地层压力预测汇报

地层压力预测技术秦绪英二OO五年七月十三日汇报提纲

引言预测地层压力的地震方法预测地层压力的测井方法预测地层压力的综合方法压力预测的影响因素结论与建议引言

目的意义技术现状

地层压力预测60年代开始，没有完全成熟。砂泥岩地层的压力预测技术比较成熟，而针对碳酸盐岩地层，压力预测技术难度大。

测井方法地震方法地层压力异常的可预测性技术现状汇报提纲

引言

预测地层压力的地震方法预测地层压力的测井方法预测地层压力的综合方法压力预测的影响因素结论与建议

地震是预测地层压力的主要方法，地震资料是目前能够得到大范围地震层速度的唯一来源，特别是在钻井施工之前。地震预测地层压力的必要条件：（1）高质量的地面地震资料。（2）有声波、自然伽马（或自然电位）测井资料。（3）该区域地层压力的测试数据。（4）相对简单的沉积接触关系。

地震方法预测地层压力

Tc(z)=t0e-z/k

根据测井资料（自然伽马或自然电位），划分出一定厚度（本例为3m）的泥岩层位，建立对应泥岩层段的正常压实地层的速度（时差）变化趋势线。地震方法预测地层压力

建立泥岩层段的正常压趋势线建立速度（时差）异常与地层压力之间的关系

实际测量值与趋势线预测值之间的差Δt可用来计算地层压力。Δt=Tc(z)-t0e-z/k

P(z)/z=Rw+c1Δt+c2(Δt)2

地震方法预测地层压力

A图，地震与测井及正常压实趋势线的对比，地震和测井的时差曲线差别不大。B图,地震预测数据转换成等效泥浆密度与实际钻井泥浆密度的对比情况，2200-3650米，预测结果略有误差。

图a是测井的声波时差测量结果与正常压实趋势线的对比，1500米以下地层超压特征很明显.图b是测井预测结果数据转换成等效泥浆密度与实际钻井泥浆密度的对比情况，一致性非常高。两种方法求得的有效应力（a）Dix层速度的结果；（b）叠后反演的高分辨率速度结果。高分辨率速度预测压力在储层段发生逆转。Dix层速度不能得到此类细节，只能给出低频压力趋势。

叠后反演法计算的孔隙压力与RFT（重复地层测试）资料的详细比较。该图的低频趋势是由前图的Dix速度做出的偏移层速度体破碎压力图孔隙压力图封堵完整性图埃及封堵完整性研究，用叠前时间偏移速度场，研究结果仍然非常令人满意。能快速地作出可信度较高的区域孔隙压力预测。地震方法预测地层压力

只有叠前时间偏移速度场，也可以作出可信度较高的区域孔隙压力预测。而CVA和网格层析成像则是更精确的方法，得到的结果更为可信，它们更适合于研究井周围的小型区域，这些技术需要的是叠前地震数据，完成孔隙压力研究也需要比较长的时间。

地层层速度剖面与速度差值剖面地层层速度剖面；（b)速度差值剖面及钻井位置投影常规层速度剖面不能识别出低速异常带(图上部)，而在速度差值剖面上可发现明显的低速异常区域，把钻探的井3、井2、井1和正在钻探的井4按最小距离原理投影到速度差值剖面上，结果发现超压地层与低速带较为吻合(图下部)。

地震方法预测地层压力

根据地震资料预测的64.8测线压力等值线剖面根据VSP资料预测井底下方的层速度和地层压力根据庄1井VSP层速度可以预测井底4400米以下的层速度值，井底以下层速度的预测精度的高低主要取决于井底以下平均速度和样点的取值。预测方法分两步：（1）是已知井段的速度预测试验，即把已知井段的速度当成未知来求取，以验证和确定预测方法的正确性，（2）根据已知的全井段层速度来进行井底以下层速度的预测。地震方法预测地层压力

