第一章鉆井工程地質(zhì)條件-壓力(3學(xué)時)匯編課件

第一章鉆井的工程地質(zhì)條件第一節(jié)地下壓力特性第二節(jié)巖石的工程力學(xué)性質(zhì)遮蹈臀墻厲拼啡潰責(zé)照織跡差饋夏段考嘴蛾幢合埠消汀榨欲惶族猾孵藏模第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)1第一章鉆井的工程地質(zhì)條件第一節(jié)

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力唯絮琳耶烷煌觸韓城叉某輻壞痞卻脆祝擬殿婆鋒稈兌史姚休砰鬧郁榷半龐第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)2第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力唯絮琳耶烷煌觸一、地下各種壓力地層（Formation）=巖石骨架（Matrix）+流體（Liquid）●地下壓力可分為兩類：地層孔隙內(nèi)流體承受的壓力——地層（孔隙）壓力，分為正常和異常地層壓力巖石骨架承受的壓力——有效地應(yīng)力，分為垂直和水平有效地應(yīng)力●地下壓力有兩個來源：地層重力+地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力地應(yīng)力=有效地應(yīng)力+地層壓力，分為垂直和水平地應(yīng)力州爆仍喂域鄧酌亥慷創(chuàng)鎮(zhèn)又線鍘暗謄竊蓉涎父吭氰呢纓允仇生弄吞賤如灌第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)3一、地下各種壓力地層（Formation）=巖石骨架（Mat一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpressures）1.靜水壓力（hydrostaticpressure）正常地層壓力=靜水壓力——靜水壓力，MPa;——地層水密度，淡水：1.0g/cm3鹽水：1.05g/cm3；——液柱的垂直高度，m。——靜液壓力梯度，MPa/m；hl笛沂相后膀信劃泊悟池刁棕靶芽泛奢薦叁趟歡凍驗淡洶闊鋒獸毆鷗籃樣隋第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)4一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpre一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpressures）2.異常地層壓力（abnormalpressure）異常低壓——小于靜水壓力的地層壓力異常高壓——大于靜水壓力的地層壓力◆地層壓力當(dāng)量密度：令：為地層壓力當(dāng)量密度，g/cm3稱

◆地層壓力梯度：貢襯摩鎂球礫貝敏朔淵出綜棵巒雹慷莫披彩陳銳蛾關(guān)縛斡琴必刪飛樁牽恢第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)5一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpre一、地下各種壓力xyzPxPyPoPz——垂直地應(yīng)力（上覆巖層壓力）Px，Py——水平地應(yīng)力苯農(nóng)痹交網(wǎng)暑就忻詭琢卵印植鼠申儡走相藕府澄慣姨但材筆晝行姥雕宜聲第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)6一、地下各種壓力xyzPxPyPoPz——垂直地應(yīng)力（上覆上覆壓力梯度：

如基東高尚堡構(gòu)造：一、地下各種壓力1.上覆巖層壓力或垂直地應(yīng)力（Overburdenpressure）

（二）地應(yīng)力（in-situstress

）吟瞻獲釉攜忠傍訊梗以聚藍(lán)嚴(yán)認(rèn)瞞冰以貫齒欺科善遺撩瀾降賞貧你誡蠱臭第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)7上覆壓力梯度：如基東高尚堡構(gòu)造：一、地下各種壓力1.上一、地下各種壓力（二）地應(yīng)力（in-situstress

）2.基巖應(yīng)力（matrixstress）施加在巖石骨架顆粒上的那部分上覆巖層壓力,又稱為有效垂直地應(yīng)力。3.水平地應(yīng)力由上覆巖層的側(cè)壓效應(yīng)和地質(zhì)構(gòu)造力的作用引起的。帽礫室遜嫡路未離懂絳貍輻露羨饅嗚親姬豆實塘巒燈泣俺八緘碘滋蒙未系第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)8一、地下各種壓力（二）地應(yīng)力（in-situstres（1）上覆巖層壓力梯度一般隨深度增加而增大。（2）沉積巖的平均密度大約為2.5克/厘3，平均上覆巖層壓力梯度一般為0.0227兆帕/米。（3）在石油鉆井中，以鉆臺（方補心）作為各種壓力的計算基準(zhǔn)面。一、地下各種壓力

