CN113033935B 一种适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法 （中石化石油工程技术服务有限公司）

司一种适用于深层页岩气水平段井壁稳定性本发明公开了一种适用于深层页岩气水平水平段钻进ECD，以及定量表征页岩气水平段钻及破裂压力不确定性定量表征和步骤3的页岩气水平段钻进ECD不确定性定量表征，定量评价页2步骤4、基于步骤2的地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征和步骤3的页岩气水平段描述钻井液功能的参数为可靠度的随机变量，其可靠度是指钻井液在钻井液当量循环密度随机变量Q与地层坍塌压2.根据权利要求1所述的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，其特征3.根据权利要求2所述的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，其特征设岩石力学参数及地应力参数X的概率密度函数为f(x)，则概率密度函数f(x)的正态3到地应力与岩石力学参数随机数样本，并代入计算模型中得到任意深度位置h上的压力模统计分析所述压力模拟计算结果，选取正态分布形式进行拟合得到任意深度h位置上(R,,),表示深度为hi处累积概率为j的地层坍塌及破裂压力值，取相同的累积概率4.根据权利要求1所述的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，其特征4钻井液当量静态密度（EquivalentStaticDensity，简写成ESD表示钻井液在井筒Pesd为井深H处的5.根据权利要求1所述的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，其特征6.根据权利要求1所述的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，其特征5[0003]现有的井壁稳定性分析方法均以单一曲线构成的地层坍塌及破裂压力剖面为基[0004]有鉴于此，本发明提供了一种适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方[0010]步骤4、基于步骤2的地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征和步骤3的页岩气水洛模拟方法对地层坍塌及破裂压力进行多因素不确定[0014]设岩石力学参数及地应力参数X的概率密度函数为f(x)，则概率密度函数f(x)的6λλλ3849567[0021]根据公式(1)和公式(2)构建任意深度处h位置上模型输入参数的分析样本库，并[0023]生成符合各个模型计算关键参数概率分布(特征参数，即均值和标准差)的随机[0025]统计分析所述压力模拟计算结果，选取正态分布形式进行拟合得到任意深度h位7Z=μS-μQesd为井深H[0049]钻井液的当量循环密度(EquivalentCirculatingDensity，简写为ECD)定义为8σH为最大水平主应力，[0066]图1为本发明实施例提供的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法的[0068]图3为本发明实施例提供的地层坍塌压力-循环当量钻井液密度的概率干涉分布9[0077]本发明实施例提供的适用于深层页岩气水平段井壁稳定性定量评价方法，如图1[0081]步骤4、基于步骤2的地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征和步骤3的页岩气水骤2的定量表征地层坍塌及破裂压力的不确定性包括：应用蒙特卡洛模拟方法对地层坍塌[0090]假设岩石力学参数及地应力在井深ΔH范围内有2n+1个测井解释结果，将其作为该井深范围中点位置上参数的概率分布。设岩石力学参数及地应力参数X的概率密度函数λλλ3849567[0097]根据公式(1)和公式(2)构建任意深度处h位置上模型输入参数的分析样本库，并[0099]生成符合各个模型计算关键参数概率分布(特征参数，即均值和标准差)的随机[0101]统计分析所述压力模拟计算结果，选取正态分布形式进行拟合得到任意深度h位示该井深处地层坍塌及破裂压力实际值落在置信度区间中的概率为|j1-90％的地层坍塌及破裂压力区Z=μS-μQesd为井深H[0126]钻井液的当量循环密度(EquivalentCirculatingDensity，简写为ECD)定义为震解释资料计算得到。dpβ2为构造应力系σh为最小[0171]XX井是川南工区内一口深层页岩气探井，XX井四开水平段钻井过程中出现了漏、井段内最小破裂压力和最大坍塌压力所在井深位置为3210m和3720m，分别计算得到3210m[0174]根据表4中地应力与岩石力学参数的概率分布，基于蒙特卡洛模拟将随机数设定图9所示。从图8中可以看出：在井深3210m处，地层破裂压力概率分布特征参数为：μQ=的影响，基于不确定度理论建立了ECD不确定性定量表征方法；在上述两方面研究的基础[0177]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现