利用測井資料預測欠壓實超壓層方法研究

孫偉麗

摘 要：以欠壓實作用產生的超壓層為研究對象，分析了聲波測井、密度測井、中子測井和電阻率測井在欠壓實超壓層中的響應特征，研究認為：欠壓實超壓地層的聲波時差、中子測井響應值較正常壓實情況下要大，而密度、電阻率較正常壓實情況下小。其中，聲波時差、電阻率的這種現象最為明顯。通過對常規測井在欠壓實超壓層中的測井響應特征分析，提出了利用綜合壓實曲線判別法來識別欠壓實超壓層，通過對某區塊井的實例分析，驗證了該方法的可靠性。

關鍵詞：超壓層 欠壓實 聲波測井 密度測井 電阻率測井

中圖分類號：TE271 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-02

大量的實際資料表明：在正常壓實地層中，地層孔隙度隨著埋藏深度的增加呈指數遞減的關系[1-4]。在正常壓實的地區，大部分測井項目的測井響應都與孔隙度有關，如聲波時差、密度、中子和電阻率測井，因此，在單對數坐標下埋藏深度與測井響應值的關系為線性關系（埋藏深度為縱坐標，而測井響應值為橫坐標，取對數），但是在存在異常高壓的地區，測井響應的幅度會有顯著的變化，因此利用其變化特征可以識別出異常高壓層。

1 常規測井資料在欠壓實超壓層中的響應特征

為了有效地利用測井資料進行高壓層預測，首先必須了解高壓層中各種測井的響應特征及其規律。

1.1 聲波時差測井

圖1為某區塊xx1井泥巖聲波時差隨深度變化的關系圖，圖中第一道壓力系數為MDT測試獲取，在3100～3312 m測壓18個超壓點，壓力系數在2.36～2.56之間，第二道為該井的地質分層，從上到下依次為獨山子組（N2 d）、塔西河組（N1t）、沙灣組（N1s）、安集海河組（E2-3a）和紫泥泉子組（E1-2z）；第三道為泥巖聲波時差隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實的趨勢線，從第三道可以明顯看出，在安集海河組，聲波時差明顯偏離正常壓實的趨勢線，聲波時差向高值方向偏移，這是一種典型的欠壓實現象。

1.2 補償密度測井

圖2為某區塊xx1井泥巖密度隨深度變化的關系圖。第三道為泥巖密度隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實的趨勢線，從第三道可以看出，在安集海河組，密度偏離正常壓實的趨勢線，密度向低值方向偏移，但是偏移的程度沒有聲波時差明顯。

1.3 補償中子測井

圖3為某區塊xx1井泥巖中子隨深度變化的關系圖。第三道為泥巖中子隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實的趨勢線，從第三道可以看出，盡管點比較分散（主要是因為不同類型的粘土礦物造成），但趨勢仍在，在安集海河組，中子偏離正常壓實的趨勢線，中子向高值方向偏移。

1.4 電阻率測井

欠壓實超壓層的電阻率較相鄰的正常壓實泥巖層的電阻率要低[5-6]。圖4為某區塊xx1井泥巖電阻率隨深度變化的關系圖。第三道為泥巖電阻率隨埋藏深度變化的趨勢，從第三道可以看出，在安集海河組超壓段，泥巖電阻率急劇下降，在正常壓實段，電阻率值在8～9Ω·m，而欠壓實段，電阻率下降到1～2Ω·m；泥巖電阻率的這種特征是指示欠壓實超壓層的重要測井參數之一。

2 預測方法及實例分析

基于上述對常規測井資料在欠壓實超壓層中響應特征的分析，筆者提出一種綜合對比半對數坐標下同一巖性的埋藏深度與聲波時差、密度、中子和電阻率等測井曲線的綜合壓實曲線判別法。具體判別過程如下：（1）首先制作泥巖段的埋藏深度與聲波時差、密度、中子和電阻率的關系圖，其中埋藏深度為縱坐標，測井參數為橫坐標且取對數；（2）繪制出泥巖聲波時差、密度、中子和電阻率隨深度變化的正常壓實線；（3）綜合分析這四條測井曲線，如果出現某層段聲波時差、密度和中子測井曲線明顯偏離正常壓實趨勢線，且聲波時差和中子變大，密度變小，同時電阻率曲線明顯變小時，即可判斷該段為欠壓實引起的超壓層。

圖5為某區塊xx2井利用測井資料預測欠壓實超壓層實例。圖中第一道為MDT測試獲取的地層壓力系數；第二道為xx2井的地質分層；第三道為對數坐標下聲波時差、密度、中子和電阻率隨埋藏深度的變化趨勢。綜合分析這四條曲線：在安集海河組和紫泥泉子組上部，聲波時差和中子向增大方向偏離正常的壓實趨勢線，密度向減小方向偏離正常的壓實趨勢線，電阻率明顯偏低，在1～2Ω·m之間，因此判斷該段為欠壓實超壓帶。在2678.6 m和2734.68 m進行了MDT壓力測試，獲取的壓力系數分別為2.48和2.57，判斷結果得到了MDT測壓結論的證實。

3 結語

（1）欠壓實超壓地層的聲波時差、中子測井響應值較正常壓實情況下要大，而密度、電阻率較正常壓實情況下小。其中，聲波時差、電阻率的這種現象最為明顯。

（2）提出了利用綜合壓實曲線判別法來識別欠壓實超壓層，通過對準噶爾盆地南緣地區實例分析，驗證了該方法的可靠性。

參考文獻

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