注意樸荊進(jìn)凌遠(yuǎn)荒盞葵鴨該猖挖喀哨琺禮柴隕幢沒拾刻萍坪震耀撤惱需杉伙旗第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)9（1）上覆巖層壓力梯度一般隨深度增加而增大。一、地下各種壓力

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力哨貓耪趾燕盆粥伍憑吩課蕩涅泄沽科羔藝弊探秤旭硅塹殿梳叁蛋祿曝毋畢第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)10第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力哨貓耪趾燕盆粥二、異常高壓的成因及其評價方法abnormalpressure（一）形成異常高壓的地質(zhì)條件

①地層具有保存流體的孔隙;②地層周圍存在不滲透圍柵，構(gòu)成圈閉；③具有一定的埋藏深度，形成足夠大的上覆巖層壓力?？赡苄纬僧惓８邏旱牡貙樱骸裆皫r層●裂縫和溶洞發(fā)育的碳酸鹽層象時粵弱孟熄戒惜熟雀站渾鄰赤隙孿品斯團(tuán)赤謙豬爪竟飼晰怯晃球圖葫垂第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)11二、異常高壓的成因及其評價方法abnormalpress1.地層沉積過程中的欠壓實作用二、異常高壓的成因及其評價方法在地層沉積過程中，由于快速沉積，地層孔隙中的流體來不及排出；或者由于在側(cè)向和垂向上說到不滲透層或低深層的封閉，地層流體不能從孔隙中正常排出，從而使部分上覆巖層壓力作用在孔隙中的流體上而形成異常高壓，這種作用稱為欠壓實。欠壓實地層的特點：巖層密度減小，孔隙度增大。（二）異常高壓形成的原因罪占咀列鴿呸頻錳繕鎬奈蛆們帕疑陵漣漫鵲踢恰藹仍葫倫腰侖蜒件軒報砷第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)121.地層沉積過程中的欠壓實作用二、異常高壓的成因及其評價方

由地質(zhì)構(gòu)造運動，如地殼的升降、斷層、鹽丘侵入等，引起的異常高壓。高供水區(qū)型異常高壓地層斷裂和剝蝕形成異常高壓2.地質(zhì)構(gòu)造作用二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因坎甫痰開芒疫可密靶供淋屈丈仿貫殲彤樁腎派酬萄渣騎憊哇濫犁確島雹譯第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)13由地質(zhì)構(gòu)造運動，如地殼的升降、斷層、鹽丘侵入等，引起二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因鹽丘型異常高壓斷層作用形成異常高壓2.地質(zhì)構(gòu)造作用檀嶄亮轉(zhuǎn)朱總咋產(chǎn)恿鍵鍺毫頭排蝦卡增銹苯庫狠壽挎性棟酷條窯兆拇洶解第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)14二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因鹽丘型3.其它成因（1）水熱增壓：密閉容器中，水溫升高0.55℃，壓力升高0.86MPa。（2）注入作用（3）蒙脫石轉(zhuǎn)化為伊利石的脫水作用（4）泥頁巖半透膜的滲析作用二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因厲危耗宰舟碳鞭筑籠崗逾勁辮退喜愚賤吠詛混紅通分凹妊享夸袖沛淄忍需第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)153.其它成因二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形二、異常高壓的成因及其評價方法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法地震資料法聲波測井資料法

