势线，其偏离值越大，地层压力越高。
预测地层压力方法有地区经验曲线及当量深度法，具体操作步骤 与前面介绍的声波测井法大致相同。
中国石油
复杂情况预防
2. 钻井过程中预测地层压力的方法 (1) d(或dc)指数法 20 世纪 60 年代以来，人们了解了机械钻速和地层压力之间的关系，并 在此基础上发展了一种改进机械钻速预测地层压力的方法，称为 d( 或 dc)指数法。
数时，标准化钻速值的变化，可以直接反映出所钻地层孔隙压力的变化。 据有关资料介绍，该方法能监测到地层压力很小的变化，但因其分析计 算较繁琐，从而限制了它的广泛应用。
中国石油
复杂情况预防
3.其它方法 地层压力还可利用页岩密度法、岩屑情况变化分析、化石资料、钻井 液返出温度及钻井液中天然气、氯化物含量变化等预测，具体方法可参 阅有关文献。
类别 产生复杂的主要原因
地层变形产生裂缝与内应 力和大倾角地层 地层变位产生断裂与断层
主要复杂性质
井斜、漏失、 井塌 井斜、漏失
可能引发的事故
褶皱
卡钻
断层
卡钻
溶洞
地层压力不稳定
溢流、井漏
井喷
中国石油
复杂情况预防
一、 地层压力的预测方法
1. 地球物理方法

多年来发展了数种预测异常高压的技术，其中有在钻井施工前进行
1、不稳定的岩性引起的复杂
产生复杂的主要原因
含高岭土、蒙托石、云母等 硅酸盐矿物，具有可塑性、 吸附性和膨胀性。 含石英、燧石块、大小悬殊 、泥质胶结的不均匀性。 含石英、长石胶结物为铁质 、钙质和硅质，具有极高的 硬度 有弹性迟滞和弹性后效现象 ，易蠕动、易溶解、易垮塌 主要成分CaO、MgO和CO2 等有溶解与重结晶等作用。
类别 泥页岩
砂砾岩
主要复杂性质
可能引发的事故
剥落、掉块等井 起下钻阻卡，可造 壁不稳定 成沉砂卡钻 蹩、跳、渗漏 粘扣、粘卡、断钻 具、掉牙轮
砂砾岩 粉砂岩
石膏 盐岩层
极强的研磨性、 钻头缩径、掉牙轮 跳钻 、掉钻具
蠕变、缩径 起下钻阻卡、卡钻
碳酸岩层
产生漏失、阻卡、 形成溶剂与裂缝 卡钻
中国石油
中国石油
复杂情况预防
二、 地层破裂压力预测方法
地层破裂压力：在井中一定深度处的地层，其承受压力的能力是有限的，
当压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层的破裂压力pf。
务之一。
中国石油
概 述
★地质因素
异常的地层压力: 孔隙压力，破裂压力，特殊地层的应力； 不稳定的岩性 盐岩层、膏岩层、煤层等 特殊的地质构造 断层，裂缝，溶洞等。
造成井下复杂情况及事故的原因
★工程因素
地质资料的掌握程度 ；
工程设计的科学性； 技术措施的正确性；
管理、操作人员的素质。
中国石油
复杂原因分析
间减少。深度D与传播时间Δ tn的对
数之间呈一条正常趋势线。
中国石油
复杂情况预防
电阻率测井法的预测原理：在正常压力地层中，随深度增大，
(3) 电阻率测井法
地层压实程度加大，孔隙度减小，导电流体也减少，页岩电阻率加 大。在一定的地区，页岩电阻率( 对数) 与井深之间存在一条正常趋 势线；在异常压力地层中，由于地层欠压实，孔隙度增大，地层流 体多，地温高，页岩电阻率向着低于正常电阻率的一侧偏离正常趋
的地球物理预测方法，也有钻井过程中应用的钻井参数方法和其他方法。
单独依靠任何一种方法都难以实现准确预测，应该综合各种方法的结果 并加以比较，才能提高预测的准确程度。目前在国内使用最多的方法是
声波测井法和dc指数法。
中国石油
复杂情况预防
(1) 地震资料法
因为地震波是一种弹性波，其传播速度与岩石致密程度有关。通常，岩
中国石油
概 述
钻井是一项隐蔽的地下工程，存在着大量的模糊性、
随机性和不确定性，是一项真正的高风险的作业。在钻 井过程中，钻头不断地破碎岩石、新井眼随之生成，新 形成的井壁岩石失去了原来的支撑条件，呈现出不稳定 状态，如果钻井措施不能适应这些变化，就会造成井下 诸多复杂情况和事故。造成巨大经济损失。正确认识和 预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作者的重要任
中国石油
复杂情况预防
(2) 标准化钻速法

标准化钻速法于 1967 年由维德 (Vidrine) 和贝尼特 (Benit) 提出，
1980 年由普伦蒂斯 (Prentice) 和伍兹(Woods) 进一步完善，并用于现场。
它是利用钻速方程把影响钻速的诸因素修正成标准值，唯一将压差( 当
量循环密度与地层压力之差 ) 孤立出来。当井内的当量循环密度为一常
石愈致密，波的传播速度愈快，传播时间愈短。在正常压力梯度下，岩
石的致密程度随深度而增大，因此地震波传播速度亦随深度而增大，其
传播时间随深度而减小。当地层出现异常高压(pp＞ph)时，岩石致密度 下降，地震波传播速度减小，传播时间增大，人们可根据这一特性来解 释地震波与井深的关系曲线，从而预报异常高压。 这种方法一般用在钻井施工前的初步预测。
复杂原因分析
2、异常地层压力引起的复杂
类别
产生复杂的主要原因
主要复杂性质
可能引发的事故
高密度钻井液中高固
高孔隙压力 相含量、恶化钻井液 性能，加大井底压差、滤饼
厚压差大、井 涌、溢流 压差卡钻、井喷
钻井条件
井漏、堵漏
卡钻、井塌
中国石油
复杂原因分析
3、异常地质构造引起的复杂

d(或dc)指数法是利用泥页岩的压实规律及欠压实地层机械钻速增 大的特性和压差影响机械钻速的原理，同时考虑了钻井参数对机械钻 速的影响来监测地层压力的。 lgdc 在正常压力条件下，随着深度加大，vpe 下降， dc 指数增大，且 dc 与 D 之间呈一 条正常趋势线。在压力过渡带和异常高 压地层，由于地层欠压实和井底压差减 小，vpe加大，dc指数下降，通过其与正 常趋势线偏离值的大小，可以预报出地 层压力。 D vp
中国石油
复杂情况预防
传播时间lg Δ t
(2) 声波测井法 声波传播速度主要是孔隙度和岩性 的函数。如果岩性为泥页岩时，则 声波测井主要反映孔隙度的变化。
深 度 D

在正常压力地层中，随深度增
异常压力
大，地层压实程度增强，孔隙度下 降，则声波传播速度加快，传播时
正常趋势线 在异常高压地层中，由于欠压实，孔 隙度加大，传播时间Δ t将偏离正常趋 势线，其数值大于正常值。