо скалывающего действия, которое Джорден и Ширли (1966) предполагали в своей модели удержания стружки) приведет к графикам d c -экспоненты, которые отличаются от графиков трикона или би -шарошечные долота в тех же пластах. При проведении геологоразведочных работ в регионе метод можно применять «по инструкции», но после бурения первой скважины потребуется тщательно переоценить собранные данные, чтобы попытаться улучшить модель для конкретного рассматриваемого бассейна. . Несмотря на то, что его можно успешно использовать, всегда необходимо проверять информацию, представленную d. Графики c -экспоненты путем изучения нескольких других показателей порового давления. [1]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джорден, младший и Ширли, О.Дж.: «Применение данных о производительности бурения для обнаружения избыточного давления», Journal of Petroleum Technology, стр. 1387-1394, том 18, № 11, ноябрь 1966 г.