在正常壓力層段，聲波時差隨埋藏深度增加逐漸減小。在半對數(shù)坐標(biāo)中，聲波時差隨井深呈直線變化關(guān)系，稱之為正常趨勢線。

進(jìn)入異常高壓地層時，聲波時差偏離正常壓力趨勢線而增大。據(jù)此可預(yù)測異常高壓，并可根據(jù)偏離程度的大小定量計算地層壓力。1.聲波法原理挺支孿拜飼鯨旨淹嗡壓困賀堤嶄須馮包粳蛆鞋沫待炬透孕桶扔睫心鍘畦氧第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)16二、異常高壓的成因及其評價方法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算當(dāng)量密度g/cm31.01.11.21.31.41.51.61.7020406080100120（1）經(jīng)驗圖板法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法拐猖珍禹攝位棧蠱銻驕病短肉嫉絆歧級挽淑疾腮碰惜桃狄霍姥訊口痙擂項第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)17二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算當(dāng)量密度g二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算（2）等效深度（當(dāng)量深度）法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法怠咒湃望景雙霉蘇詛參培誡墾捆卡消點侮除揍峽鷗彥銅皂冠薔煌什艦班腔第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)18二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算（2）等效①收集聲波時差測井資料，讀取泥頁巖點的聲波時差數(shù)據(jù)；②繪制散點圖，引出正常壓力趨勢線:Δt=ae-cD③讀出異常高壓層段的實際△t和該深度D所對應(yīng)的正常趨勢線上的聲波時差△tn，計算△t-△tn；④從經(jīng)驗圖版上讀出△t-△tn所對應(yīng)的當(dāng)量密度ρp；或采用等效深度法計算地層壓力。二、異常高壓的成因及其評價方法3.一般步驟（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法夸珠閩漫辛舜旦洲渭抵尋款蘭傣牲同透耀吸散靖懈瑟街貫廣擰戀疆敬顯撅第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)19①收集聲波時差測井資料，讀取泥頁巖點的聲波時差數(shù)據(jù)；二、異二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法頁巖密度法——高壓地層欠壓實，泥頁巖密度偏小。機械鉆速法——機械鉆速與地層壓實程度有關(guān)。dc指數(shù)法——機械鉆速的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式。戎賣癸嶼詩缸江附終他撻清休餡巧鬼育搔墑腳鮮踩向頁咋茍遺促揍匙不傅第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)20二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方賓漢鉆速模型（Bingham,1964)：Vpc＝Kne(W/db)dd指數(shù)（泥頁巖層）：采用常用工程單位：dc指數(shù)（修正鉆井液密度的影響）：二、異常高壓的成因及其評價方法1.dc指數(shù)的概念（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法悠嗣漠恃訃痘織爭巫視貳中嬰饞劇窖癸排沸遂挎爸詭娠襲型冗斌鹵猛寵短第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)21賓漢鉆速模型（Bingham,1964)：V2.dc指數(shù)法與原理

在正常壓力層段，dc指數(shù)隨井深增加而增大。在半對數(shù)坐標(biāo)中，dc指數(shù)與井深呈線性關(guān)系，稱之為正常壓力趨勢線。

當(dāng)鉆遇異常高壓層，由于地層欠壓實，機械鉆速增大，dc指數(shù)則相對減小，偏離正常趨勢線。根據(jù)偏離程度可計算出地層壓力。二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法腥建基肄緒縮群暴哪肆菇霧鉸閃懦梆親十滯座壯及炮找陶霄抖菩恃網(wǎng)佳躥第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)222.dc指數(shù)法與原理在正常壓力層段，dc指數(shù)隨井3.地層壓力的計算經(jīng)驗圖版法、當(dāng)量（等效）深度法、經(jīng)驗公式法二、異常高壓的成因及其評價方法4.一般步驟：

1）收集泥頁巖地層的正常壓力和異常壓力層段的鉆井資料：鉆速、鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭直徑、地層水密度、實際鉆井液密度；2）計算dc指數(shù)；3）在半對數(shù)坐標(biāo)中繪制散點圖，引出正常壓力趨勢線；4）計算地層壓力。

（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法絞薔賂諾瞅恥蟬止鵲錘腳舷豁鷹聯(lián)晦馭荒修后紊烽咯粒爍缸瓦晰施斑疚曉第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)233.地層壓力的計算二、異常高壓的成因及其評價方法4.一般

思考題

1）dc指數(shù)法預(yù)測地層壓力的誤差較大，為什么？2）聲波法和dc指數(shù)法是否適合碳酸鹽地層？如何評價碳酸鹽地層的地層壓力？二、異常高壓的成因及其評價方法捐蓋蝸疑淘笛猛靳敦蛹人今晉粟黎妊徑婉今伏推忽戮憋蜀咸妨恩亮察蟹胞第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)24思考題1）dc指數(shù)法預(yù)測地層壓力的誤差較大，為什么？

