地層壓力預(yù)測(cè)匯報(bào)

地層壓力預(yù)測(cè)技術(shù)秦緒英二OO五年七月十三日匯報(bào)提綱

引言預(yù)測(cè)地層壓力的地震方法預(yù)測(cè)地層壓力的測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力的綜合方法壓力預(yù)測(cè)的影響因素結(jié)論與建議引言

目的意義技術(shù)現(xiàn)狀

地層壓力預(yù)測(cè)60年代開(kāi)始，沒(méi)有完全成熟。砂泥巖地層的壓力預(yù)測(cè)技術(shù)比較成熟，而針對(duì)碳酸鹽巖地層，壓力預(yù)測(cè)技術(shù)難度大。

測(cè)井方法地震方法地層壓力異常的可預(yù)測(cè)性技術(shù)現(xiàn)狀匯報(bào)提綱

引言

預(yù)測(cè)地層壓力的地震方法預(yù)測(cè)地層壓力的測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力的綜合方法壓力預(yù)測(cè)的影響因素結(jié)論與建議

地震是預(yù)測(cè)地層壓力的主要方法，地震資料是目前能夠得到大范圍地震層速度的唯一來(lái)源，特別是在鉆井施工之前。地震預(yù)測(cè)地層壓力的必要條件：（1）高質(zhì)量的地面地震資料。（2）有聲波、自然伽馬（或自然電位）測(cè)井資料。（3）該區(qū)域地層壓力的測(cè)試數(shù)據(jù)。（4）相對(duì)簡(jiǎn)單的沉積接觸關(guān)系。

地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

Tc(z)=t0e-z/k

根據(jù)測(cè)井資料（自然伽馬或自然電位），劃分出一定厚度（本例為3m）的泥巖層位，建立對(duì)應(yīng)泥巖層段的正常壓實(shí)地層的速度（時(shí)差）變化趨勢(shì)線。地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

建立泥巖層段的正常壓趨勢(shì)線建立速度（時(shí)差）異常與地層壓力之間的關(guān)系

實(shí)際測(cè)量值與趨勢(shì)線預(yù)測(cè)值之間的差Δt可用來(lái)計(jì)算地層壓力。Δt=Tc(z)-t0e-z/k

P(z)/z=Rw+c1Δt+c2(Δt)2

地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

A圖，地震與測(cè)井及正常壓實(shí)趨勢(shì)線的對(duì)比，地震和測(cè)井的時(shí)差曲線差別不大。B圖,地震預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成等效泥漿密度與實(shí)際鉆井泥漿密度的對(duì)比情況，2200-3650米，預(yù)測(cè)結(jié)果略有誤差。

圖a是測(cè)井的聲波時(shí)差測(cè)量結(jié)果與正常壓實(shí)趨勢(shì)線的對(duì)比，1500米以下地層超壓特征很明顯.圖b是測(cè)井預(yù)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成等效泥漿密度與實(shí)際鉆井泥漿密度的對(duì)比情況，一致性非常高。兩種方法求得的有效應(yīng)力（a）Dix層速度的結(jié)果；（b）疊后反演的高分辨率速度結(jié)果。高分辨率速度預(yù)測(cè)壓力在儲(chǔ)層段發(fā)生逆轉(zhuǎn)。Dix層速度不能得到此類細(xì)節(jié)，只能給出低頻壓力趨勢(shì)。

疊后反演法計(jì)算的孔隙壓力與RFT（重復(fù)地層測(cè)試）資料的詳細(xì)比較。該圖的低頻趨勢(shì)是由前圖的Dix速度做出的偏移層速度體破碎壓力圖孔隙壓力圖封堵完整性圖埃及封堵完整性研究，用疊前時(shí)間偏移速度場(chǎng)，研究結(jié)果仍然非常令人滿意。能快速地作出可信度較高的區(qū)域孔隙壓力預(yù)測(cè)。地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

只有疊前時(shí)間偏移速度場(chǎng)，也可以作出可信度較高的區(qū)域孔隙壓力預(yù)測(cè)。而CVA和網(wǎng)格層析成像則是更精確的方法，得到的結(jié)果更為可信，它們更適合于研究井周圍的小型區(qū)域，這些技術(shù)需要的是疊前地震數(shù)據(jù)，完成孔隙壓力研究也需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。

