异常地层孔隙压力

异常地层孔隙压力 定量确定技术 一、地下压力的概念 二、异常高压的形成机制与分类 三、地层孔隙压力研究的意义与现状 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 五、层速度预测地层孔隙压力模型研究与应用 六、应用软件的开发与推广应用 七、结 论 汇报提纲 1、静液压力 (由液柱重力产生的压力 。 它的大小与液体密度及液头的垂直高度成正比： 通常把单位深度增加的压力值称为压力梯度 (： 一、地下压力的概念 一、地下压力的概念 常 温 下 孔 隙 水 矿 化 度 、 密 度 和 静 液 压 力 梯 度孔 隙 流 体 矿化度 ( p p m ) 密度 (3/ 静 液 压 力 梯 度 ( k P a / m )淡水 0 6 0 0 0 1 1 . 0 0 3 9 . 8 1 9 . 8 4微咸水 7 0 0 0 5 0 0 0 0 1 . 0 0 4 1 . 0 2 8 9 . 8 5 1 0 . 0 8 5盐水 60 0 0 0 33 0 0 0 0 1 . 0 3 3 1 . 1 9 3 1 0 . 1 3 1 1 . 7 0 3在油气钻井工程领域，通常用当量泥浆密度来表示压力梯度，因此压力梯度的单位通常为密度的单位： 一、地下压力的概念 2、 上覆岩层压力 (某一深度以上地层岩石骨架和孔隙流体总重力产生的压力： 经常使用的是表示为当量钻井液密度的 上覆岩层压力梯度 。 一般采用上覆岩层压力梯度的理论值为 m(假设岩石骨架密度为 孔隙度为 10 ， 流体密度为 实际上 ,由于压实作用及岩性随深度变化 ,上覆岩层压力梯度并不是常数 ,而是深度的函数；而且不同地区 ,压实程度 、 地表剥蚀程度及岩性剖面也有较大差别 ， 故上覆岩层压力梯度随深度的变化关系也不一定相同 。 实际应用时 ， 应根据本地区地层的具体情况来确定 。 H )1(10 一、地下压力的概念 3、 地层孔隙压力 ( 指地层孔隙中流体 (油 、 气 、 水 )所具有的压力 ， 亦简称孔隙压力 (。 分为： 正常地层孔隙压力 ( 异常地层孔隙压力 ( 异常高压 (高于静液压力 ) 异常低压 (低于静液压力 ) 在地质学上常用 剩余压力 表示异常高压的大小 ， 剩余压力等于地层孔隙压力与静液压力的差值 。 一、地下压力的概念 地层孔隙压力梯度 ( 即单位深度增加的地层孔隙压力压力值 (通常表示为地层孔隙压力的当量泥浆密度： 地质家通常将地层孔隙压力表示为地层孔隙压力系数 ，即地下某点的地层孔隙压力与该点的静水压力的比值 : 地 层 孔 隙 压 力 状 态 分 类 表 ( 据 杜 栩 , 1 9 9 5 )压 力 系 数 1 . 5分类 超低压 低压 常压 高压 超高压一、地下压力的概念 4、 有效应力 ( 提出了如下有效应力定理： “ 应力变化产生的所有可测量的影响 (如压缩变形 、 扭曲变形 、 剪切强度的变化等 )唯一的原因是有效应力的变化 ” 。 有效应力是物理学上不可直接测量的量 ， 只有其产生的影响 (如变形 )是可测量的 。959)将这一概念引入到地质学领域 ， 有时也将有效应力称为 骨架应力 (to 基岩应力 (根据地下岩石的应力状态 ， 一般将有效应力分解为三个方向： 垂直有效应力 ( 最大水平有效应力 ( 最小水平有效应力 (一、地下压力的概念 因为压实主要发生在垂直方向 ， 控制压实过程的力实际上垂直有效应力 ， 孔隙度的变化 、 孔隙流体高压的形成等过程都与垂直有效应力的变化有关 。 正常压力环境中 ， 因沉积颗粒之间相互接触 ， 岩石基体支撑着上覆岩层载荷 ， 地层孔隙压力等于静液压力；而沉积颗粒间垂直有效应力的任何减少 ， 将使孔隙内流体支持部分上覆岩层载荷 ，形成异常高压 。 因此 ， 异常高压形成可以通过有效应力定理得到解释 。 若设法求出上覆岩层压力和垂直有效应力 ， 可以利用该定理确定地层孔隙压力 。 最小水平有效应力控制着地下岩石中裂缝的方向 ， 地下的天然裂缝或人工裂缝其延伸方向一般与最小水平有效应力垂直 。 其也是确定地层破裂压力或裂缝传播压力的基础 。 一、地下压力的概念 5、 地层破裂压力与裂缝传播压力 当井眼内流体柱的压力达到一定值时会将地层压裂 。 用地层破裂压力 (或 地 层 裂 缝 传 播 压 力(描述地层的这种承压能力 。钻井领域一般将地层破裂压力定义为在井下一定深度处 ， 使地层破裂并产生裂缝时井眼内流体柱的压力 。 由于构造运动或钻头的破碎作用 ， 井眼周围的岩石中往往存在许多微裂缝 ， 使这些已经存在的微裂缝张开并扩展的压力称为裂缝传播压力 。 