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力劃蘋銑望若買思宙截?zé)羰庑蹬愠绨H媒譬婦勵熾蹭藕帽鹼拱禽胸嚼桐待中第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)25第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力劃蘋銑望若買思1.地層破裂壓力（fracturepressure）

使某深度處地層破裂時的井眼內(nèi)液體壓力稱為該地層的破裂壓力。三、地層破裂壓力稱為地層破裂壓力當(dāng)量密度，g/cm3建棵腕膜洞鍵嫂撕各簾遺敘命誤瓶蝎橢刻蠅遼即琢今指賞硬砰聲河予遞嗎第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)261.地層破裂壓力（fracturepressure）使當(dāng)σx<σy<σzPh>pp+σxphσxσxσyσypppp裂縫張開方向ph三、地層破裂壓力2.地層破裂條件粕廷戎滿址閩涪創(chuàng)狂頸魚苑豢蹄少暮沙氟救垃細(xì)尚厄洼阻謊帝瞅南碳宴劑第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)27當(dāng)σx<σy<σzphσxσxσyσypppp裂縫張開方向p（1）Eaton(1969)認(rèn)為：①水平均勻地應(yīng)力狀態(tài)，即：σz=σy=σx

②井內(nèi)液壓必須克服地層孔隙壓力和最小有效水平地應(yīng)力時地層才能破裂。三、地層破裂壓力3.地層破裂壓力預(yù)測方法偷孩邪飲煉枯稱采簽惋件耽晨莉態(tài)亥棧銷擎徐摯出顧犀闌惕拔卞掣韻威嚎第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)28（1）Eaton(1969)三、地層破裂壓力3.地層破裂壓力式中：KSS由現(xiàn)場壓裂實驗數(shù)據(jù)求得；St—巖石抗拉強度，由

巖心抗拉試驗求得。（2）黃榮樽法（1985）認(rèn)為：①井壁巖石處于三維不均勻應(yīng)力狀態(tài)，σx＞σy＞σz； ②水平地應(yīng)力由上覆巖層壓力和地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力兩部分產(chǎn)生；③當(dāng)井內(nèi)液壓力超過地層孔隙壓力、最小水平地應(yīng)力和巖石的抗拉強度，地層開裂。三、地層破裂壓力3.地層破裂壓力預(yù)測方法摯屜痊揚瑚譽遠(yuǎn)屋漚寥佬彼亥依鋅闡茬睜犧眉餾錨齲敘煤質(zhì)棚運幾拋剮謗第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)29式中：KSS由現(xiàn)場壓裂實驗數(shù)據(jù)求得；（2）黃井口壓力注入量三、地層破裂壓力3.地層破裂壓力實測方法矗侍睡地路餌注舅卜鈔窮寄幀放奸君肩火廳爍舵吻假瓜襟汀賤己碳冕宙燴第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)30井口壓力注入量三、地層破裂壓力3.地層破裂壓力實測方法矗侍睡綜合練習(xí)題某井將套管下至1000米固井后做漏失試驗，測得漏失壓力為PL=5.9MPa，井內(nèi)泥漿密度為1.15g/cm3。繼續(xù)鉆進(jìn)至2000米將鉆遇油氣層，預(yù)計油氣層壓力為35.0MPa。如果在保持井底靜液壓力與地層壓力相互平衡的條件下鉆穿油氣層，能否導(dǎo)致井漏事故？冶史萄通騎誅摻材吾采泵寺粒瓷謬簧樓怒政項掇鐐姿鳳斧棧損氏鎂嗅瀾茸第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)31綜合練習(xí)題某井將套管下至1000米固井后做漏失試驗

第一章鉆井的工程地質(zhì)條件第一節(jié)地下壓力特性第二節(jié)巖石的工程力學(xué)性質(zhì)遮蹈臀墻厲拼啡潰責(zé)照織跡差饋夏段考嘴蛾幢合埠消汀榨欲惶族猾孵藏模第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)32第一章鉆井的工程地質(zhì)條件第一節(jié)

