地層孔隙壓力檢測方法

1、SYICS 75020E 13備案號(hào)：11631998中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SYT 56231997 地層孔隙壓力預(yù)測檢測方法Prediction and detection methods of formation pore pressure 19971231發(fā)布 19980701實(shí)施中國石油天然氣總公司 發(fā)布SYT 56231997目 次前言l 范圍2 符號(hào)3 破指數(shù)法4 聲波時(shí)差法5 預(yù)測檢測孔隙壓力技術(shù)總結(jié)SYT 56231997前 言 本標(biāo)準(zhǔn)是SY 562393的修訂版本。 本標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)，增加了用聲波時(shí)差法預(yù)測檢測地層孔隙壓力的內(nèi)容，并對(duì)原有也指效法的內(nèi)容做了必要的修改。

2、本標(biāo)準(zhǔn)從生效之日起，同時(shí)代替SY 562393。 本標(biāo)準(zhǔn)由石油鉆井工程專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：江漢石油學(xué)院石油工程系。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人 李自俊 王越支 本標(biāo)準(zhǔn)原代號(hào)和編號(hào)為ZB E13 00690,首次發(fā)布日期：1990年3月27日。 本標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY 5623的日期：1993年。中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SYT 56231997代替SY 562393地層孔隙壓力預(yù)測檢測方法Prediction and detection methods of formation pore pressurel 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣直井鉆井de用以指數(shù)、聲波時(shí)差預(yù)測檢

3、測地層孔隙壓力的方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于有砂、泥巖層序剖面的探井和油氣田初期開發(fā)井酌地層孔隙壓力預(yù)測和檢測。2 符號(hào) 表l給出本標(biāo)準(zhǔn)使用的符號(hào)。表l 符號(hào)一覽表序號(hào)符號(hào)名稱單位1D井深m2De泥線深度m3Dr轉(zhuǎn)盤面至地面或海面的高度m4L計(jì)算de指數(shù)的點(diǎn)距m5db鉆頭直徑mm6W鉆壓kN7t點(diǎn)距L的純鉆進(jìn)時(shí)間min8n轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速r/min9正?？紫秹毫μ荻犬?dāng)量密度g/cm310n孔隙壓力梯度當(dāng)量密度g/cm311p上覆巖層壓力梯度當(dāng)量密度g/cm312d實(shí)際鉆井液密度（有條件時(shí)可用當(dāng)量循環(huán)密度）g/cm313fw地層水密度g/cm314g巖石顆粒密度g/cm315b巖石容積密度g/cm316sw海水

4、密度g/cm317巖石孔隙度1180地表巖石孔隙度119K半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上巖石孔隙度深度關(guān)系直線的斜率m-1中國石油天然氣總公司1997-12-3l批準(zhǔn) 1998-07-Ol實(shí)施SYT 56231997表l (完)序號(hào)符號(hào)名 稱單位20dcdc指數(shù)l2ldca正常趨勢線及其延伸線上的dc指數(shù)l22dca實(shí)際的dc指數(shù)。l23a半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上dc指數(shù)深度關(guān)移常趨勢線的橫截距l(xiāng)24b半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上dc指數(shù)深度關(guān)系正常趨勢線的斜率m-125t巖石的聲波時(shí)差s/m26tn正常趨勢線及其延伸線上的聲波時(shí)差sm27ta實(shí)際的巖石聲波時(shí)差sm28tfw地層水的聲波時(shí)差sm29tma巖石骨架的聲波時(shí)差sm30S

5、fw地層水的氯化鈉含量gl3li孔隙度巖石骨架聲波時(shí)差關(guān)系直線的縱截距sm32j孔隙度巖石骨架聲波時(shí)差關(guān)系直線的斜率sm33C校正系數(shù)l34U指數(shù)l3 dc指數(shù)法3.1 現(xiàn)場資料采集 檢測起始井深 應(yīng)在鉆入硬化固結(jié)的泥頁巖層后就開始檢測。3.1.2 計(jì)算dc指數(shù)的點(diǎn)距 每5m一點(diǎn)，進(jìn)人可能的壓力過渡帶時(shí)應(yīng)加密到每2m或lm一點(diǎn)。 a） 按點(diǎn)距采集純鉆進(jìn)時(shí)間、井深、鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆井液密度諸參數(shù)值。采集的應(yīng)是均勻?qū)佣胃鲄?shù)的平均值，而不是瞬時(shí)值； b） 正常孔隙壓力梯度當(dāng)量密度根據(jù)地層水的氯化鈉含量確定。在資料缺乏時(shí)可采用平均值1.05g/cm3。 其他資料包括： a) 鉆頭尺寸及類型、鉆進(jìn)時(shí)的流