庄1井VSP层速度剖面（原始数据：1160m～4400m）预测深度2000米以下（预测参数间距：40米）预测深度2500米以下（预测参数间距：40米）预测深度3000米以下（预测参数间距：50米）预测深度3500米以下（预测参数间距：50米）庄1井VSP层速度预测试验剖面对比图第一步

地震方法预测地层压力

庄1井VSP层速度预测（预测井底4400米以下）井底：4400米第二步

地震方法预测地层压力

地层压力的预测：采用菲利普恩法（Phillippon，1997年）提出的地震预测压力的简单模型：

其中Pf、P0分别为地层孔隙压力和上覆静岩压力，V是地层速度，Vmax、Vmin为地层中的最大速度和最小速度，前者为岩石基质的速度，后者为孔隙流体速度。上覆负荷P0由密度函数积分获得，故只要给定某点的埋深和地层速度，就可根据上式求出地层压力Pf。

庄1井地层压力曲线图在3600-4050m是个低压带，在4100m深度以后压力逐渐增高，进入高压带（4500-4900m），在5550左右有个相对压力低以后，随着深度的增加，地层压力越来越高。VSP资料预测地层压力

地层压力预测地层压力的可预测性预测地层压力的地震方法预测地层压力的测井方法

预测地层压力的综合方法

压力预测的影响因素结论与建议测井方法预测地层压力

就目前的技术现状，测井研究地层压力（地应力），必须取得地层密度、泥质含量、纵、横波速度以及地层流体密度和泥浆密度等独立的参数，这是开展工作的基础。

相对而言，地层横波速度是一个关键参数，常规测井一般不直接测量此参数，合成横波资料是一种补救的办法。

测井方法预测地层压力

合成横波时差应用实际例合成横波与全波测井提取的横波时差对比等效深度法，核心原理是不同深度的两点的速度（时差）接近，地层被压实的程度就接近，地层骨架承担的力接近，认为这两点深度等效。在半对数坐标系中，根据声波测井数据，得到等效深度，计算目标点的地层压力。等效深度方法测井方法预测地层压力

综合计算方法适用范围广，但是需要统计不同地区的有关参数。等效深度法受地层压力异常类型的限制，需要给出等效深度差，人为因素比较大，并且以单一引起因素为假设，预测结果会有误差。发展了综合计算的方法。等效深度点在上方，指示超压地层；等效深度点在下方，指示欠压地层。只要设法得到等效深度差，就可以计算出目标点的孔隙压力。等效深度方法测井方法预测地层压力

对单一岩性地层，声波速度反映孔隙度和有效应力的变化，速度可以近似地描述为：

此方程反映了砂泥质沉积物压实过程中速度随垂直有效应力的变化，不受压实机制的限制。综合计算方法测井方法预测地层压力

实际资料处理：

A井在2790米深度点地层孔隙压力的测试数据为0.84/0.94(g/cm3)，在此深度点附近地层，测井计算结果为0.91-1.01之间，见数据表及图。

根据上述公式，对3井的资料进行了处理。

B井2846米点测试结果为0.74(g/cm3)，在此深度点附近地层，测井计算结果为0.71-0.78之间。

C井2862米深度点测试结果为0.76(g/cm3)，在此深度点附近地层，计算结果为0.74-0.82之间。

测井方法预测地层压力

A井：2790米测试数据为0.84/0.94(g/cm3)测井方法预测地层压力

A井地层孔隙压力及有关参数测井方法预测地层压力

测井方法预测地层压力

B井：2846米测试数据为0.74(g/cm3)

测井方法预测地层压力

C井：在2862米深度点测试数据为0.76(g/cm3)A井测试为0.84/0.94(g/cm3)，计算为0.91-1.01；B井测试为0.74(g/cm3)，计算为0.71-0.78之间；C井测试为0.76(g/cm3)，计算为0.74-0.82之间。从这3口井的处理结果看，虽然数据不是绝对一致，但真实地反映了地层孔隙压力的状态（欠压）。A井地层孔隙压力略高于B井和C井地层的孔隙压力。