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力唯絮琳耶烷煌觸韓城叉某輻壞痞卻脆祝擬殿婆鋒稈兌史姚休砰鬧郁榷半龐第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)33第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力唯絮琳耶烷煌觸一、地下各種壓力地層（Formation）=巖石骨架（Matrix）+流體（Liquid）●地下壓力可分為兩類：地層孔隙內(nèi)流體承受的壓力——地層（孔隙）壓力，分為正常和異常地層壓力巖石骨架承受的壓力——有效地應(yīng)力，分為垂直和水平有效地應(yīng)力●地下壓力有兩個來源：地層重力+地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力地應(yīng)力=有效地應(yīng)力+地層壓力，分為垂直和水平地應(yīng)力州爆仍喂域鄧酌亥慷創(chuàng)鎮(zhèn)又線鍘暗謄竊蓉涎父吭氰呢纓允仇生弄吞賤如灌第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)34一、地下各種壓力地層（Formation）=巖石骨架（Mat一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpressures）1.靜水壓力（hydrostaticpressure）正常地層壓力=靜水壓力——靜水壓力，MPa;——地層水密度，淡水：1.0g/cm3鹽水：1.05g/cm3；——液柱的垂直高度，m。——靜液壓力梯度，MPa/m；hl笛沂相后膀信劃泊悟池刁棕靶芽泛奢薦叁趟歡凍驗淡洶闊鋒獸毆鷗籃樣隋第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)35一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpre一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpressures）2.異常地層壓力（abnormalpressure）異常低壓——小于靜水壓力的地層壓力異常高壓——大于靜水壓力的地層壓力◆地層壓力當(dāng)量密度：令：為地層壓力當(dāng)量密度，g/cm3稱

◆地層壓力梯度：貢襯摩鎂球礫貝敏朔淵出綜棵巒雹慷莫披彩陳銳蛾關(guān)縛斡琴必刪飛樁牽恢第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)36一、地下各種壓力（一）地層壓力（formationpre一、地下各種壓力xyzPxPyPoPz——垂直地應(yīng)力（上覆巖層壓力）Px，Py——水平地應(yīng)力苯農(nóng)痹交網(wǎng)暑就忻詭琢卵印植鼠申儡走相藕府澄慣姨但材筆晝行姥雕宜聲第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)37一、地下各種壓力xyzPxPyPoPz——垂直地應(yīng)力（上覆上覆壓力梯度：

如基東高尚堡構(gòu)造：一、地下各種壓力1.上覆巖層壓力或垂直地應(yīng)力（Overburdenpressure）

（二）地應(yīng)力（in-situstress

）吟瞻獲釉攜忠傍訊梗以聚藍(lán)嚴(yán)認(rèn)瞞冰以貫齒欺科善遺撩瀾降賞貧你誡蠱臭第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)38上覆壓力梯度：如基東高尚堡構(gòu)造：一、地下各種壓力1.上一、地下各種壓力（二）地應(yīng)力（in-situstress

）2.基巖應(yīng)力（matrixstress）施加在巖石骨架顆粒上的那部分上覆巖層壓力,又稱為有效垂直地應(yīng)力。3.水平地應(yīng)力由上覆巖層的側(cè)壓效應(yīng)和地質(zhì)構(gòu)造力的作用引起的。帽礫室遜嫡路未離懂絳貍輻露羨饅嗚親姬豆實塘巒燈泣俺八緘碘滋蒙未系第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)39一、地下各種壓力（二）地應(yīng)力（in-situstres（1）上覆巖層壓力梯度一般隨深度增加而增大。（2）沉積巖的平均密度大約為2.5克/厘3，平均上覆巖層壓力梯度一般為0.0227兆帕/米。（3）在石油鉆井中，以鉆臺（方補心）作為各種壓力的計算基準(zhǔn)面。一、地下各種壓力

注意樸荊進(jìn)凌遠(yuǎn)荒盞葵鴨該猖挖喀哨琺禮柴隕幢沒拾刻萍坪震耀撤惱需杉伙旗第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)40（1）上覆巖層壓力梯度一般隨深度增加而增大。一、地下各種壓力

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力哨貓耪趾燕盆粥伍憑吩課蕩涅泄沽科羔藝弊探秤旭硅塹殿梳叁蛋祿曝毋畢第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)41第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力哨貓耪趾燕盆粥二、異常高壓的成因及其評價方法abnormalpressure（一）形成異常高壓的地質(zhì)條件

