地层压力定量计算方法

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1、地层压力的定量计算对任何井及区块地层压力的认识首先是从对区域地震剖面、地质构造、地层沉积史、油气运移、生排烃史以及周边和实钻资料的综合分析获得的，在此基础上建立区域地层压力模型，绘制出地层压力、破裂压力和上覆地层压力剖面，并对即将钻探的井提出具有指导性的意见和套管下深结构建议。在随后的实钻过程中，通过对实时钻井数据的分析不断修改和完善预测结果。最后以实测的地层压力数据对所建立的地层压力剖面及模型加以校正。由此可见对地层压力的认识是一个不断认知-更新的过程，地层压力预测、评价服务贯穿了一口井从设计到完井的始终。为了将问题简单化我们按其和钻井作业的对应关

2、系将地层压力预测、监测和评价大致分为：钻前地层压力预测、随钻地层压力监测和钻后地层压力评价三部分。其中随钻地层压力监测是对地层压力准确认识的关键，它关系到钻井作业的成败。一、地层压力检测所需资料地层压力检测结果出自对定量数据的计算和对定性数据的分析。所需的资料大致分为数据类、图表类和文字描述类。数据类：预测井和临井经深度校正后的地层层速度数据及分层数据；预测井和临井的海拔高度、补心高度、钻盘面距名义海平面距离、井位坐标及地下水平面高度数据；临井套管下深结构数据；临井钻井录井数据，包括：井深、垂深、钻速、钻压、气测、出/入口泥浆密度、出/入口泥浆温度、

3、ECD、Dxc等；临井的测井或LWD数据，包括：然伽玛或自然电位、深浅电阻率、声波、岩石密度等数据；临井实测地层压力数据，包括：MDT、RFT或DST；临井地层漏失实验（LOT）或地层完整性实验FIT数据。图表类：临井综合录井图和地层压力录井图；过井地震剖面；预测井含临井的地理位置图。文字描述类：临井岩屑和岩芯定名及描述；临井地质完井报告、钻井报告和井史；临井井漏、井涌、井喷记录。二、伊顿法地层压力的定量计算对地层压力的计算通常基于Terzaghi(1948)的应力模型，也既是：Pf=S-s。在具体的计算中使用伊顿，所得出的为孔隙压力梯度而不是压力。

4、1.使用测井电阻率计算孔隙压力梯度：Pf=OBG-((OBG-Pn)*(Ro/Rn)1.2)式中:Pf=孔隙压力梯度OBG=上覆压力梯度Pn=正常孔隙压力梯度，通常取1.034。Ro=实测泥岩电阻率Rn=正常泥岩电阻率，来自于正常压实趋势线2.使用测井声波计算孔隙压力梯度：Pf=OBG-((OBG-Pn)*(dTn/dTo)3)式中：dTn=正常压实泥岩中声波速度，来自于来自于正常压实趋势线dTo=实测泥岩声波速度3.使用Dxc计算孔隙压力梯度：Pf=OBG-((OBG-Pn)*(Do/Dn)1.2)式中：Do=实测DxcDn=正常压实泥岩中Dxc，

5、来自于来自于正常压实趋势线下面所示为如何计算OBG上覆压力梯度的实例：垂深A垂深B间隔C=B-AD平均密度E=C*D*0.0981F=SUM(E)G=F/BOBG=G/0.0981mmmg/ccbarsbarsbars/msg0.0018.0018.000.000.000.00　　18.00502.00484.001.0449.3849.380.101.00502.00600.0098.001.6015.3864.760.111.10600.00700.00100.001.6516.1980.950.121.18700.00800.00100.001

6、.7016.6897.630.121.24通常在随钻过程中的地层压力检测我们使用泥浆录井所记录的Dxc参数，Dxc指数法计算公式如下：Dxc=log10（R/60N）/log10(12W/106*D)*（Pn/ECD）或公制单位Dxc=[1.26-log10（R/N）]/[1.58-log10（W/D）]*（Pn/ECD）式中：R=m/hrN=钻盘转数RPMW=钻压（吨）D=钻头直径（英寸）Pn为正常静水压力梯度，通常为1.034ECD为等效循环密度三、等效深度法地层压力的定量计算在欠压实层段深度上的孔隙度等同于浅层深度正常压实层段的孔隙度。其计算公

7、式如下：Pa=OBa-De*(OBe-Pe)/Da式中：Pa=在实际深度点的地层压力梯度（sg）Pe=在等效深度上的压力梯度（1.034）OBa=在实际深度点的上覆地层压力梯度（sg）OBe=在等效深度上的上覆地层压力梯度(sg)Da=在欠压实层段的实际深度(m)De=等同于浅部地层的深度(m)在数据曲线深度为Da的A点向上画一条垂线与正常趋势线交于深度De，然后获得在Da和De深度上的上覆地层压力梯度Oba和OBe，然后计算地层压力。假设A点下部地层的压实作用一个连续的过程，还可以由A点向下画垂线与曲线交于B点。但是如果A和B点所处的层位不同或在沉

8、积过程中地层发生了台升，则计算的结果有可能不可靠。四、比例法地层压力的定量计算该方法假设在欠压实层段同一深度