孔隙壓力預測的方法在頁巖氣藏評價中的應用

摘 要：測井資料廣泛地應用于石油工業中，其在頁巖氣藏評價中也起到舉足輕重的作用，頁巖氣藏的評價與其它常規油氣藏評價有相似的一面，同時又具有其特殊性。而頁巖地層孔隙壓力大小直接指示頁巖地層含氣性的好壞。因此對頁巖地層孔隙壓力求取與有機碳含量、孔隙度和含氣量等頁巖氣儲層評價關鍵參數求取在頁巖氣評價上同等重要。本文應用“等效深度法”完成對四川威遠頁巖氣區塊地層孔隙壓力進行評價，取得較好的效果。

關鍵詞：頁巖 測井評價 孔隙壓力 等效深度法

0 引言

在頁巖氣藏的評價中，地層孔隙壓力作為頁巖儲層品質好壞的重要指標與有機碳含量、孔隙度和含氣量等頁巖氣儲層評價關鍵參數同等重要。地層孔隙壓力大小直接指示頁巖地層是否屬于超壓地層。并體現地層含氣性的好壞。應用測井數據進行孔隙壓力評價不但成本較低，還可以直接獲得連續深度點的壓力曲線。因此，如何應用測井數據進行孔隙壓力預測顯得尤為重要。

研究表明測井資料，尤其是聲波數據與地層孔隙壓密切相關，本文基于“等效深度法”應用聲波、密度測井數據建立起適用于本地區頁巖地層孔隙壓力預測模型，為后期頁巖“甜點”預測提供基礎參數。

1 等效深度法孔隙壓力預測基本原理

研究發現在穩定的泥巖地層中不同深度的兩點聲波速度相同，其物理性質相同，這意味著這兩點泥巖骨架所負荷的有效應力是一樣的。深層點多出的上覆壓力由該點孔隙壓力所負荷。該點即為超壓點。這個公式是：

P0A -PPA= P0B -PPB（1）

公式中：P0為上覆壓力，PP為孔隙壓力。

通常情況下，泥巖孔隙度與深度成指數關系，而聲波時差數據和地層孔隙度呈正相關，于是可得：

lnΔtshA= lnΔtsh0-CHA（2）

Δtsh0、常數C和正常壓實曲線可以根據聲波數據和地層測試數據獲得。

地層水壓力和上覆地層壓力可以根據下式獲得：

Pw=10-3ρwgH（3）

Po=10-3ρbgH（4）

將試（2）、（3）、（4）代入（1）可得孔隙壓力計算公式如下：

（5）

其中：Pp：孔隙壓力，MPa；

ρw：孔隙流體密度，g/cm3；

ρb：上覆地層密度，g/cm3 ；

△tsh：實測聲波時差值，us/ft；

△tsh0：實測聲波時差值，us/ft；

c：常數，本地區取0.00018；

H：深度值，m。

4 應用實例

評價公式中參數C本地區取0.00018。

由計算公式可以看出，要想獲得孔隙壓力值，首先要確定上覆地層密度和地面聲波時差值。上覆地層密度值和實測聲波時差值可以由密度測井和聲波測井數據獲得。

（1）地面聲波時差值求取

地面聲波時差值的求取，應用選取純泥巖段的實測聲波時差值回歸正常壓實條件下的聲波時差趨勢線，然后即可獲得地面（深度為零時）的聲波時差值（圖1）。

（2）孔隙壓力和地層壓力系數求取

將各參數代入公式（5）便可得到頁巖地層壓力系數值（表1）。

5 結論

本文應用等效深度法對頁巖氣藏孔隙壓力進行求取，選取穩定沉積的泥巖部分建立正常壓實趨勢線，并根據實際測試資料推算參數C。該方法的計算量比較小，求解方程簡單。評價結果與實測資料對比顯示評價結果可靠性高，可以很好的對頁巖氣藏孔隙壓力進行求取，指導頁巖氣藏評價工作。

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作者簡介：曾番惠（1985-），男，內蒙古突泉縣人，2011年畢業于中國石油大學（北京）地球探測與信息技術專業，現工作于長城鉆探地質院，主要從事巖石物理實驗、測井綜合解釋等方面的研究工作。