裂缝传播压力略小于地层的破裂压力 。 因此 ， 有些学者将其作为地层破裂压力的下限 ， 并作为设计套管下深与确定钻井液密度上限值的依据 。 一、地下压力的概念 经常使用的是地层破裂压力梯度 (概念： 同上述其它地下压力梯度一样 ， 油气钻井领域通常将地层破裂压力的当量泥浆密度作为地层破裂压力梯度来使用 。 一、地下压力的概念 深度地下压力o f p h - 静液压力； 地层孔隙压力； 裂缝传播压力； 上覆岩层压力 剩余压力； 垂直有效应力； 最小水平有效应力 地下压力概念图示 常高压形成机制 异常压力的成因条件多种多样，一种异常压力现象可能是由多种互相叠置的因素所致，其中包括地质的、物理的、地球化学和动力学的因素。但就一个特定异常压力体而言，其成因可能以某一种因素为主，其它因素为辅。 (1) 不平衡压实作用 (2) 构造挤压 (3) 水热增压 (4) 生烃作用 (5) 蒙脱土脱水作用 (6) 浓差与逆浓差作用 (7) 石膏 /硬石膏转化 (8) 流体密度差异 (9) 水势面的不规则性 (10) 深部气体充填封存箱的分隔和抬升 二、异常高压的形成机制与分类 二、异常高压的形成机制与分类 1、不平衡压实作用 沉积速率； 孔隙空间减小速率； 地层渗透率的大小； 流体排出情况 ; 平衡压实形成正常压力，平衡压实形成异常高压。 快速沉积是造成不平衡压实的主要原因之一 ， 由于沉积速率过快 ，造成沉积颗粒排列不规则 (没有足够的时间 )， 排水能力减弱 ， 继续增加的上覆沉积载荷部分由孔隙流体承担 ， 形成异常高压 ， 同时造成地层的欠压实 。 另外一种常见的欠压实情况是一非渗透致密盖层的快速沉积导致其下地层的欠压实与异常高压 ， 最为典型的例子是 “ 复合盐层 ” 中与岩盐层拌生的软泥岩地层 。 不平衡压实作用常见于陆地边缘的三角洲地区 ， 这些地区沉积速率大 ， 在沉积剖面中泥页岩含量远高于其它岩性 ， 因此极易形成异常高压 ， 如我国东部地区的某些中新生代地层 。 大多数研究者认为 ，泥质沉积物的压实不平衡 （ 欠压实 ） 是下第三系沉积盆地中遇到大多数异常高压的主要原因 。 二、异常高压的形成机制与分类 致密盖层 二、异常高压的形成机制与分类 2、 构造挤压 在构造变形地区 ， 由于地层的剧烈升降 ， 产生构造挤压应力 ， 如果正常的排水速率跟不上附加压力 （ 构造挤压力 ） 所产生的附加压实作用 ， 将会引起地层孔隙压力增加 ， 产生异常高压 。 例如 ， 在某些情况下 ， 断层可能起着流体通道作用 ， 但在另外一些情况下 ， 却可能起到封闭作用 ， 而引起异常高压 。 所以 ， 同样是断块盆地 ， 有的可能是异常高压层 ， 有的可能不是 。 二、异常高压的形成机制与分类 3、 水热增压 随着埋深增加而不断升高的温度 ， 使孔隙水的膨胀大于岩石的膨胀 （ 水的热膨胀系数大于岩石的热膨胀系数 ） 。 如果孔隙水由于存在流体隔层而无法逸出 ， 孔隙压力将升高 。 封隔深度 水热增压 机械加载 上覆压力 破裂压力 静液压力 深度或温度 地下压力 图 2水热增压作用示意图 二、异常高压的形成机制与分类 4、 生烃作用 在逐渐埋深期间 ， 将有机物转化成烃的反应也产生流体体积的增加 ， 从而导致单个压力封存箱内的超压 。 许多研究表明与烃类生成有关的超压产生的破裂是烃类从源岩中运移出来进入多孔的 、 高渗透储集岩的机制 ， 尤其是甲烷的生成在许多储集层中已被引为超压产生的原因 。 气体典型地同异常压力有联系 ， 异常压力具有气体饱和的特点 。 当源岩中的有机质或进入储集层中的油转变成甲烷时 ， 引起相当大的体积增加 。 在良好的封闭条件下 ， 这些体积的增加能产生很强的超高压 . 二、异常高压的形成机制与分类 5、蒙脱土脱水作用 沉积的蒙脱土吸附粒间自由水，成为粘土层间束缚水。当地温达到约 123度时，粘土结构晶格破裂，蒙脱土的层间束缚水被排除而成为自由水，称为 蒙脱土脱水过程 ，相应的埋深称为 蒙脱土脱水深度 。释放到孔隙中的束缚水因发生膨胀，体积远远超过晶格破坏所减少的体积。若排水通畅，则地层进一步压实，地层孔隙压力为静液压力。如果地层是封闭的，将产生高于静液压力的地层孔隙压力。若存在钾离子，吸附钾离子，蒙脱土向伊利石转化。 二、异常高压的形成机制与分类 6 浓差作用 浓差作用是盐度较低的水体通过半渗透隔膜向盐度较高水体的物质迁移。只要粘土或页岩两侧的盐浓度由明显的差别，粘土或页岩便起着半渗透膜的作用，产生渗透压力。渗透压差与浓度差成正比，浓度差越大，渗透压差也越大。浓差流动可以在一个封闭区内产生高压。