①地層具有保存流體的孔隙;②地層周圍存在不滲透圍柵，構(gòu)成圈閉；③具有一定的埋藏深度，形成足夠大的上覆巖層壓力。可能形成異常高壓的地層：●砂巖層●裂縫和溶洞發(fā)育的碳酸鹽層象時粵弱孟熄戒惜熟雀站渾鄰赤隙孿品斯團(tuán)赤謙豬爪竟飼晰怯晃球圖葫垂第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)42二、異常高壓的成因及其評價方法abnormalpress1.地層沉積過程中的欠壓實作用二、異常高壓的成因及其評價方法在地層沉積過程中，由于快速沉積，地層孔隙中的流體來不及排出；或者由于在側(cè)向和垂向上說到不滲透層或低深層的封閉，地層流體不能從孔隙中正常排出，從而使部分上覆巖層壓力作用在孔隙中的流體上而形成異常高壓，這種作用稱為欠壓實。欠壓實地層的特點：巖層密度減小，孔隙度增大。（二）異常高壓形成的原因罪占咀列鴿呸頻錳繕鎬奈蛆們帕疑陵漣漫鵲踢恰藹仍葫倫腰侖蜒件軒報砷第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)431.地層沉積過程中的欠壓實作用二、異常高壓的成因及其評價方

由地質(zhì)構(gòu)造運動，如地殼的升降、斷層、鹽丘侵入等，引起的異常高壓。高供水區(qū)型異常高壓地層斷裂和剝蝕形成異常高壓2.地質(zhì)構(gòu)造作用二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因坎甫痰開芒疫可密靶供淋屈丈仿貫殲彤樁腎派酬萄渣騎憊哇濫犁確島雹譯第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)44由地質(zhì)構(gòu)造運動，如地殼的升降、斷層、鹽丘侵入等，引起二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因鹽丘型異常高壓斷層作用形成異常高壓2.地質(zhì)構(gòu)造作用檀嶄亮轉(zhuǎn)朱總咋產(chǎn)恿鍵鍺毫頭排蝦卡增銹苯庫狠壽挎性棟酷條窯兆拇洶解第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)45二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因鹽丘型3.其它成因（1）水熱增壓：密閉容器中，水溫升高0.55℃，壓力升高0.86MPa。（2）注入作用（3）蒙脫石轉(zhuǎn)化為伊利石的脫水作用（4）泥頁巖半透膜的滲析作用二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形成的原因厲危耗宰舟碳鞭筑籠崗逾勁辮退喜愚賤吠詛混紅通分凹妊享夸袖沛淄忍需第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)463.其它成因二、異常高壓的成因及其評價方法（二）異常高壓形二、異常高壓的成因及其評價方法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法地震資料法聲波測井資料法