6、量及泵壓； b) 井漏：應(yīng)記錄時(shí)間、井深、層位、漏失量、鉆井液密度； c) 溢流：應(yīng)記錄時(shí)間、井深、層位、循環(huán)池液體增量、鉆井液密度、關(guān)井立管壓力和關(guān)井套管壓力； d) 測試和試油資料：應(yīng)記錄時(shí)間、井深、層位、實(shí)測孔隙壓力；e) 油氣水侵：應(yīng)記錄時(shí)間、井深、層位、進(jìn)出口鉆井液密度和粘度。SYT 562319973.2 dc指數(shù)計(jì)算公式見式(1) （1）3.3 dc指數(shù)錄井圖孔隙壓力梯度的解釋 在dc指數(shù)錄井圖上應(yīng)及時(shí)地確定合理的正常趨勢線。 a) 用于確定正常趨勢線的正?？紫秹毫螒?yīng)該大于300m；b) 應(yīng)由泥頁巖dc指數(shù)點(diǎn)來確定正常趨勢線；c) 糾斜吊打、取心鉆進(jìn)、鉆頭磨合及磨損后期、井底

7、不清潔等非正常鉆進(jìn)的dc指數(shù)點(diǎn)不參加正常趨勢線定位。 （2） 其中系數(shù)a和b按如下方法確定： a) 由井的正常孔隙壓力井段所取得資料按公式(2)回歸確定a、b值。建立該井的正常趨勢線； b) 鉆井較多的地區(qū)，在有充足資料時(shí)，采用公式(2)回歸確定一系列的a、b值，取其平均值作為地區(qū)性正常趨勢線的橫截距和斜率。用地區(qū)性正常趨勢線方程計(jì)算得到的孔隙壓力與實(shí)測壓力相比，相對(duì)誤差在5以內(nèi)，方程才能應(yīng)用； c) 新區(qū)探井除采用正?？紫秹毫嗡〉觅Y料回歸確定a、b值以外，也可采用推薦的b值5.5329× lO-5m-1，并求得相應(yīng)的a值。 預(yù)測或檢測孔隙壓力梯度當(dāng)量密度的計(jì)算。 計(jì)算公式見式

8、(3) （3） 校正系數(shù)C由實(shí)測壓力代入求得. 當(dāng)采用其他公式時(shí)，應(yīng)在dc指數(shù)錄井圖上注明。 計(jì)算孔隙壓力梯度當(dāng)量密度的注意事項(xiàng) a) 應(yīng)選取以指數(shù)曲線中連續(xù)變化的測點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算； b) 當(dāng)以指數(shù)曲線由于鉆頭尺寸和類型改變、鉆頭水功率變化較大或鉆遇地層不整合等原因產(chǎn)生整體向左或向右偏離時(shí)，應(yīng)基于偏離前后孔隙壓力相等的原則，將正常趨勢線適當(dāng)平移(斜率不變)或改用新的正常趨勢線后。再作計(jì)算； c) dc指數(shù)點(diǎn)，不參與孔隙壓力梯度的解釋和計(jì)算?？烧J(rèn)為其孔隙壓力梯度當(dāng)量密度值近似于相鄰泥頁巖dc指數(shù)點(diǎn)的孔隙壓力梯度當(dāng)量密度。3.4 dc指數(shù)錄井圖記錄紙的有關(guān)規(guī)定 橫坐標(biāo) dc指數(shù)用對(duì)數(shù)尺度，從l到2相當(dāng)

9、于紙上40mm。 縱坐標(biāo)SYT 56231997井深用算術(shù)尺度。每大格長度為25mm,并等分成l0小格。3.5 dc指數(shù)錄井圖繪制要求 繪制內(nèi)容繪制內(nèi)容包括井深、鉆井簡況、鉆速、dc指數(shù)、鉆壓、泵壓、孔隙壓力梯度當(dāng)量密度(記錄紙中簡稱孔隙壓力梯度)、鉆井液密度、巖性剖面。 繪制符號(hào)規(guī)定 起下鉆位置、鉆頭尺寸和類型 在“鉆井簡況”欄中對(duì)應(yīng)井深處以表示，例如。 當(dāng)僅是鉆頭類型變化時(shí)，除相同尺寸的第一只鉆頭外，其余鉆頭可簡化表示為。例如。 測試、試油或關(guān)井求得的孔隙壓力梯度當(dāng)量密度在“鉆井簡況”欄中對(duì)應(yīng)井深處以表示，例如。 氣侵、溢流、井塌等情況 在“鉆井簡況”欄中對(duì)應(yīng)井深處用文字表示，例如“溢流”

