深水盆地高溫高壓環境下的地層壓力預測方法研究

趙東睿

摘 要：隨著我國深水盆地高溫高壓環境下的地層壓力預測技術的發展，其方法也多種多樣。主要運用的方法主要有：測井法、經驗公式法以及地震法等等。但是由于方法的測試會有許多的限制性，比如一些地形過于復雜，會使測量效果不佳，難以保障其準確度。通過結合經驗以及公式，來建立不同地區、不同構造的地層壓力預測表，從而形成新的常規經驗公式。本文通過對地區的地層進行壓實范圍的速度進行擬合分析。

關鍵詞：深水盆地 高溫高壓環境 地層壓力預測

一、對于深水盆地高溫高壓環境下的地層壓力預測的概述

其中對于地層壓力預測中，地層的孔隙壓力和破裂壓力的數據是對其進行勘探開發的重要參數，也是鉆井液體的密度和井身結構等工作的設計依據。在通常的情況下，由于地層的壓力預測往往不夠精準，這就會給鉆井工作帶來一系列不必要的麻煩，比如常見的井涌、井壁失穩以及卡鉆等問題，這些問題嚴重時會導致火災和井噴的發生，從而 造成嚴重的安全事故。由此可見，在進行研究和開發預測地層壓力的計算方法是對鉆井施工具有非常重要的意義。

在目前，國內外經常使用的孔隙壓力計算方法主要有Eaton 法、等效深度法、經驗公式法、壓實趨勢線法等等。這些方法中，運用最廣的要屬于壓實趨勢線法，其中對于欠壓實作用下形成的壓線趨勢法效果較好。而其他的方法是不需要建立正常的壓實趨勢線的，因為它們的預測精度較低，只能適合勘探一些成熟度較低的工業區。在計算破裂壓力時常用的方法有 Eaton 法，但是這種方法對于孔隙壓力計算地層壓力預來說其理論公式存在著較大的局限性，在實際操作使用的過程中，會因為通常的假設，而使得砂巖段層和鄰近的泥巖段層都具有相似的地層壓力，就使得孔隙的壓力計算方法的預測結果不準確 。在眾多的對破裂壓力的計算方法中，我們要先對其進行假設，假設巖層的抗張力強度為零，并且設定的巖層泊松比為正常數值，并在實際的操作中，這些假設在深水高溫高壓的復雜地質的區域是不會成立的，所以在一些復雜地區的使用效果不會特別的理想。

深水盆地由于地球內部因為地質層經過高溫、高壓以及斷塊擠壓等因素發育形成的，所以地層的壓力分布就會十分的復雜。經過研究表明，除了地層一些常規的欠壓實作用下導致的超壓現象之外，由于盆地內部因為泥底沉積過多、斷層和大量的砂體等特殊地質現象的存在，就會使得深度超壓與淺層之間的壓力互相竄通，從而形成了淺層高壓帶，并導致局部超壓層面的深度起伏過大。目前我國現有的鉆井地層壓力的預測值誤差大，不能對鉆井的要求進行滿足。根據超壓盆地的地質特性和常規的地層壓力計算法，并通過對不同區域的壓實差異性進行考慮，在通過劃分構造和區域，從而建立出符合條件的壓實趨勢線，并改進常規的經驗公式法使其能夠計算出盆地地層壓力。通過對地層孔隙壓力的計算來研究工業區物質的性質參數分布規律，從而改進了常規的計算地層破裂壓力參數的方法，也進一步提高了結果的精確度。在進行最后的程序模塊設計時，就應該建立地層軟件預測計量平臺，該平臺為那些在深水環境下進行勘探工作的順利進行提供了技術的支持。

二、深水高溫高壓地層鉆前壓力預測面臨的問題

雖然現在我們已經取得了對壓力預測技術的顯著成果，但是在深水區域以及地層壓力預測的方面還面臨著以下方面的問題：

（一）盆地地形過于復雜

因為受到復雜的斷塊和巖石性質的突變和構造運動的影響，致使因為這些異常的壓力帶分布沒有規律可循。在盆地的邊緣會發現異常的低壓較少，但是異常的高壓卻向頂深方向發展，并不斷的向著盆地中央超壓地層進行逐漸的增加，從而顯現出異常的高壓頂方向變淺，并且壓力的過渡帶變得不明顯，對于出現異常的壓力系數突然增加的現象變得較為普遍。

（二）盆地地層壓力成因多變，預測困難。

由于盆地的區域背景壓實規律較為復雜多變，難以預測，所以這也是盆地出現異常高壓的主要原因。由于地質因素的影響，盆地的地層壓力系數不一定會隨著深度而增加，這就在淺層會形成異常高壓，導致了預測的數值差加大。目前一些常用的方法還是存在著一定的局限性，這也使得預測的結果和實際測量的結果誤差偏大。然而在盆地一些深水的高溫高壓區域中，也會因為不同區域和構造的不同從而在正常壓實趨勢中存在明顯的差異，特別是在超壓層的階段。

總 結

本文通過對測井的速度和地層沉積的關系進行了一系列的分析，并通過對區域和構造正常的壓實趨勢進行構建。通過數據也得知了在地層不同的深度和巖石特性中，在縱橫波的速度比中，是不會受到深度的影響。把改進的新型經驗公式運用到實際的生產中，這就會使測量的結果誤差較小，精確度也會得到提高，具有較好的發展前景。

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