本发明涉及石油天然气钻井工程领域，尤其涉及一种新型地层孔隙压力随钻测量的方法。
背景技术：
地层孔隙压力是石油钻井的重要参数，准确掌握地层孔隙压力，有利于调整钻井液性能，确保安全的钻井施工作业。目前，石油钻井过程对地层孔隙压力的测量方法主要有三种：
第一、通过关井求立管压力再求地层孔隙压力，该方法的不足是：钻遇油气显示层位关井后，需要等待套压不再上升时再进行求压作业。由于关井后，气体会不断滑脱上升，使套压不断上涨，如果等待的时间过长，套压会很高，求得的地层孔隙压力偏高，钻井过程会采用较高密度的钻井液或控制较高的井口压力，不利于对油气层的保护；反之，等待的时间较短，地层孔隙压力上传不完全，求得的地层孔隙压力偏低，钻井过程使用的钻井液密度或控制的井口压力偏低，不利于后期钻井作业的井控安全。
第二、采用随钻地层孔隙压力测量仪测量。该方式是钻遇油气层后，下入随钻地层孔隙压力测量仪测量地层孔隙压力，能够获取较准确的地层孔隙压力，但该方式需要单独起下钻更换仪器，需要耽误施工作业时间，并且施工作业成本高，不利于该技术的推广应用。
第三、完钻后采用测井方式测量地层孔隙压力。该方式是在完钻后，通过测井方式测量地层孔隙压力，虽然能准确获取地层孔隙压力，但属于完钻后事后测量，对本井钻井作业没有任何意义。
专利申请号为cn201410778684.8的发明专利公布了一种地层孔隙压力的确定方法及装置，其中，该方法包括：实时采集泥浆泵入口的钻井液流量参数、回压泵入口的钻井液流量参数和钻井液返出流量；根据采集的所述泥浆泵入口的钻井液流量参数、所述回压泵入口的钻井液流量参数和所述钻井液返出流量，计算井下钻井液入口流量与返出流量之间的大小关系；根据井下钻井液入口流量与返出流量之间的大小关系和地层条件信息，实时计算出地层孔隙压力与井底钻井液液柱压力之差；根据所述地层孔隙压力与井底钻井液液柱压力之差和已知的井底钻井液柱压力，实时计算得出地层孔隙压力。
但是，钻井液入口流量与返出流量之间的大小关系和地层条件信息，实时计算出地层孔隙压力与井底钻井液液柱压力之差，通过流量换算压力的误差较大，地层孔隙压力的计算精度不易控制，且需要的设备较多，较多复杂。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术的不足，提供一种操作简单、测量精度方便控制的新型地层孔隙压力随钻测量的方法，解决了现有地层孔隙压力测量方法操作复杂、测量精度难以控制的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型地层孔隙压力随钻测量的方法，包括如下步骤：
1)钻头进入地层后，停止钻进，稳定井口套压值pc，循环钻井液；此时井底压力bhp略大于地层孔隙压力pp，地层流体不会进入井内并返出地面，则此时不会出现微溢流情况；
2)逐渐降低井口套压值pc，通过微流量监测系统监测井口钻井液流量，当出口钻井液流量大于正常流量均值时判定为微溢流；由于井底压力bhp＝ph+pf+pc，则随着pc的减小，bhp也逐渐减小，其中ph为钻井液液柱压力、pf为循环压耗、pc为井口套压；
3)当井底压力bhp减小到小于地层孔隙压力pp，地层流体开始将进入井内并返出地面，井口出现微溢流时，通过井下压力随钻监测系统记录此时井底压力bhp，此时地层孔隙压力pp稍大于bhp，pp≈bhp，取pp＝bhp，即得到地层孔隙压力；可通过控制井口套压值pc每次的减小量来控制地层孔隙压力pp测量精度，井口套压值pc每次的减小量越小，地层孔隙压力pp测量精度越高。
作为本发明的优选方案，在步骤2)中，降低井口套压值时，按步长△pc等量降低pc。等量降低井口套压值，方便控制地层孔隙压力pp测量精度。
作为本发明的优选方案，根据
作为本发明的优选方案，在步骤2)中，每次降低井口套压值pc后，其间隔一个迟到时间t，t≥0.01s，便于井内液体在井内的压力得到平衡，为微溢流出现时间的滞后性预留足够时间。通过微流量监测系统对比进出口流量曲线变化情况，如果进出口流量曲线基本保持不变，即出口流量基本等于入口流量，说明井底压力大于地层孔隙压力，需要进一步降低井口套压；如果出口流量曲线偏离入口流量曲线逐渐增加，说明地层流体已进入井筒，地层孔隙压力已大于井底压力。
