Experimento acústico de consolidação do solo e estabelecimento do modelo de previsão da pressão dos poros - tomando a Bacia de Yingqiong como exemplo

Dec 30, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 1885 (2023) Citar este artigo

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Estabelecer um modelo de previsão de pressão de poros adequado para a Bacia de Yingqiong no Mar da China Meridional. Um novo método de teste de laboratório foi projetado para simular o processo de consolidação do núcleo, e um experimento acústico para consolidação do solo foi realizado para analisar vários parâmetros e estabelecer um modelo de previsão de pressão de poro anormal adequado para o bloco alvo. Primeiro, a causa da pressão anormalmente alta na Bacia de Yingqiong é analisada e identificada, e um experimento de simulação de carregamento e descarregamento de estrato é realizado. A consolidação do solo, equipamentos experimentais e plano experimental são projetados. Vários conjuntos de experimentos foram realizados, as mudanças em vários parâmetros durante o experimento foram analisadas e resumidas, o modelo de previsão de pressão de poro adequado para esta área foi padronizado e estabelecido, e a verificação e avaliação da aplicação foram realizadas em alguns poços nesta área. Os resultados mostram que o modelo de previsão é preciso e aplicável, e a pressão dos poros pode ser prevista pelo método experimental de consolidação do solo que a precisão da previsão é ligeiramente melhor do que o modelo de previsão tradicional. Neste estudo, um método viável de experimento acústico de consolidação do solo pode ser usado para estabelecer um experimento de mecânica de rocha e um modelo de previsão de pressão de poros sem rocha de núcleo estrito. Os experimentos comprovaram a viabilidade deste método e obtiveram dois modelos de predição, incluindo modelos de predição de mecanismo de carregamento e de mecanismo de descarregamento.

De acordo com a avaliação dos recursos de petróleo e gás do Ministério de Recursos Naturais, as bacias de Yinggehai e Qiongdongnan respondem por mais de 80% dos recursos offshore1, com características marcantes de transbordamento e perda de circulação2. Os campos de gás Ledong e Yacheng são importantes blocos de recursos de petróleo e gás nos campos petrolíferos ocidentais do Mar da China Meridional, contendo abundantes recursos de petróleo e gás, mas as condições geológicas são complexas, dado o desenvolvimento de areia do canal3. Poços de alta temperatura e alta pressão têm uma janela de densidade estreita e situações complexas, como transbordamento e vazamento, que ocorrem com frequência. Tome nove poços exploratórios de alta temperatura e alta pressão em um bloco na Bacia de Yingqiong como exemplo, todos esses poços com condições complexas de controle de poço transbordaram e seis deles perderam a circulação; a janela de densidade operacional é menor que 0,11, e alguns poços ainda têm janelas negativas. A perfuração foi forçada a parar durante a perfuração para selar três poços.

Existem várias causas de pressão anormalmente alta, incluindo fatores geológicos, físicos, geoquímicos e dinâmicos. Para pressão anormalmente alta em um determinado bloco, a causa dessa pressão anormalmente alta é geralmente dominada por um determinado fator e complementada por outros fatores4. Embora existam muitos mecanismos para a formação de pressão anormalmente alta5,6, a geração de hidrocarbonetos e a subcompactação sempre foram os mecanismos mais comuns para pressão anormalmente alta7. A geração de hidrocarbonetos pertence à pressão anormalmente alta causada pela mudança no volume do fluido dos poros, e a subcompactação pertence à pressão anormalmente alta causada pela mudança no volume dos poros da rocha.

Existem diferentes modelos de cálculo para pressões anormalmente altas formadas por diferentes mecanismos, como o método de Eaton8 e o método de profundidade equivalente9 para o mecanismo de carga (subcompactação) e o método de Bowers10,11 para o mecanismo de descarga. Algum progresso foi feito no campo da pesquisa de teste de pressão em casa e no exterior, mas os resultados da pesquisa acima não são adequados para a previsão de pressão de formação de poços de alta temperatura e alta pressão na Bacia de Yingqiong, e o método de cálculo de pressão tem grandes erros. É urgente realizar pesquisas sobre o modelo de cálculo da pressão de formação da Bacia de Yingqiong.