碳酸盐岩地层压力预测方法研究

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1、MainMenuID:1170碳酸盐岩地层压力预测方法研究*朱伟於文辉李克友（中国地质大学（武汉）能源地球物理研究所，武汉430074）摘要异常高压地层通常具有低速特征，碳酸盐岩地层速度对压力变化不敏感，单纯基于速度异常的压力预测方法效果不佳。研究表明泊松比对碳酸盐岩地层压力具有敏感性。在泊松比计算中引入数学放大器，定义广义泊松比，放大气藏与围岩的“物性”差异，实现碳酸盐岩地层压力预测。川东某区碳酸盐岩地层压力预测结果与实测压力趋势基本吻合。1引言2理论利用地球物理方法预测地层压力的基础是泊松比σ可以表示为[1

2、]孔隙压力对地层速度的影响。Pennebaker在122VP−VS用速度预测地层压力方面做了开创性的工作σ=2（1）22[2,3]VP−VS。Eaton提出利用纵波资料预测地层压力的幂指数公式，前提是给出一个假定的沉积压实式中V表示纵波速度，V表示横波速度。PS[1,4]条件，适用于碎屑岩地层。P.Bellotti和D.Giacca在意大利波河盆地进行地层压力预测泊松速度研究中，提出岩石骨架应力计算公式，适用于1页岩和一般的碎屑岩地层[5,6]。Fillippone在综Vσ=VP−VS（2）2合研究了墨西哥湾等

3、地区测井、地震等资料的基础上提出Fillippone公式，分别考虑岩石骨泊松慢度架速度和孔隙流体速度随深度的变化规律，而1[6,7]VP+VS不考虑正常压实趋势。Dutta同时研究了温2Dσ=22（3）度、泥岩孔隙比和成岩因素对岩石有效应力的VP−VS[8]影响。另外，Stone，Martinez在地层压力预[12]泊松速度与泊松慢度之积等于泊松比，即[9,10]测方面做了许多的工作。碳酸盐岩纵波速度对地层压力变化的敏感σ=DσVσ.（4）性较低，可以在速度变化非常小的情况下维持[11]1C严重的次生压力条件。

4、因此，单纯基于纵波若将（2）、（3）两式中改写为，则有22速度异常的压力预测方法对于碳酸盐岩地层并不合适。泊松比是岩石力学性质的指示器，在广义泊松速度泊松比计算中引入数学放大器，定义广义泊松CVg=VP−VS（5）比，放大气藏与围岩“物性”差异，仿照碎屑2岩地层压力预测原理，建立碳酸盐岩地层压力预测经验公式，实现碳酸盐岩地层压力预测。和广义泊松慢度CPS/SEGBeijing2009InternationalGeophysicalConference&ExpositionC试数据。在三维地震和钻井资料的基础上，

5、利VP+VS2用广义泊松比方法获得了地层压力系数三维数Dg=22（6）VP−VS据体。本文仅展示地层J、F的压力系数分布和井A处压力系数标定结果。图1是广义泊松比预其中（4）、（5）两式中C为与储层物性有关的量，定义为数学放大器测地层压力的流程。VPC=（7）VZP式中V表示拟纵波速度。ZP仿照测井约束反演中拟声波曲线构建方法，拟纵波速度V由地震反演数据重构纵波ZP速度V得到，进而获得数学放大器C。数学放P大器是空间变量，气藏C>1，围岩C=1，即围岩广义泊松速度等于泊松速度，广义泊松慢度等于泊松慢度。现在定义

6、广义泊松比σg=DgVg（8）图1广义泊松比预测地层压力的流程图计算泊松比需要纵、横波速度，计算广义伽马是川东地区识别气藏的主要标志之泊松比需要拟纵波速度、拟横波速度和数学放大器参数。拟横波速度由横波速度重构，也可一，利用地震反演获得的伽马数据体，重构拟由拟纵波速度通过纵横波速度关系转换而来。纵波速度，拟横波速度通过全波测井获得的纵仿照碎屑岩地层压力预测原理，通过广义横波速度关系（图2），由拟纵波速度转换而来。泊松比，建立碳酸盐岩地层压力预测的经验公围岩纵波速度定义为纵波测井速度的外包络，式：围岩横波速度由围岩

7、纵波速度转换而来。−b∆σγ=clnae+f()h，（9）式中γ为压力系数；a,b,c为待定常数；V=0.406V+681SP⎛C⎞∆σ=()Dg−D0⎜⎜∆VZP−∆VZS⎟⎟；⎝2⎠∆VZP=VZP−VP0、∆VZS=VZS−VS0；（1）地层JDg、D0为气藏与围岩的广义泊松慢度；VZP、VZS为拟纵波速度与拟横波速度；VP0、VS0为围岩纵波速度与围岩横波速度；f()h为与地层埋深有关的背景函数。VS=0.205VP+18253实例川东某勘探新区，构造复杂，挤压强烈，碳酸盐岩地层异常压力发育。工区内有完

8、钻探（2）地层F图2全波测井纵横波速度分层回归统计井2口，有较完整的全波测井资料和少量压力测CPS/SEGBeijing2009InternationalGeophysicalConference&Exposition图3是井A处预测地层压力标定结果，井A为斜井，完钻层位为地层J。井B完钻深度在地层F之下，实测全井段无异常地层压力显示。图4（1）显示了地层J的压力系数分布,图4（2）显