作为本发明的优选方案，在步骤1)中，循环钻井液时，钻井液至少在钻井液循环系统中循环一个周期，保证钻井液充分循环，保证井内压力的均匀性。
作为本发明的优选方案，在步骤1)之前，根据预测地层孔隙压力，进入目的层前100米调整钻井液密度,例如低于给定地层压力系数0.02g/cm3。
作为本发明的优选方案，在步骤1)之前，根据地层压力监测与返出岩屑形态，施加井口套压。在开泵循环情况下，提高钻井液密度，按照当量密度折算井口套压值保持在10.5mpa以内，以确保设备在安全负荷范围内运转。
作为本发明的优选方案，在步骤3)之后，进行步骤4)：继续循环，通过地面循环系统排出侵入井筒的气体；重新提高井口套压值pc，恢复微过平衡钻进。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方法根据理论：地层孔隙压力与井底压力平衡时，pp≈bhp＝ph+pf+pc，其中pp为地层孔隙压力、bhp为井底压力、ph为钻井液液柱压力、pf为循环压耗、pc为井口套压，则通过减小井口套压pc，使得井底压力bhp接近于地层孔隙压力pp，即可将井底压力bhp作为地层孔隙压力pp，予以记录。
循环钻井液时井底压力bhp大于地层孔隙压力pp，地层流体不会进入井内并返出地面，则此时不会出现微溢流情况。逐渐降低井口套压值pc，当井底压力bhp减小到小于地层孔隙压力pp，地层流体开始将进入井内并返出地面，井口出现微溢流时。通过井下压力随钻监测系统记录此时井底压力bhp，此时地层孔隙压力pp稍大于bhp，pp≈bhp，取pp＝bhp。可通过控制井口套压值pc每次的减小量来控制地层孔隙压力pp测量精度，井口套压值pc每次的减小量越小，地层孔隙压力pp测量精度越高，因此，地层孔隙压力测量精度方便控制，可根据需要得到相应精度的地层孔隙压力值。
本发明的方法操作简便并且精度高，无需关井和起下钻，操作方便，耗时短；不需要采用随钻地层孔隙压力测量仪测量，成本低，更有利于现场应用；能有效预防和控制溢流和井漏、避免井下复杂。
通过对底层孔隙压力的精确测量，可方便调整钻进速度、井口套压值、钻井液性能等钻井参数，从而相应提高钻井效率、缩短钻井周期。利用精度较高的底层漏失压力对钻井参数进行设计，还可保护油气层，提高水平延伸能力，有利于提高单井产能。
2、按步长△pc等量降低pc，方便控制地层孔隙压力pp测量精度，根据bhp≤pp≤bhp+△pc，控制△pc有利于缩小地层孔隙压力pp的误差范围。
3、由于bhp≤pp≤bhp+△pc，则地层孔隙压力的测量精度取决与△pc，则将△pc控制在合适的较小的范围，可相应提高地层孔隙压力pp测量精度和测量方便性，提高测量效率。
4、每次降低井口套压值pc后，间隔一个迟到时间t(t≥0.01s)，便于井内液体在井内的压力得到平衡，为微溢流出现时间的滞后性预留足够时间。
5、循环钻井液时，钻井液至少在钻井液循环系统中循环一个周期，保证钻井液充分循环，保证井内压力的均匀性。
6、正常钻进时，设置井口套压值pc≤10.5mpa，以确保设备在安全负荷范围内运转。
7、地层孔隙压力测量过后，继续循环，通过地面循环系统排出侵入井筒的气体，确保后期作业安全顺利。重新提高井口套压值pc，恢复微过平衡钻进，避免影响正常钻井作业。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
一种新型地层孔隙压力随钻测量的方法，包括如下步骤：
1)钻头进入地层后，停止钻进，稳定井口套压值pc，循环钻井液；此时井底压力bhp大于地层孔隙压力pp，地层流体不会进入井内并返出地面，则此时不会出现微溢流情况；
2)逐渐降低井口套压值pc，通过微流量监测系统监测井口钻井液流量，当井口钻井液流量大于正常流量均值时判定为微溢流；由于井底压力bhp＝ph+pf+pc，则随着pc的减小，bhp也逐渐减小，其中ph为钻井液液柱压力、pf为循环压耗、pc为井口套压；
