利用測(cè)井和地震資料預(yù)測(cè)地層孔隙壓力

■路達(dá)

（中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院　遼寧　盤錦　124010）

利用測(cè)井和地震資料預(yù)測(cè)地層孔隙壓力

■路達(dá)

（中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院遼寧盤錦124010）

地層壓力預(yù)測(cè)是一項(xiàng)十分重要的工作。準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地層壓力對(duì)于保護(hù)油氣層、設(shè)計(jì)合理的井身結(jié)構(gòu)、配置合理的鉆井液密度等有著重要的意義。本文將測(cè)井資料和地震資料相結(jié)合，未鉆遇地層使用地震層速度的方法進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)，并利用先前用測(cè)井資料預(yù)測(cè)的地層壓力對(duì)由層速度計(jì)算的地層壓力進(jìn)行校正，保證了預(yù)測(cè)精度。

測(cè)井地層壓力伊頓聲波法地層層速度

1　前言

地層孔隙壓力（以下簡(jiǎn)稱地層壓力）是指地層孔隙內(nèi)油、氣、水所具有的壓力。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層壓力是保證鉆井實(shí)施過程安全的關(guān)鍵因素，同時(shí)也能起到保護(hù)油氣層的目的，合理的鉆井液密度對(duì)于挖潛中低滲儲(chǔ)層具有重要的意義。

2　地層壓力預(yù)測(cè)基本方法

基于地層壓實(shí)理論和異常壓力在地震、測(cè)井、鉆井過程中發(fā)生的異常現(xiàn)象，石油行業(yè)逐步形成了一套地層壓力預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)的基本理論，許多專家也提出了很多地層壓力預(yù)測(cè)的方法。

在評(píng)價(jià)階段，盡管有實(shí)測(cè)壓力資料，但是由于實(shí)測(cè)壓力的數(shù)據(jù)點(diǎn)較少，這些資料不足以使用開發(fā)階段的方法進(jìn)行壓力預(yù)測(cè)，因此要實(shí)現(xiàn)地層壓力的合理預(yù)測(cè)存在一定的困難。而測(cè)井資料連續(xù)性好、縱向分辨率及可靠性高，而在較深的地層由于沒有測(cè)井資料，無法使用該方法。本次考慮利用測(cè)井資料與地震資料的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)地層壓力的預(yù)測(cè)。

3　預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用

在有測(cè)井資料的情況下，應(yīng)用完鉆井的測(cè)井信息，使用伊頓聲波法進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)；而在較深層（測(cè)井信息未達(dá)到的地區(qū)），使用地震層速度法進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.1伊頓聲波法

聲波時(shí)差主要反映巖性、壓實(shí)程度和孔隙度以及孔隙流體性質(zhì)等。除了含氣層的聲波時(shí)差顯示高值或出現(xiàn)周波跳躍外,它還受井徑、溫度及地層水礦化度變化的影響，但影響要小一些。因此，選用聲波時(shí)差來計(jì)算地層壓力。

圖1　利用drillworks軟件計(jì)算地層壓力

本文選用目前廣泛應(yīng)用的伊頓聲波法來進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)。該方法是利用已鉆井中實(shí)測(cè)壓力資料，建立壓力與各種壓實(shí)曲線參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系來計(jì)算地層壓力，所選用的參數(shù)常是正常趨勢(shì)值與觀察值之間的差值。這種方法考慮了除壓實(shí)作用以外其他高壓形成機(jī)制的作用，因而是一種使用比較方便的方法。其壓力計(jì)算公式為：

式中：G0—上覆地層壓力梯度；Gn—靜水壓力梯度；Δtn—正常趨勢(shì)線上的聲波時(shí)差值；Δtc—實(shí)際的聲波時(shí)差值；c—地區(qū)系數(shù)。

這一步可通過drillworks軟件來實(shí)現(xiàn)（圖1）。

3.2Fillippone方法

對(duì)于測(cè)井資料未鉆遇的下伏地層，使用地震資料進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1979年Fillippone提出了利用層速度預(yù)測(cè)地層壓力的計(jì)算方法,公式為：

式中：P—地層孔隙壓力；P0—上覆地層壓力；V—地層層速度；Vmax—地層最大層速度；Vmin—地層最小層速度，近似于巖石孔隙流體中的速度。

地震層速度可使用Dix公式進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)應(yīng)于式（1）中的上覆壓力可以采用如下經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：ρ—平均密度，g/cm3，可由伽德納公式ρ=0.23V0.25求取；D—計(jì)算點(diǎn)埋深，m；C—地區(qū)系數(shù)。

地震層速度的方法計(jì)算出來的地層壓力需要用方法1（測(cè)井資料計(jì)算）的地層壓力進(jìn)行校正，這樣就能減小由地震層速度的誤差導(dǎo)致偏差的影響，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)未鉆遇地層壓力的預(yù)測(cè)。

圖2　井震結(jié)合計(jì)算地層壓力

4　結(jié)論

（1）針對(duì)滾動(dòng)勘探和評(píng)價(jià)階段，由于周邊鉆井有限，使用測(cè)井資料和地震資料相結(jié)合進(jìn)行地震壓力預(yù)測(cè)，能夠充分利用測(cè)井資料的可靠信息。

（2）在井下未鉆的地區(qū)，利用Fillippone經(jīng)驗(yàn)公式求取地層孔隙壓力，具有一定的誤差，其受分辨率、人為條件等多方面的影響。

（3）利用聲波時(shí)差法計(jì)算出地層壓力系數(shù)對(duì)層速度法計(jì)算出的地層壓力系數(shù)進(jìn)行校正，減小了由層速度及認(rèn)為因素等方面造成了誤差，提高了預(yù)測(cè)精度。

（4）這種方法僅適用于碎屑巖地層，對(duì)于其他巖性地層還不能使用該方法。

[1]梁彩芳.測(cè)井及地震資料在鉆井工程中的應(yīng)用 [J].石油鉆探技術(shù).2003,31(3):26-28

[2]張蓉,徐群洲,帕爾哈提,等.對(duì)提高地層壓力預(yù)測(cè)精度的探討-聲波測(cè)井層速度與地震層速度的關(guān)系 [J].石油天然氣學(xué)報(bào) (江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2010,32(2):274-276

[3]牟中海.地震地層學(xué)解釋方法及應(yīng)用 [M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1994:83-85

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-186-1