地層層速度剖面與速度差值剖面地層層速度剖面；（b)速度差值剖面及鉆井位置投影常規(guī)層速度剖面不能識(shí)別出低速異常帶(圖上部)，而在速度差值剖面上可發(fā)現(xiàn)明顯的低速異常區(qū)域，把鉆探的井3、井2、井1和正在鉆探的井4按最小距離原理投影到速度差值剖面上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超壓地層與低速帶較為吻合(圖下部)。

地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

根據(jù)地震資料預(yù)測(cè)的64.8測(cè)線壓力等值線剖面根據(jù)VSP資料預(yù)測(cè)井底下方的層速度和地層壓力根據(jù)莊1井VSP層速度可以預(yù)測(cè)井底4400米以下的層速度值，井底以下層速度的預(yù)測(cè)精度的高低主要取決于井底以下平均速度和樣點(diǎn)的取值。預(yù)測(cè)方法分兩步：（1）是已知井段的速度預(yù)測(cè)試驗(yàn)，即把已知井段的速度當(dāng)成未知來(lái)求取，以驗(yàn)證和確定預(yù)測(cè)方法的正確性，（2）根據(jù)已知的全井段層速度來(lái)進(jìn)行井底以下層速度的預(yù)測(cè)。地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

莊1井VSP層速度剖面（原始數(shù)據(jù)：1160m～4400m）預(yù)測(cè)深度2000米以下（預(yù)測(cè)參數(shù)間距：40米）預(yù)測(cè)深度2500米以下（預(yù)測(cè)參數(shù)間距：40米）預(yù)測(cè)深度3000米以下（預(yù)測(cè)參數(shù)間距：50米）預(yù)測(cè)深度3500米以下（預(yù)測(cè)參數(shù)間距：50米）莊1井VSP層速度預(yù)測(cè)試驗(yàn)剖面對(duì)比圖第一步

地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

莊1井VSP層速度預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)井底4400米以下）井底：4400米第二步

地震方法預(yù)測(cè)地層壓力

地層壓力的預(yù)測(cè)：采用菲利普恩法（Phillippon，1997年）提出的地震預(yù)測(cè)壓力的簡(jiǎn)單模型：

其中Pf、P0分別為地層孔隙壓力和上覆靜巖壓力，V是地層速度，Vmax、Vmin為地層中的最大速度和最小速度，前者為巖石基質(zhì)的速度，后者為孔隙流體速度。上覆負(fù)荷P0由密度函數(shù)積分獲得，故只要給定某點(diǎn)的埋深和地層速度，就可根據(jù)上式求出地層壓力Pf。

莊1井地層壓力曲線圖在3600-4050m是個(gè)低壓帶，在4100m深度以后壓力逐漸增高，進(jìn)入高壓帶（4500-4900m），在5550左右有個(gè)相對(duì)壓力低以后，隨著深度的增加，地層壓力越來(lái)越高。VSP資料預(yù)測(cè)地層壓力

地層壓力預(yù)測(cè)地層壓力的可預(yù)測(cè)性預(yù)測(cè)地層壓力的地震方法預(yù)測(cè)地層壓力的測(cè)井方法

預(yù)測(cè)地層壓力的綜合方法

壓力預(yù)測(cè)的影響因素結(jié)論與建議測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

就目前的技術(shù)現(xiàn)狀，測(cè)井研究地層壓力（地應(yīng)力），必須取得地層密度、泥質(zhì)含量、縱、橫波速度以及地層流體密度和泥漿密度等獨(dú)立的參數(shù)，這是開(kāi)展工作的基礎(chǔ)。

相對(duì)而言，地層橫波速度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，常規(guī)測(cè)井一般不直接測(cè)量此參數(shù)，合成橫波資料是一種補(bǔ)救的辦法。

測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

合成橫波時(shí)差應(yīng)用實(shí)際例合成橫波與全波測(cè)井提取的橫波時(shí)差對(duì)比等效深度法，核心原理是不同深度的兩點(diǎn)的速度（時(shí)差）接近，地層被壓實(shí)的程度就接近，地層骨架承擔(dān)的力接近，認(rèn)為這兩點(diǎn)深度等效。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中，根據(jù)聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，得到等效深度，計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的地層壓力。等效深度方法測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

