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1、石油钻采工艺年第卷第期利用声波时差检测地层孔隙压力的新方法梁红军樊洪海贾立强王永远塔里木石油勘探开发指挥部因素,介,,利摘要分析了声波时差资料的影响绍了进行预处理的方法并根据有效应力定理。用声波时差资料建立了地层岩石应力一应变关来的物理模型和压力计算的力学模型计算过程为利用声波时差测出声速利用声速求出有效应力利用密度浏井方法计茸出上友若层压力根据上皮岩层压力和有效应力求出地层孔隙压力。通过在塔里木盆地的大宛齐、羊塔克等地,,。“”,区的应用研究表明预测精度高满足工程要求该方法与传统方法相比其最大特级是不需建,大大减少,立趋势线了人为因素对
2、检浏结果的影响适用于连续和炸连续沉积地层的压力评价需。要主题词塔里木盆地声波时差地层应力应变孔隙压力检测,。,。作者简介梁红军年生年毕业于西南石油学院钻井专业现任钻井处工程师类洪海,。年毕,。,年生业于华东石油学院钻井专业现任石油大学副教授贾立强。,,。,年生年毕业于西南石油学院钻井专业现任钻井处副处长高级工程师王永远年生。年毕业,。于江汉石油学院钻井专业现任勘探辜业部工程师地层孔隙压力的确定方法按与钻井过程的关系分为钻前预测、随钻监测、钻后检测三种,其中利用测井资料进行钻后检测是公认的精度最高的一种方法,应用最广泛。在测井资料中,、、,
3、,声速测井较密度测井电阻率测井等受井眼地层条件等因素的影响较小而且资料齐全利用声波时差检测地层孔隙压力具有代表性和普遍性。而传统的利用声波时差检测地层孔隙压力的方法最大的局限性在于都要确定正常趋势线如声波时差和井深关系的趋势线等,正常趋势线的确定往往带有主观性,需要研究者具有相当丰富的经验和对所预测地区的地层孔隙压力情况有相当的了解,对于非连续沉积地层而言,需要建立多条趋势线,有时在某些层段甚至还无法建立趋势线,增加了趋势线建立的难度。若正常趋势线确定不合理,地层孔隙压力的检,,测结果肯定不会准确这在新探区的使用受到一定限制而正是新探区更
4、需要比较合理地确定。“”,地层孔隙压力剖面由于传统方法存在这些局限性因此就需要进行新的地层孔隙压力评价。,,方法的研究为此充分调研了国内外在该领域内的最新研究成果在有效应力定理的基础上,利用声波时差资料建立了地层岩石应力一应变关系的物理模型和压力计算的力学模型通过、,,、在塔里木盆地的大宛齐羊塔克等地区的应用研究表明效果较好完全可以满足连续非连续沉积地层的压力评价需要。一、有效应力定理年在研究饱和多孔介质的力学性质时提出了该定理,即氏。石油钻采工艺年第卷第期、,式中方向的主应力当为垂直方向时即是上覆岩层压力—氏方向的有效应力骨架应力—。孔
5、隙压力—,,,由定理可知沉积物的变形仅受到有效应力制约研究其应力一应变关系时应力只考虑有效应力即可,利用有效应力定理可以确定地层孔隙压力。另外,沉积物的变形主要反应在孔隙度的变化上,应变由孔隙度卯或压实度。一必度量二、声波时差测井资料的影响因素及预处理方法影响因素通过对塔里木盆地的声波时差测井资料进行分析后发现,影响声波时差测井资料的主要因素表现在以下几个方面井径变化的影响。当井径扩大时,在井眼扩大井段的上下界面处,时差曲线会出现假异,,,,常例如在砂泥岩的分界处砂岩一般缩径而泥岩则扩径那么在砂岩层的顶部相当于井眼扩大的下界面出现时差曲线
6、减小的尖峰,因此要参考井径曲线,应避开井径变化引起的时差曲线的假异常,以便正确取值。地层厚度的影响。地层厚度的大小是相对于声波测井仪的间距来讲的,厚度大于间距的称为厚层,小于间距的称为薄层,它们在时差曲线上的显示是有差别的。,,,厚层理论曲线的特点厚地层中部声波时差不受围岩的影响时差曲线出现平直段该段时差值为厚地层的时差值当地层岩性不均匀时,曲线有小的变化,则取该厚地层中部时差曲线的平均值作为它的时差值。,,,薄层理论曲线的特点对于薄层曲线受围岩的影响较大并且地层越薄围岩的影响越大,这样的时差值应去掉。“”。“”“周波跳跃现象的影响声波时
7、差曲线上出现忽大忽小幅度急剧变化的现象叫周波跳跃”。在钻井液气侵的井段、疏松的含气砂岩及裂缝发育的地层,由于声波能量的严重衰,“”。,。减经常出现周波跳跃现象由于周波跳跃的存在无法由时差曲线读出正确的时差值。,泥岩的蚀变影响蚀变带是由于钻井液与泥岩发生作用而成蚀变带的出现会增大时,。、差值而且其数值高于无蚀变地层测得的时差值时差的相对增大值与蚀变带的深度发生器与接收器的距离等有关。,声波时差资杆的预处理方法由于测井数据带是按不同测井时间分文件保存的为了,,,保证原始资料的可靠性减少人为因素的影响将不同时间的测井数据按深度衔接时要去掉不合理
8、的数据,并在两次测井的重合段取第一次的测井资料作为该段的测井数据,这样减少了钻井液浸泡时间的影响,按深度衔接后的测井数据作为地层孔隙压力检测的数据。为了减少或消除影响声波时差测井资料因素的影响