3)当井底压力bhp减小到小于地层孔隙压力pp，地层流体开始将进入井内并返出地面，井口出现微溢流时，通过井下压力随钻监测系统记录此时井底压力bhp，此时地层孔隙压力pp稍大于bhp，pp≈bhp，取pp＝bhp，即得到地层孔隙压力；可通过控制井口套压值pc每次的减小量来控制地层孔隙压力pp测量精度，井口套压值pc每次的减小量越小，地层孔隙压力pp测量精度越高。
本方法根据理论：地层孔隙压力与井底压力平衡时，pp≈bhp＝ph+pf+pc，其中pp为地层孔隙压力、bhp为井底压力、ph为钻井液液柱压力、pf为循环压耗、pc为井口套压，则通过减小井口套压pc，使得井底压力bhp接近于地层孔隙压力pp，即可将井底压力bhp作为地层孔隙压力pp，予以记录。
循环钻井液时井底压力bhp大于地层孔隙压力pp，地层流体不会进入井内并返出地面，则此时不会出现微溢流情况。逐渐降低井口套压值pc，当井底压力bhp减小到小于地层孔隙压力pp，地层流体开始将进入井内并返出地面，井口出现微溢流时。通过井下压力随钻监测系统记录此时井底压力bhp，此时地层孔隙压力pp稍大于bhp，pp≈bhp，取pp＝bhp。可通过控制井口套压值pc每次的减小量来控制地层孔隙压力pp测量精度，井口套压值pc每次的减小量越小，地层孔隙压力pp测量精度越高，因此，地层孔隙压力测量精度方便控制，可根据需要得到相应精度的地层孔隙压力值。
本发明的方法操作简便并且精度高，无需关井和起下钻，操作方便，耗时短；不需要采用随钻地层孔隙压力测量仪测量，成本低，更有利于现场应用；能有效预防和控制溢流和井漏、避免井下复杂。
通过对地层孔隙压力的精确测量，可方便调整钻进速度、井口套压值、钻井液性能等钻井参数，从而相应提高钻井效率、缩短钻井周期。利用精度较高的底层漏失压力对钻井参数进行设计，还可保护油气层，提高水平延伸能力，有利于提高单井产能。
微流量监测系统：利用高精度的质量流量计实时监测流入返出钻井液流量，其流量监测流量范围0.00l/s-60.00l/s，流量测量精度±0.25％，重复性优于±0.1％，可在进出口流量差为1l/s的情况下精准判断溢流，现场应用表明该系统比常规泥浆池液面监测溢流方法提前5-10min左右。
井下压力随钻监测系统(pwd)：由地面系统和井下装置组成，井下装置用于实时测量和传输井底压力数据，地面系统用于接收脉冲信号和处理并显示井底压力数据，便于实时掌握井底压力变化规律，实现精细井底压力控制。
实施例二
在实施例一的基础上，在步骤2)中，降低井口套压值时，按步长△pc等量降低pc。
按步长△pc等量降低pc，方便控制地层孔隙压力pp测量精度，根据bhp≤pp≤bhp+△pc，控制△pc有利于缩小地层孔隙压力pp的误差范围。
实施例三
在实施例一或实施例二的基础上，根据
由于bhp≤pp≤bhp+△pc，则地层孔隙压力的测量精度取决与△pc，则将△pc控制在合适的较小的范围，可相应提高地层孔隙压力pp测量精度和测量方便性，提高测量效率。
实施例四
在上述任意一项实施例的基础上，在步骤2)中，每次降低井口套压值pc后，间隔一个迟到时间t(t≥0.01s)，便于井内液体在井内的压力得到平衡，为微溢流出现时间的滞后性预留足够时间。通过微流量监测系统对比进出口流量曲线变化情况，如果进出口流量曲线基本保持不变，即出口流量基本等于入口流量，说明井底压力大于地层孔隙压力，需要进一步降低井口套压；如果出口流量曲线偏离入口流量曲线逐渐增加，说明地层流体已进入井筒，地层孔隙压力已大于井底压力。
实施例五
在上述任意一项实施例的基础上，在步骤1)中，循环钻井液时，钻井液至少在钻井液循环系统中循环一个周期，保证钻井液充分循环，保证井内压力的均匀性。
实施例六
在上述任意一项实施例的基础上，在步骤1)之前，根据预测地层孔隙压力，应进入目的层前100米调整钻井液密度,控制井口套压pc≤10.5mpa，进行微过平衡控压钻井。
实施例七
在上述任意一项实施例的基础上，在步骤3)之后，进行步骤4)：继续循环，通过地面循环系统排出侵入井筒的气体，确保后期作业安全顺利。重新提高井口套压值pc，恢复微过平衡钻进，地层孔隙压力测量结束，避免影响正常钻井作业。