浓差作用引起的异常高压远比压实作用和水热作用引起的高压小得多。 二、异常高压的形成机制与分类 7. 逆浓差作用 逆浓差作用现象的研究已有文献刊载 ， 逆浓差作用也就是水从高压 、 高盐度区流向低压 、 低盐度区的过程 。 当水从高压区流入时 ， 在低盐度区的压力就会升高 （ 高于正常压力 ） ， 而这种机制同样不能用于解释有效封存箱中产生的异常压力 。 8 石膏 /硬石膏转化 无论是石膏脱水转化成硬石膏 ， 还是硬石膏在深部再水化成石膏都被作为碳酸盐岩中产生异常压力的可能机制 二、异常高压的形成机制与分类 9、 流体密度差异 烃类密度的差异 ， 尤其是水 能在烃类聚集的顶部产生异常压力 。 烃柱越长 ， 烃类与周围水的密度相差越大 ， 超压也就越大 。 一般说来 ， 浮力差异能使压力上升到几百 二、异常高压的形成机制与分类 10、水势面的不规则性 在自流条件下或者由于浅层与较深的高压层间的有渗透通道的存在，能使孔隙压力高于正常值。这种情况在山脚下钻井时经常遇到。 二、异常高压的形成机制与分类 11、深部气体充填封存箱的分隔和抬升 随着抬升和上覆地层的剥蚀，充满气体的封存箱内温度降低，气体体积收缩引起的压力下降低于上覆岩层压力梯度降低的程度，故使封存箱的压力梯度增大，呈现超压状态。 尽管关于异常高压形成的机制有以上所列 11种之多，但不平衡实是最常见的异常高压产生的机制，同时在构造活动强烈的盆地中构造挤压也是一种重要的增压机制，烃类的生成尤其是气的生成起重要的增压作用。 常高压形成机制的分类 : 二、异常高压的形成机制与分类 原始加载曲线关系 卸载曲线关系 沉积压实过程力学关系 二、异常高压的形成机制与分类 异常地层高压产生机 制分类表符 合 原 始 加 载 曲 线 不 平 衡 压 实符 合 卸 载 曲 线 孔 隙 流 体 膨 胀 水热增压 生烃作用 烃类裂解 粘 土 矿 物 成 岩 作 用 浓差作用 地 层 抬 升 、 剥 蚀孔 隙 度 近 似 不 变 构 造 挤 压 应 力 流 体 密 度 差 异 作 用 地层孔隙压力是指地层孔隙或裂缝中流体所具有的压力 常高压、异常低压 三种情况 ,异常高压意义更大 地层孔隙压力在油气勘探、油气井工程、油气开发及油藏工程等领域占有极其重要的地位 层孔隙压力研究的意义 在科学钻井方面 :是合理确定套管程序的基础；也是合理选择泥浆密度 ,实现安全高效钻井的关键 . 油气成藏研究和油藏工程方面 :地层孔隙压力是油气成藏与分布的主控因素之一 ,是油气成藏流体动力学研究的依据 三、地层孔隙压力研究的意义与现状 层孔隙压力研究现状 地层孔隙压力的研究已有 40多年的历史 ,但是严格讲来至今并未完全得到解决 在西方国家地质、钻井、测井、物探等领域再次成为研究的热点 . 层孔隙压力确定方法分类 按与钻井的关系分为 :钻前预测、随钻监测、测井检测 . 按资料来源分类 :地震层速度预测、测井资料解释 (检测 )、钻井资料解释 (检测 )、实测 . 三、地层孔隙压力研究的意义与现状 1、 基本原理 （ 依据 ） 正常压实地层： 埋深 泥岩压实度 泥岩 钻速 。 异常高压地层： 泥岩欠压实 泥岩 钻速 利用该规律可以监测地层压力 ： 机械钻速法 。 但是 ， 机械钻速受各种工艺参数的影响 ， 1966年 钻速方程为： R钻速 ， m/ K可钻性系数 n转速 W钻压 ， D钻头直径 e转速指数 d钻压指数 ， 即 (用的传统方法 设工艺条件（水水力因素、钻头类型）及岩性不变（均为泥页岩），则 K=1，又泥页岩较软， 为直线关系，即 e=1，可得： )0 6 8 )2 8 式中： T：钻时 m； n： W：钻压 D：钻头直径 ， 在现场难以做到，因进入压力过过渡后泥浆密度升高，钻速 （压持效应）， d，怎么办？修正： )式中： n: 正常压力层段地层水密度 ， g/m: 实际使用的泥浆密度 ， g/ 正常压实地层： H (泥页岩 ） 趋势 。 异常压力地层： H （泥页岩） 偏离趋势。 2 算法 ： 确定 正常趋势 ： 由偏离情况计算出地层压力 图板法： p = f(伊顿法（ : dc )(00 p: 压力梯度当量密度 0: 上覆压力梯度当量密度 n: 正常地层压力梯度当量密度 深度 实际计算的 n: 3. 存在的问题： 钻头磨损 （ 牙齿磨损 、 轴承磨损 ） 、 水力因素等影响不易消除； 正常趋势确定：非直线 仅限于泥岩使用 1、 基本原理 （ 依据 ） 由 声波时差法求取地层压力 : 孔隙度 t: 时差 ， us/m 骨架时差 ， us/m 孔隙流体时差 ， us/m。 若岩性已知 ， 地层水变化不大的剖面 ， 为正比关系 。 )(正常压实地层： 式中： t : us/m. t 0: 地表时差 ， us/m. c 系数 。 若将上式在半对数坐标 (t 为对数 、 ,则 t 与 在非正常压实地层： t 偏离 (大于 )正常趋势线 ， 意味着高压地层 。 2 算法： 、 确定正常趋势线 （ 选泥岩声波时差 ） 、 定性判断异常高压 、定量计算。 0 图板法： )( np )(00 3 存在的问题： 正常趋势线 ： 仅限于泥岩 。 电率法基本原理相同。 1. 基本原理 而： 孔隙度 =f（ 地层压力 ） 结论：低速意味着高压 。 2. 算法： 等同于声波时差法 ， 直接计算方法 。 算的地层压力 ， 为 0时的岩石速度 ， m/s， 为 50%时的岩石速度 ， m/s, 速度 ， m/s， 覆岩层压力 。 力）岩性、孔隙度、地层压(fV p 地震层速度资料预测地层压力 0m i nm a xi n tm a x 五、地层破裂压力计算方法 常用的方法有： 1、 适用于无水平构造应力的张性盆地 2、 适用于存在水平均匀构造应力地层 3、 黄荣樽法 适用于存在水平非均匀构造应力地层 )(1 )(1( )(1( 第 2部分 地层压力确定技术简介 3 1、 侧压系数法 适用于无水平构造应力或很小的地层 。 侧压系数 上覆岩层压力并利用有效应力定理求得 。 中间没有地层破裂压力数据的地层 ， 其 本项目中 “ 利用声速检测欠压实泥岩异常高压的简易方法 ” 求取地层孔隙压力时 ， 破裂压力的计算采用了该方法 。 )( 第 2部分 地层压力确定技术简介 2、 修正 (1997) (葛洪魁等修正 ,2001) 现场应用表明 ， 修正后的模型具有较高的精度 。 本项目中 “ 利用综合解释方法检测模型求取地层压力 ” 时 ， 破裂压力的计算采用了修正 )()1( )(1( 第 2部分 地层压力确定技术简介 统方法的缺陷 传统方法是指基于正常压实趋势线的经验半经验方法 965年提出的 泥页岩声波时差法 和 966年提出的 总的来讲存在以下共同的缺限 : 仅适用于“不平衡压实过程导致的地层欠压实”高压的情况 ; 绝大部分方法仅限于在纯泥页岩中使用 ; 都需要建立正常压实趋势线 ,且假定半对数坐标系中为直线 ; 因建立经验图版的压力来源于渗透性地层 ,反过来预测泥岩地层 ,结果往往偏低； 在定量化方面是经验和半经验的方法 ,缺乏理论基础 . 三、地层孔隙压力研究的意义与现状 层孔隙压力确定技术最新发展 进入 90年代以来 ,国外在地层压力确定方法方面进行了大量研究工作 包括 在钻前预测、钻后测井检测、利用 以及利用钻井资料随钻监测方面都取得了新的进展 不论在理论基础还是计算精度方面都有了较大的提高 三、地层孔隙压力研究的意义与现状 提高检测精度的途径 研究开发新的检测方法 ,新方法应具有以下特点 : 与传统方法相比 ,具有比较坚实的理论基础 ,从而有比较广泛的适用性 ; 适合于确定不同形成机制的异常地层孔隙压力 ; 能够确定泥岩以外其它岩性的地层孔隙压力 ; 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 方法的理论基础与基本思路 (1) 一维沉积压实假设 沉积物的压实过程受有效应力 (垂直方向或水平方向 )控制 ,压实可以发生在垂直方向 ,也可以发生在水平方向 . 一维沉积压实 ,是假定沉积物的压实变形 (孔隙度减小 )仅发生在垂直方向 载过程中孔隙度的微小增加也仅与垂直有效应力的减小有关 . 有了该假设 ,地层孔隙压力计算问题可以被大大简化 可以假定 孔隙度仅是垂直有效应力的函数 进而根据垂直有效应力定理计算地层孔隙压力 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 (2) 沉积压实力学关系的应用 沉积岩石的力学关系存在原始加载和后续卸载两种情况 : 若沉积物在压实过程中垂直有效应力一直保持增加的状态 ,压实及成岩以后仍保持着压实过程中的最大垂直有效应力值 ,则应 按加载情况 (曲线 )确定垂直有效应力 . 