10、。 巖性剖面 按地質(zhì)錄井有關(guān)規(guī)定畫出。 孔隙壓力梯度當(dāng)量密度和鉆井液密度 在相應(yīng)欄內(nèi)分別以虛線和實(shí)線表示。如數(shù)值超過橫坐標(biāo)范圍，可在圖上用數(shù)值表示。 地質(zhì)分層 將層位標(biāo)注在“井深”欄內(nèi)。例如東營組表示為“東營”。 繪圖比例 井深可選1大格表示l00m(每5m一點(diǎn))，l大格表示40m(每2m一點(diǎn))，l大格表示20m(每1m一點(diǎn))中的任一比例。 繪圖示例(見圖1)。4 聲波時(shí)差法4.1 資料采集 聲波時(shí)差資料來源 預(yù)測檢測孔隙壓力用聲波時(shí)差資料主要來源于： a) 由地震資料提取的地層層速度，其倒數(shù)即聲波時(shí)差； b) 聲波測井曲線； c) VSP測井曲線。 聲波時(shí)差資料要求 地震資料提取的地層層速度

11、，應(yīng)在速度資料分辨能力范圍內(nèi)將層段劃小。 a) 有比較平直的、低自然電位的、均勻低電阻率的和高自然伽馬值的泥頁巖層段；SYT 56231997 b) 厚度大于2m的泥頁巖層段； c) 非縮徑的或井徑擴(kuò)大不超過6cm的泥頁巖層段。 其他資料 其他資料包括： a) 密度測井、感應(yīng)測井和伽馬測井的組合測井曲線； b) 地層水氯化鈉含量的資料； c) 實(shí)測孔隙壓力梯度的測試資料和鉆井液密度； d) 海洋鉆井時(shí)泥線深度和轉(zhuǎn)盤面海拔高度。注：本圖為示意圖,未標(biāo)實(shí)物比例尺。圖l dc指數(shù)錄井圖4.2 正常趨勢線的確定 正常趨勢線方程見式(4) （4） 正常趨勢線有關(guān)系數(shù)的確定o和K的計(jì)算步驟如下：a) 由密

12、度測井?dāng)?shù)據(jù)回歸巖石容積密度b和井深D的關(guān)系曲線；b) 根據(jù)bD曲線上各深度的巖石容積密度，按公式(5)計(jì)算相應(yīng)深度的巖石孔隙度，即 （5）計(jì)算時(shí)，pg可用平均值2.60gcm3，Pfw可用平均值1.05gcm3；SYT 56231997c) 由巖石孔隙度數(shù)據(jù)，用公式(6)回歸巖石孔隙度妒和井深D的關(guān)系曲線，即（6）從中求得o和Ko。tfw可根據(jù)地層水的氯化鈉含量Sfw計(jì)算見式(7)和式(8)： a) Sfw107.1gl時(shí)，即 （7） b)107.1glSfw229.6gl時(shí)。即 （8） i和j的計(jì)算步驟如下： a) 根據(jù)各深度的巖石聲波時(shí)差t、孔隙度和地層水聲波時(shí)差tfw，按公式(9)計(jì)算相

13、應(yīng)深度的巖石骨架的聲波時(shí)差：即 （9）b) 由計(jì)算出的巖石骨架聲波時(shí)差tma，用公式(10)回歸巖石骨架聲波時(shí)差tma和孔隙度的關(guān)系直線，即 （10） 從中求得i和j4.3 上覆巖層壓力梯度的計(jì)算：見式(11) （11） 對(duì)于陸上鉆井，Ds-Dr=0。4.4 預(yù)測或檢測孔隙壓力梯度當(dāng)量密度的計(jì)算 預(yù)測或檢測的孔隙壓力梯度當(dāng)量密度可選用式(12)或式(13)計(jì)算。 a) 比值式： （12）b) 伊頓式： （13） 指數(shù)U由實(shí)測壓力代人求得，無實(shí)測壓力時(shí)可取U=3.0。4.5 繪制孔隙壓力梯度預(yù)測檢測圖 橫坐標(biāo) 當(dāng)量密度用算術(shù)尺度，從1.0gcm3到2.5gcm3相當(dāng)于紙上37.5mm，等分為15小格。 縱坐標(biāo) 井深用算術(shù)尺度，每500m相當(dāng)于紙上25mm，為l大格，等分為10小格。SYT 56231997 繪制內(nèi)容 繪制內(nèi)容包括：孔隙壓力梯度當(dāng)量密度、鉆井液密度、實(shí)測孔隙壓力梯度當(dāng)量密度和巖性剖面。 繪制符號(hào) 孔隙壓力梯度當(dāng)量密度用虛線表示。 鉆井液密度用實(shí)線表示。 實(shí)測孔隙壓力梯度當(dāng)量密度在對(duì)應(yīng)井深處用“測試孔隙壓力梯度當(dāng)量密度(數(shù)值)·”表示。如“測量1.98·”。 巖性剖面按地質(zhì)錄井有關(guān)規(guī)定畫出。5 預(yù)測