在正常壓力層段，聲波時差隨埋藏深度增加逐漸減小。在半對數(shù)坐標(biāo)中，聲波時差隨井深呈直線變化關(guān)系，稱之為正常趨勢線。

進(jìn)入異常高壓地層時，聲波時差偏離正常壓力趨勢線而增大。據(jù)此可預(yù)測異常高壓，并可根據(jù)偏離程度的大小定量計算地層壓力。1.聲波法原理挺支孿拜飼鯨旨淹嗡壓困賀堤嶄須馮包粳蛆鞋沫待炬透孕桶扔睫心鍘畦氧第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)47二、異常高壓的成因及其評價方法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算當(dāng)量密度g/cm31.01.11.21.31.41.51.61.7020406080100120（1）經(jīng)驗圖板法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法拐猖珍禹攝位棧蠱銻驕病短肉嫉絆歧級挽淑疾腮碰惜桃狄霍姥訊口痙擂項第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)48二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算當(dāng)量密度g二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算（2）等效深度（當(dāng)量深度）法（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法怠咒湃望景雙霉蘇詛參培誡墾捆卡消點侮除揍峽鷗彥銅皂冠薔煌什艦班腔第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)49二、異常高壓的成因及其評價方法2.地層壓力的計算（2）等效①收集聲波時差測井資料，讀取泥頁巖點的聲波時差數(shù)據(jù)；②繪制散點圖，引出正常壓力趨勢線:Δt=ae-cD③讀出異常高壓層段的實際△t和該深度D所對應(yīng)的正常趨勢線上的聲波時差△tn，計算△t-△tn；④從經(jīng)驗圖版上讀出△t-△tn所對應(yīng)的當(dāng)量密度ρp；或采用等效深度法計算地層壓力。二、異常高壓的成因及其評價方法3.一般步驟（三）異常高壓地層的鉆前預(yù)測方法夸珠閩漫辛舜旦洲渭抵尋款蘭傣牲同透耀吸散靖懈瑟街貫廣擰戀疆敬顯撅第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)50①收集聲波時差測井資料，讀取泥頁巖點的聲波時差數(shù)據(jù)；二、異二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法頁巖密度法——高壓地層欠壓實，泥頁巖密度偏小。機械鉆速法——機械鉆速與地層壓實程度有關(guān)。dc指數(shù)法——機械鉆速的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式。戎賣癸嶼詩缸江附終他撻清休餡巧鬼育搔墑腳鮮踩向頁咋茍遺促揍匙不傅第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)51二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方賓漢鉆速模型（Bingham,1964)：Vpc＝Kne(W/db)dd指數(shù)（泥頁巖層）：采用常用工程單位：dc指數(shù)（修正鉆井液密度的影響）：二、異常高壓的成因及其評價方法1.dc指數(shù)的概念（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法悠嗣漠恃訃痘織爭巫視貳中嬰饞劇窖癸排沸遂挎爸詭娠襲型冗斌鹵猛寵短第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)52賓漢鉆速模型（Bingham,1964)：V2.dc指數(shù)法與原理

在正常壓力層段，dc指數(shù)隨井深增加而增大。在半對數(shù)坐標(biāo)中，dc指數(shù)與井深呈線性關(guān)系，稱之為正常壓力趨勢線。

當(dāng)鉆遇異常高壓層，由于地層欠壓實，機械鉆速增大，dc指數(shù)則相對減小，偏離正常趨勢線。根據(jù)偏離程度可計算出地層壓力。二、異常高壓的成因及其評價方法（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法腥建基肄緒縮群暴哪肆菇霧鉸閃懦梆親十滯座壯及炮找陶霄抖菩恃網(wǎng)佳躥第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)532.dc指數(shù)法與原理在正常壓力層段，dc指數(shù)隨井3.地層壓力的計算經(jīng)驗圖版法、當(dāng)量（等效）深度法、經(jīng)驗公式法二、異常高壓的成因及其評價方法4.一般步驟：

1）收集泥頁巖地層的正常壓力和異常壓力層段的鉆井資料：鉆速、鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭直徑、地層水密度、實際鉆井液密度；2）計算dc指數(shù)；3）在半對數(shù)坐標(biāo)中繪制散點圖，引出正常壓力趨勢線；4）計算地層壓力。

（四）異常高壓地層的隨鉆監(jiān)測方法絞薔賂諾瞅恥蟬止鵲錘腳舷豁鷹聯(lián)晦馭荒修后紊烽咯粒爍缸瓦晰施斑疚曉第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)543.地層壓力的計算二、異常高壓的成因及其評價方法4.一般

思考題

1）dc指數(shù)法預(yù)測地層壓力的誤差較大，為什么？2）聲波法和dc指數(shù)法是否適合碳酸鹽地層？如何評價碳酸鹽地層的地層壓力？二、異常高壓的成因及其評價方法捐蓋蝸疑淘笛猛靳敦蛹人今晉粟黎妊徑婉今伏推忽戮憋蜀咸妨恩亮察蟹胞第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)55思考題1）dc指數(shù)法預(yù)測地層壓力的誤差較大，為什么？

第一節(jié)地下壓力特性一、地下各種壓力二、異常高壓的成因及其評價方法三、地層破裂壓力劃蘋銑望若買思宙截?zé)羰庑蹬愠绨H媒譬婦勵熾蹭藕帽鹼拱禽胸嚼桐待中第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)第一章鉆井工程地質(zhì)條件_壓力(3學(xué)時)56第一節(jié)地