基于随钻监测的欠平衡钻井储层评价理论研究

利用基于随钻监测的欠平衡钻井储层评价方法可以随钻评价储层产量、地层压力、渗透率等重要储层特征参数并实时判识井下状况，对欠平衡钻井在油气勘探开发领域的高效和安全应用具有重要意义，是欠平衡钻井的重要发展方向。该方法的核心在于建立基于随钻监测参数的欠平衡钻井环空复杂多相流计算模型、地层-井筒动态耦合流动模型和随钻储层参数解释模型，目前还缺乏系统深入研究。通过大型流动模拟实验、地层-井筒动态耦合流动实验、裂缝动态闭合规律实验等实验研究和环空多相流基础理论研究，揭示欠平衡钻井环空多相流动规律、地层-井筒耦合流动规律以及储层渗流特征动态变化规律，建立相应理论计算模型并开展计算机仿真研究,在此基础上建立储层随钻产量、渗透率、地层压力等关键参数的解释模型并求解，形成基于随钻监测的欠平衡钻井储层评价理论方法。

依托基金资助，本项目针对储层随钻评价相关基础评价模型和理论，开展了井筒复杂多相流、地层—井筒动态耦合流动规律基础理论、欠平衡钻井随钻监测与储层评价理论的研究。主要取得如下研究成果：①通过大型多相流台架模拟实验、计算机仿真和基础理论研究，建立和完善了欠平衡钻井环空多相流理论模型；所建立的模型与欠平衡模拟实验架实验结果吻合较好，满足实际钻井施工的需要。②利用非接触式激光测量仪获取了真实岩石裂缝表面微凸体三维数据，重构裂缝三维空间结构模型，并通过计算机仿真，研究了裂缝闭合过程中的应力场与渗流场；③开展了地层—井筒耦合流动大型台架模拟实验，建立了地层—井筒动态耦合流动模型并进行了计算机仿真，与欠平衡钻井环空多相流理论模型相结合建立了欠平衡钻井地层动态出流模型；④改进和完善了欠平衡钻井随钻监测工艺，建立了随钻储层参数评价模型与储层参数解释方法，最终形成了基于全自动实时数据监测的随钻监测系统与储层评价技术，并在国内多个油田的钻井现场开展了试验应用。. 依托基金资助，在国内外核心刊物上发表高质量的相关学术论文22篇，其中SCI检索9篇，EI检索6篇，出版专著1部；申请发明专利4项（授权1项），授权实用新型专利4项；培养博士研究生2名，硕士研究生7名。