如果由于象水热增压或地层剥蚀等原因发生垂直有效应力降低的卸载现象 ,且目前的垂直有效应力值仍低于原始压实过程中曾经有过的最大垂直有效应力值 ,在进行地层孔隙压力检测时应该对卸载情况加以考虑 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 (3) 新方法的基本思路 地层孔隙压力检测新方法的理论基础是 有效应力定理 地层孔隙压力等于上覆岩层压力与垂直有效应力之差 因此只要设法求出垂直有效应力即可以确定地层孔隙压力 问题的关键就成为 如何合理求取垂直有效应力 只有通过测量其产生的结果 (如孔隙度的变化 )来间接计算其值 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 测井资料检测地层压力新方法思路框图 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 地层孔隙度 测井数据资料 (地层物性数据 ) 岩石物理学模型 垂直有效应力 饱和多孔介质力学模型 地层孔隙压力 上覆岩层压力 岩石力学实验模型 基于 有 效应力定理 思路 (2) 思路 (1) 覆岩层压力合理确定方法 基于有效应力定理的地层压力确定方法的基础之一是 上覆岩层压力 我们采用密度测井资料积分方法求取上覆岩层压力 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 求取模型 回归与外推模型 应用示例 : 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 大 宛 齐 构 造 ： 7 3 0 9 5 4 克 拉 苏 构 造 带 ： 克 孜 勒 努 尔 背 斜 ：依 西 背 斜 ： 2 7 9 8 9 2 依 南 断 鼻 ： 4 8 9 9 5 4 依深 4 井 区 ： 3 3 1 1 2 8 4 0500100015002000250030003500400045005000550060006500700075002 g/(m)ys 回归曲线图 在多个地区进行了应用 ,效果良好 用声速检测地层压力简单计算方法研究与应用 (1) 模型简介 : 对单一岩性 ,声速主要是孔隙度和垂直有效应力的函数 其孔隙度又是垂直有效应力的函数 声速主要是垂直有效应力的函数 实践表明 ,采用如下形式的线性 指数组合的经验模型 ,可以更合理的描述泥质沉积物的声速与垂直有效应力的函数关系 : 式中 : 声速 ; 垂直有效应力 ; a,k,b,d - 与地层有关的经验系数 . 能很好地反映泥质沉积物压实过程中声波速度随垂直有效应力的变化 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 012345670 波速度(km/s)捷得1井泥岩声速关系 e 与地层有关的模型参数孔隙压力上覆压力；有效应力;声波速度；,;地层孔隙压力计算模型 a,k,b, 可以根据上部正常压实段的声波速度 利用实测的地层孔隙压力数据及相应的声波时差测井或 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 （ 2）建立孔隙压力剖面所需资料及步骤 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 地层孔隙压力 密度测井数据 井径测井数据 求取泥岩声波时差 补偿声波 ,井径 ,岩屑录井分层 垂直有效应力 上覆岩层压力 处理、积分 速度模型 （ 3）方法的评述 : 不用建立正常趋势线 ,且主要利用声波测井资料 ,因此使用起来比较方便 ,易于推广 精度较传统的正常趋势线方法高 . 缺点是对于泥岩以外其它岩性及非欠压实机制形成的异常高压情况不太适用 . 几年来在不同地区的应用效果表明 ,若测井资料质量较好 ,且有校正过的岩屑录井分层岩性资料来区分岩性 ,该方法的检测精度是非常高的 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 （ 4） 方法的应用与效果评价 “ 九五”期间 ,该方法先后在济阳坳陷、塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、南海西部莺琼盆地等油田和地区数百口井进行了应用 ,取得了良好的效果 该方法对于砂泥岩剖面具有良好的适应性 . 00 1000 1500 2000 2500 3000深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 00 1000 1500 2000 2500 3000深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 莺歌海盆地部分井地层孔 隙压力测井检测结果与实 测结果对比表井 号 井深 ( m ) 检 测 压 力 系 数 实 测 压 力 系 数 相 对 偏 差 %东方 1111 7 2 6 . 31 9 1 02 6 0 2 . 52 6 2 2 . 51 . 