3口井资料所用公式及系数完全一致的。

测井方法预测地层压力

根据测井资料与该地区实测地层破裂压力梯度数据，得到回归系数K、c。

计算方法:计算地层破裂压力（Pf）

地层破裂压力是油气勘探开发中的一个主要参数，也是地层主应力分析的一个关键参数。A井实际资料处理：

A井在2790米深度点地层破裂压力的测试数据为1.78(g/cm3)，在此深度点附近地层，测井计算结果为1.79-1.81之间。

计算地层破裂压力（Pf）A井在2790米地层破裂压力的测试数据为1.78(g/cm3)计算地层破裂压力（Pf）

A井地层破裂压力及有关参数计算地层破裂压力（Pf）计算地层破裂压力（Pf）B井在2650米测试数据为1.98(g/cm3)计算地层破裂压力（Pf）B井地层破裂压力及有关参数地层破裂压力综合分析：A井测试1.78(g/cm3)，计算1.79-1.81之间；B井测试为1.98(g/cm3)，计算结果为1.85-1.93；C井测试数据为1.84，计算结果为1.88-1.93之间。

这3口井资料所用公式及其中的系数完全一致。

计算地层破裂压力（Pf）地层压力预测地层压力的可预测性预测地层压力的地震方法预测地层压力的测井方法预测地层压力的综合方法压力预测的影响因素结论与建议综合方法预测地层压力

测井、地震联合预测地层压力测井与地震联合进行地层压力预测测井技术预测地层压力有精度高、可信度高等特点，缺点是一孔之见，并且要钻井之后；地震技术预测地层压力可以大面积进行，并且是钻前预测唯一可行的技术，但是其预测结果的精度差一些，主要是速度资料精度不够高。测井与地震联合进行地层压力预测成为尝试的方法。

此技术的核心是测井资料结合VSP资料、地震资料拟合、重构、外推远离井的速度场及未钻遇地层的速度参数。通过测井与地震联合得到的速度参数完全可以满足对连续及不连续沉积地层的压力预测、评价，预测深度可以达到300米。此技术预测的速度（时差）结果见下图。

测井与地震联合进行地层压力预测多口井预测结果，最大相对误差不超过12%，预测成功率达90%以上。

地震剖面（灰色）、高流体因子（红色）和孔隙压力的协同可视化。气砂岩在构造高上，为断层所包围。

通过本实例的分析可以看出，在构造复杂区，综合应用地球物理、地质和岩石物理学等技术，能够解决：①研究区的压力分布；②地质构造对孔隙压力的影响；地层压力随钻预测步骤如下：（1）钻前确定初步层速度，建立初步地层压力预测模型。（2）钻井过程中建立已钻井段的监测地层压力模型。（3）根括随钻监测的地层压力结果对地震勘探预测模型进行修正。（4）根据修正后的模型，对未钻地层进行压力预测。（5）钻进一段深度后，再进行步骤（3）和（4）。用VSP和地震资料实时标定、修正和预测高频速度流程图。这些速度可用于修正实时压力模型（即在钻井的钻机上及下套管停顿期间）

VSP反射系数高频速度密度地震速度分析标定低频趋势高分辨率速度地震压力的实时预测越南一口井由钻头SWD资料实时预测孔隙压力（图例中依次为泥浆比重、破碎压力、上覆地层压力、穿透速度得到的DXC孔隙压力、重复地层测试/DST压力、声波孔隙压力、泄漏测试（LOT）压力、随钻地震孔隙压力）

用标定井确定的参数估计的压力两井之间预测的压力的梯度由于岩性的原因，用开始选择的趋势参数并不能得到可信的孔隙压力。预测出高压力梯度可以指示出断块内的划分，有助于确定封堵的完整性。

上白垩底上白垩顶30/3a-1井30/1c-2A井地层压力预测地层压力的可预测性预测地层压力的地震方法预测地层压力的测井方法预测地层压力的综合方法压力预测的影响因素结论与建议压力预测中的速度谱受到的影响

一、地质因素的影响（一）