三参数模型法地层压力预测及应用.pdf

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1、中国海洋大学学报第42卷第l1期42(11)：087~0902012年11月PER10DICALOFOCEANUNIVERSITYoFCHINANOV．，2O12技术报告三参数模型法地层压力预测及应用j(5美寅(中国石化胜利石油管理局地质录井公司，山东东营257064)摘要：针对目前地层压力不能够精确预测的问题，提出了利用测井声波资料配合相关测井曲线预测地层压力的三参数模型法，该方法考虑了与地层声速相关的3个主要因素，即泥质含量、孔隙度、有效应力。将该方法应用于济阳坳陷东营凹陷，通过实测压力系数与预测压力系数的对比分析，结果表明：利用三

2、参数模型法预测地层压力在提高地层压力预测精度方面具有一定的有效性与合理性。关键词：三参数模型；地层压力预测；泥质含量；东营凹陷中图法分类号：P551文献标志码：A文章编号：1672—5174(2012)l1—087—04多年的实践使人们逐步认识到地层压力作为一项由该定理知，地层孔隙压力等于上覆岩层压力与地质参数，在油气地质勘探、油气井工程、油气开发及垂直有效应力之差。上覆岩层压力可以通过已钻井的油藏工程等领域占有极其重要的地位，特别是在钻井密度测井资料等多种途径求得。因此只要设法求出垂前，要对将要钻遇的地层压力有充分的认识。因此，多直有

3、效应力即可以确定地层压力。准确求取垂直有效年来已相继提出了许多确定地层压力的方法[1]，其中应力即为确定地层压力的关键所在。主要包括有：地震勘探资料预测地层压力、利用随钻录1．1．2声波速度模型声波在各向同性的理想弹性井资料监i见0地层压力和利用测井资料检测地层压力等介质中的传播是一个经典的弹性力学问题，早已解决。方法。其中，利用地震资料预测地层压力是在钻前预对于岩石这种饱和多孔且非完全弹性的介质，由于有测地层压力的方法，其主要通过识别低速带来确定超孔隙或裂缝的存在，情况要复杂得多。压层，但是引起低速带的因素是多方面，所以地震资料很多学

4、者对不同泥质含量的大量砂泥岩岩心进行预测地层压力主要适用于其他资料较少的新工区；利了室内力学特性与声学特性的测试_9，获得了大量试用随钻录井资料可以在钻井过程中监测地层压力的变验数据资料，另外还对孔隙度、泥质含量对声波速度的化，但其精度受钻进时的钻压、钻时、转速等多因素的影响规律进行了分析研究[。Eberhart—Phillipsc¨]制约，因而精度不高；利用测井资料确定地层压力是运等提出了针对影响砂泥岩中声波传播速度的三因素用在完成钻井之后1种技术方法，主要利用声波时差、(泥质含量、孔隙度、有效应力)纵波速度的经验模型：电阻率测井等资

5、料监测地层孔隙压力。这些方法在准===5．77—6．94一1．73+0．446(P一e。-Pe)确确定地层压力的问题上都具有一定的局限性，世界(2)上许多研究者还在研究探索新的方法I5]。本文根据式中：为纵波速度，km／s；为孔隙度，0—1；为泥现场实践中积累的一些经验，借鉴前人的研究成果，尝质含量，0～1；P为有效应力，kBar。试提出了1种三参数模型法预测地层压力。该模型描述了孔隙度、有效应力、岩石中声波传播速度随孔隙度、泥质含量的增加而减少，随垂直有效应1三参数预测模型建立力增加而增加，这与地下岩石对声波速度测井的响应1．1模型的

6、理论基础规律是一致的。显然，这就是泥质含量对声波速度的1．1．1有效应力定理地层压力三参数模型法的理综合影响规律。论基础是Terzaghi[8]提出的适用于饱和多孔介质的有1．2地层压力预测三参数模型的建立效应力定理：尽管Eberhart—Phillips研究声波速度模型的主要P一P。一P(1)目的并不是为了地层压力预测，国内外也尚未见到将式中：为垂直有效应力；P。为上覆岩层压力；P为地此速度模型用于地层压力预测的文献报道，但是经研层孔隙压力。究及初步应用认为，将上述纵波速度模型修正后用于*基金项目：中石化重点攻关项目《综合录井随钻地层

7、压力监测方法研究~(JPO9011)资助收稿日期：2011—09—15；修订日期：2012—08—28作者简介：邓美寅(1964一)，女，高工。E-mail：dengrneiyin．slyt@sinopec．corn中国海洋大学学报砂泥岩地层的压力预测是可行的，并且可以获得良好适合于本地区的速度模型。一般有两种方法，一是利的预测结果，其可行性分析如下：用已钻井正常压实或有实测压力地层的测井资料求得；(1)速度模型考虑因素已比较全面。针对地下岩石，二是与Han的测试方法相似，利用岩心试验测试方法确模型中的有效应力是现今垂直有效应力，可避开

8、原始定。岩心试验测试成本高，且根据前面的分析，也不一沉积加载后又卸载(垂直有效应力降低)这一不易确定定获得很好的效果。本文主要采用第一种方法。的难题。利用正常压实或实测压力地层的测井资料求取模(2)室内岩心