0 3 61. 1 0 11 . 9 351. 9 0 01 . 0 4 01 . 0 7 42 . 0 8 52 . 1 0 20 . 3 8- 2 . 5 07 . 1 99 . 6 0东方 11 3 42 0 7 6 . 5 12 2 5 51 . 0 6 51 . 1 431. 4 8 51 . 0 4 01 . 1 0 01 . 4 9 3- 2 . 4 0- 3 . 9 0- 0 . 5 0东方 11 21 4 5 5 . 51 4 6 1 . 5 51 5 7 61 . 1 191 . 1 041 . 0 3 01 . 1 5 61 . 0 1 61 . 0 1 53 . 2 0- 7 . 9 5- 1 . 4 7东方 1 1 31 2 6 1 . 51 2 9 2 . 51 3 0 4 . 51 3 5 81 4 6 6 . 51 4 8 4 . 41 5 1 31 . 0 6 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 5 51 . 1 2 51 . 11 . 0 9 31 . 0 61 . 0 4 81 . 0 3 21 . 0 2 75 . 3 34 . 5 43 . 9 30 . 0 9 40 . 0 1 9- 1 . 7 1- 2 . 7 2东方 1 1 51 3 2 2 . 51 4 0 4 . 51 4 5 1 . 51 5 1 91 . 0 51 . 0 4 51 . 0 51 . 0 4 51 . 0 2 71 . 0 2 51 . 0 1 41 . 0 2 1- 2 . 2 4- 1 . 9 53 . 5 52 . 3 5东方 1 1 71 3 6 8 . 51 4 2 01 5 2 11 . 0 51 . 0 4 51 . 0 41 . 0 4 21 . 0 1 31 . 0 1- 0 . 7 7- 3 . 0 7- 2 . 9 7东方 1 1 88 1 8 . 59 1 41 3 5 31 4 5 71 5 2 6 . 26 8 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 2 61 . 0 2 21 . 0 8 71 . 0 5 91 . 0 5 61 . 0 2 8- 2 . 3 4- 2 . 7 43 . 4 00 . 8 50 . 5 7- 2 . 1 4东方 1 1 91 2 6 81 4 4 01 4 5 01 . 0 51 . 0 51 . 0 51 . 0 41 . 0 31 . 0 2 2- 0 . 9 6 1- 1 . 9 4- 2 . 7 4东方 2 8 1 1 A 1 6 9 0 1 . 4 6 9 1 . 4 - 4 . 9 2乐东 1 5 1 11 5 4 8 . 71 8 2 92 3 4 01 . 0 751 . 0 301 . 5 9 31 . 0 5 51 . 0 5 11 . 61 - 1 . 8 91 . 9 91 . 0 6乐东 2 0 1 11 2 7 71 4 9 01 . 0 91 . 7 1 31 . 0 9 1 . 7 6 5 70 . 0 02 . 9 8注 ： 绝 对 值 平 均 偏 差 ： 2 . 7 1 5 %四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 000 2000 3000 4000 5000 6000井深(m)当量密度(g/)W 实测压力 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000深度(m)当量密度(g/)W 实测压力 井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 库车坳陷部分井孔隙压力 检 测误差评价井号 井段 ( m ) 实 测 压 力 ( g / c 检 测 最 高 压 力 ( g / c 误差 ( % )3 4 9 9 - 3 5 3 4 2 . 2 1 6 2 . 0 3 8 - 8 . 0 3 %3 5 6 7 - 3 5 7 2 2 . 1 1 6 2 . 0 3 8 - 3 . 6 8 %3 5 9 0 - 3 5 9 5 2 . 1 1 2 . 0 2 4 - 4 . 0 7 %3 7 1 2 - 3 7 1 4 2 . 0 3 8 2 . 0 8 6 2 . 3 5 %3 7 4 0 - 3 7 5 0 2 . 0 2 2 1 . 9 7 2 - 2 . 4 7 %3 8 0 3 - 3 8 0 9 1 . 