綜合計(jì)算方法適用范圍廣，但是需要統(tǒng)計(jì)不同地區(qū)的有關(guān)參數(shù)。等效深度法受地層壓力異常類型的限制，需要給出等效深度差，人為因素比較大，并且以單一引起因素為假設(shè)，預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)有誤差。發(fā)展了綜合計(jì)算的方法。等效深度點(diǎn)在上方，指示超壓地層；等效深度點(diǎn)在下方，指示欠壓地層。只要設(shè)法得到等效深度差，就可以計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)的孔隙壓力。等效深度方法測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

對(duì)單一巖性地層，聲波速度反映孔隙度和有效應(yīng)力的變化，速度可以近似地描述為：

此方程反映了砂泥質(zhì)沉積物壓實(shí)過(guò)程中速度隨垂直有效應(yīng)力的變化，不受壓實(shí)機(jī)制的限制。綜合計(jì)算方法測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

實(shí)際資料處理：

A井在2790米深度點(diǎn)地層孔隙壓力的測(cè)試數(shù)據(jù)為0.84/0.94(g/cm3)，在此深度點(diǎn)附近地層，測(cè)井計(jì)算結(jié)果為0.91-1.01之間，見(jiàn)數(shù)據(jù)表及圖。

根據(jù)上述公式，對(duì)3井的資料進(jìn)行了處理。

B井2846米點(diǎn)測(cè)試結(jié)果為0.74(g/cm3)，在此深度點(diǎn)附近地層，測(cè)井計(jì)算結(jié)果為0.71-0.78之間。

C井2862米深度點(diǎn)測(cè)試結(jié)果為0.76(g/cm3)，在此深度點(diǎn)附近地層，計(jì)算結(jié)果為0.74-0.82之間。

測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

A井：2790米測(cè)試數(shù)據(jù)為0.84/0.94(g/cm3)測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

A井地層孔隙壓力及有關(guān)參數(shù)測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

B井：2846米測(cè)試數(shù)據(jù)為0.74(g/cm3)

測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

C井：在2862米深度點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)為0.76(g/cm3)A井測(cè)試為0.84/0.94(g/cm3)，計(jì)算為0.91-1.01；B井測(cè)試為0.74(g/cm3)，計(jì)算為0.71-0.78之間；C井測(cè)試為0.76(g/cm3)，計(jì)算為0.74-0.82之間。從這3口井的處理結(jié)果看，雖然數(shù)據(jù)不是絕對(duì)一致，但真實(shí)地反映了地層孔隙壓力的狀態(tài)（欠壓）。A井地層孔隙壓力略高于B井和C井地層的孔隙壓力。

3口井資料所用公式及系數(shù)完全一致的。

測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力

根據(jù)測(cè)井資料與該地區(qū)實(shí)測(cè)地層破裂壓力梯度數(shù)據(jù)，得到回歸系數(shù)K、c。

計(jì)算方法:計(jì)算地層破裂壓力（Pf）

地層破裂壓力是油氣勘探開(kāi)發(fā)中的一個(gè)主要參數(shù)，也是地層主應(yīng)力分析的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。A井實(shí)際資料處理：

A井在2790米深度點(diǎn)地層破裂壓力的測(cè)試數(shù)據(jù)為1.78(g/cm3)，在此深度點(diǎn)附近地層，測(cè)井計(jì)算結(jié)果為1.79-1.81之間。

計(jì)算地層破裂壓力（Pf）A井在2790米地層破裂壓力的測(cè)試數(shù)據(jù)為1.78(g/cm3)計(jì)算地層破裂壓力（Pf）

A井地層破裂壓力及有關(guān)參數(shù)計(jì)算地層破裂壓力（Pf）計(jì)算地層破裂壓力（Pf）B井在2650米測(cè)試數(shù)據(jù)為1.98(g/cm3)計(jì)算地層破裂壓力（Pf）B井地層破裂壓力及有關(guān)參數(shù)地層破裂壓力綜合分析：A井測(cè)試1.78(g/cm3)，計(jì)算1.79-1.81之間；B井測(cè)試為1.98(g/cm3)，計(jì)算結(jié)果為1.85-1.93；C井測(cè)試數(shù)據(jù)為1.84，計(jì)算結(jié)果為1.88-1.93之間。

這3口井資料所用公式及其中的系數(shù)完全一致。

計(jì)算地層破裂壓力（Pf）地層壓力預(yù)測(cè)地層壓力的可預(yù)測(cè)性預(yù)測(cè)地層壓力的地震方法預(yù)測(cè)地層壓力的測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力的綜合方法壓力預(yù)測(cè)的影響因素結(jié)論與建議綜合方法預(yù)測(cè)地層壓力