9 9 6 1 . 9 4 3 - 2 . 6 6 %3 8 8 8 - 3 8 9 5 1 . 9 4 2 1 . 8 7 8 - 3 . 3 %3 9 2 6 - 3 9 3 8 1 . 9 4 8 1 . 9 1 6 - 1 . 6 4 %4 0 6 6 - 4 0 7 1 1 . 8 9 5 1 . 8 1 3 - 4 . 3 3 %3 6 6 5 - 3 6 9 5 2 . 0 1 2 . 0 7 2 3 . 0 8 %013 7 7 0 - 3 7 9 5 1 . 9 9 2 . 1 1 8 6 . 4 3 % 4 7 7 6 - 4 7 8 5 1 . 7 3 1 . 5 8 - 8 . 6 7 % 4 6 8 - 4 4 8 6 1 . 4 7 1 . 5 3 1 4 . 1 5 % 2 0 7 8 - 2 0 8 5 1 . 0 2 3 1 . 0 6 3 . 6 2 % 4 1 0 3 - 4 1 5 0 1 . 3 3 5 1 . 4 3 3 8 . 0 9 % 1 6 8 0 - 1 8 8 4 1 . 4 1 . 4 1 3 0 . 9 3 %3 5 5 4 - 3 6 8 1 1 . 3 9 1 . 2 7 5 - 8 . 2 7 %4 0 7 2 - 4 0 9 3 1 . 3 1 1 . 3 9 6 . 1 1 %4 1 0 6 - 4 1 0 9 1 . 3 1 1 . 3 9 6 . 1 1 %4 1 4 7 - 4 1 6 9 1 . 3 1 1 . 3 0 8 - 0 . 1 5 %Y S H 44 1 9 9 - 4 2 2 0 1 . 3 1 . 2 3 1 - 5 . 3 1 %5 3 4 2 - 5 3 9 3 1 . 0 3 - 1 . 1 0 3 1. 1 2 - 1 . 2 2 8 . 7 - 1 0 . 6 %Y T 15 4 2 8 - 5 4 3 3 1 . 1 0 1 - 1 . 1 0 8 1. 15 4 . 4 - 3 . 8 % 5 7 0 0 1 . 5 1 1 . 4 1 7% 5 5 6 8 - 5 6 2 0 1 . 61 1 . 70 9%检测平均误差一般在 6 % 用声速检测地层压力综合解释方法研究与应用 (1) 问题提出 : 即便是泥岩地层 ,也常有实际声波时差比正常压实声波时差大但地层孔隙压力仍为静液压力的情况 :孔隙度对声波有影响 ； “简单计算方法”仅适用于泥岩地层 , 对砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩不适用； “简单计算方法”不适用非欠压实机制的异常高压检测 . 鉴于此 ,研究开发了一种较为复杂的适用于砂泥岩地层且不限于欠压实机制的孔隙压力检测模型 ,称为“综合解释方法” . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 密度测井 声波时差 (2) 模型的理论与试验基础 : 岩石是饱和多孔且非完全弹性的介质 ,声波在岩石中的传播速度问题 ,很难象各向同性的理想弹性介质那样完全从理论上得到解决 . 许多人在这方面进行了大量的探索 ,建立了各种模型和计算公式 1986年 )对不同泥质含量的大量砂泥岩岩芯进行了室内力学与声学特性测试 1989年 )对 提出影响砂泥岩纵波速度的三个主要因素为 :孔隙度、泥质含量、有效应力 ,并给出了纵波速度的经验模型 : 该模型的意义并不在于它的准确性 ,更重要的是它的形式 ,它描述了孔隙度、有效应力、泥质含量对声波速度的综合影响规律 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 (3) 模型的建立 : 尽管 国内外也尚未见到将此经验模型用于地层压力检测的文献报道 ,但是本文作者经几年的研究认为 ,将上述纵波速度模型用于砂泥岩地层的孔隙压力检测是完全可行的 ,理由如下 : 模型考虑因素已比较全面 模型中有效应力是现今垂直有效应力 ,可避开沉积加载及卸载这一不易确定的难题 . 虽未考虑孔隙流体影响 , 但对孔隙压力检测并不会产生很大影响 . 测井技术有了很大的发展 ,测井项目的数量与精度有了很大提高 . 直接使用 但是可以利用研究区已钻井的测井、测试等资料回归建立适合于该地区的类似声波速度经验模型 ,用于地层孔隙压力检测 . 