測(cè)井、地震聯(lián)合預(yù)測(cè)地層壓力測(cè)井與地震聯(lián)合進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)測(cè)井技術(shù)預(yù)測(cè)地層壓力有精度高、可信度高等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是一孔之見(jiàn)，并且要鉆井之后；地震技術(shù)預(yù)測(cè)地層壓力可以大面積進(jìn)行，并且是鉆前預(yù)測(cè)唯一可行的技術(shù)，但是其預(yù)測(cè)結(jié)果的精度差一些，主要是速度資料精度不夠高。測(cè)井與地震聯(lián)合進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)成為嘗試的方法。

此技術(shù)的核心是測(cè)井資料結(jié)合VSP資料、地震資料擬合、重構(gòu)、外推遠(yuǎn)離井的速度場(chǎng)及未鉆遇地層的速度參數(shù)。通過(guò)測(cè)井與地震聯(lián)合得到的速度參數(shù)完全可以滿足對(duì)連續(xù)及不連續(xù)沉積地層的壓力預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)深度可以達(dá)到300米。此技術(shù)預(yù)測(cè)的速度（時(shí)差）結(jié)果見(jiàn)下圖。

測(cè)井與地震聯(lián)合進(jìn)行地層壓力預(yù)測(cè)多口井預(yù)測(cè)結(jié)果，最大相對(duì)誤差不超過(guò)12%，預(yù)測(cè)成功率達(dá)90%以上。

地震剖面（灰色）、高流體因子（紅色）和孔隙壓力的協(xié)同可視化。氣砂巖在構(gòu)造高上，為斷層所包圍。

通過(guò)本實(shí)例的分析可以看出，在構(gòu)造復(fù)雜區(qū)，綜合應(yīng)用地球物理、地質(zhì)和巖石物理學(xué)等技術(shù)，能夠解決：①研究區(qū)的壓力分布；②地質(zhì)構(gòu)造對(duì)孔隙壓力的影響；地層壓力隨鉆預(yù)測(cè)步驟如下：（1）鉆前確定初步層速度，建立初步地層壓力預(yù)測(cè)模型。（2）鉆井過(guò)程中建立已鉆井段的監(jiān)測(cè)地層壓力模型。（3）根括隨鉆監(jiān)測(cè)的地層壓力結(jié)果對(duì)地震勘探預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正。（4）根據(jù)修正后的模型，對(duì)未鉆地層進(jìn)行壓力預(yù)測(cè)。（5）鉆進(jìn)一段深度后，再進(jìn)行步驟（3）和（4）。用VSP和地震資料實(shí)時(shí)標(biāo)定、修正和預(yù)測(cè)高頻速度流程圖。這些速度可用于修正實(shí)時(shí)壓力模型（即在鉆井的鉆機(jī)上及下套管停頓期間）

VSP反射系數(shù)高頻速度密度地震速度分析標(biāo)定低頻趨勢(shì)高分辨率速度地震壓力的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)越南一口井由鉆頭SWD資料實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)孔隙壓力（圖例中依次為泥漿比重、破碎壓力、上覆地層壓力、穿透速度得到的DXC孔隙壓力、重復(fù)地層測(cè)試/DST壓力、聲波孔隙壓力、泄漏測(cè)試（LOT）壓力、隨鉆地震孔隙壓力）

用標(biāo)定井確定的參數(shù)估計(jì)的壓力兩井之間預(yù)測(cè)的壓力的梯度由于巖性的原因，用開(kāi)始選擇的趨勢(shì)參數(shù)并不能得到可信的孔隙壓力。預(yù)測(cè)出高壓力梯度可以指示出斷塊內(nèi)的劃分，有助于確定封堵的完整性。

上白堊底上白堊頂30/3a-1井30/1c-2A井地層壓力預(yù)測(cè)地層壓力的可預(yù)測(cè)性預(yù)測(cè)地層壓力的地震方法預(yù)測(cè)地層壓力的測(cè)井方法預(yù)測(cè)地層壓力的綜合方法壓力預(yù)測(cè)的影響因素結(jié)論與建議壓力預(yù)測(cè)中的速度譜受到的影響

一、地質(zhì)因素的影響（一）