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 与地层有关的模型参数孔隙压力上覆压力；有效应力垂直泥质含量；孔隙度；声速；,3210;地层孔隙压力计算模型 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 计算模型 现场确定模型参数的步骤 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 试 模型参数值 或 孔隙度测井或 测试数据 声波时差测井资料 泥质含量 孔隙度 多元非线性回归 上覆岩层压力与 静液或实测压力 垂直有效应力 声波速度 （ 4）建立压力剖面的步骤 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 速度模型 井数据 地层孔隙压力 覆岩层压力 隙度测井资料 补偿声波 测井数据 泥质含量 隙度 垂直有效应力 、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 （ 5）应用示例与方法评价 利用该方法对南海西部莺歌海盆地东方构造上的 利用相关资料确定的该构造上的速度模型如下 : 计算时由 由密度测井资料求取地层孔隙度 ,静液压力梯度取 g/ . 1 4 61 . 8 7 5 30 . 4 8 5 7 3 0 5 6 7 1 1 1 塔里木地区迪那构造 迪那地区已钻的六口井密度测井资料较少 ,不能满足建立速度模型的需要。经过分析对比最终采用大宛 101井的密度等测井资料建立速度模型如下： 式中， km/s； - 孔隙度 ， 0 - 泥质含量 ， 0 - 垂直有效应力； 2 3 3 6 8 8 5 5 5 pV500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000深度( m )当量密度(g/那 201 500 4000 4500 5000 5500 6000 6500深度( m )当量密度(g/那 11 迪那 202 500 4000 4500 5000 5500深度( m )当量密度(g/000 2000 3000 4000 5000深度(m)当量密度(g/拉 201 四、测井资料检测地层孔隙压力新方法研究与应用 （ 6）综合解释方法的评述 “综合解释方法”克服了前述“简单计算方法”的缺陷 ,使用范围广 ,精度较高 ,另外若测井资料好 ,对于砂泥岩剖面 ,则利用该方法可以获得真正连续的地层孔隙压力检测剖面 ,这种连续的地层孔隙压力剖面不论对工程还是对地质研究都具有重要的参考价值 ,因此该方法具有良好的推广前景 . 述 目前钻前预测只能靠地震层速度 0年代 总结出了一套用层速度直接计算地层压力的经验公式 0年代初也开始了这项研究工作 取得了一定的效果 存在一些不足之处 : “直接预测法”为纯经验模型； 等效深度法和比值预测法需建立正常压实趋势线； 图版预测法是一种比直接预测法更经验的方法； 影响层速度的因素很多 因此导致预测结果精度不高 . 五、层速度预测地层孔隙压力模型研究与应用 速度预测地层孔隙压力的难点 影响层速度的因素较多 由层速度直接计算出准确的地层孔隙压力 . 层速度分辨率比较低且有误差 高预测精度的关键 地震速度资料的品质与速度的合理拾取方法； 压力预测数学模型的可靠性； 钻探程度及对研究区地质情况的认识程度 . 五、层速度预测地层孔隙压力模型研究与应用 高预测精度的途径 1 提高原始地震资料的准确性 : 提高地震数据采集和解释精度 有井的地方采用井约束反演技术求取层速度； 利用 校正深度及层速度 . 2 开发合理的预测模型 : 地震层速度预测地层孔隙压力作为一种方法已使用了多年 所谓不同的预测方法 ,是指由层速度计算地层孔隙压力模型的不同 不同的模型有不同的算法 ,繁简程度、使用条件都有所不同 ,因此预测精度也有差异 预测模型的合理与否就成为预测精度高低的关键所在 . 五、层速度预测地层孔隙压力模型研究与应用 种单点计算模型的研究与应用 1 模型简介 : 所谓单点计算模型 ,指的是在由层速度计算地层孔隙压力时 ,层速度和地层孔隙压力之间为简单的一一对应关系 ,即一个层速度点对应一个地层孔隙压力点 ,速度高算出的地层孔隙压力低 ,速度低算出的地层孔隙压力高 ,不考虑其它影响层速度的因素以及上下地层间的逻辑关系 则可以忽略砂岩或其它岩性夹层的影响 ,若异常高压成因以欠压实机制为主 ,单点算法有比较高的精度 . 在以上假设条件下 ,与前面介绍的利用声速测井资料的情况类似 ,不同的是在钻井后 ,岩性是已知的 ,但钻前利用层速度数据预测地层孔隙压力时 ,地层岩性不是完全确定的 . 五、层速度预测地层孔隙压力模型研究与应用 对于以泥岩