地球物理学开发地震学课件3-3渗透率与压力估算

3.油藏参数描述 (Reservoir Description) 3.1 薄层厚度估算3.2 孔隙度估算 3.3 渗透率与饱和度估算3.4 地层压力预测 3.3 渗透率与饱和度估算3.3.1 渗透率估算3.3.2 饱和度估算3.3.1 渗透率估算渗透率表示岩石空间的连通性，是对一定粘度的流体通过地层时的畅通性的度量，是一个动态下测量的参数（如生产井的流量测试）；利用地震方法进行渗透率估算主要是通过孔隙度和渗透率之间的关系间接进行；一般孔隙度越大，其渗透率越高，渗透率随着有效孔隙度的增加而有规律的增加；对于砂岩，渗透率是孔隙度和粒度中值的函数；对于灰岩，渗透率与孔隙度和裂缝发育程度有关。3.3.1 渗透率估算直接利用经验公式；岩心测定与回归分析；将砂岩划分成 3个小层统计的渗透率与孔隙度的关系3.3.1 渗透率估算研究区域范围越小，分层越细，渗透率估算精度越高3.3.1 渗透率估算3.3.2 饱和度估算（ 1）含水饱和度与地震波的速度、岩石密度(a) 油的密度为 0.8g/cm3 (b)油的密度为 0.6g/cm3渤海绥中 36-1地区地震波速度随含水饱和度的变化3.3.2 饱和度估算（ 1）含水饱和度与地震波的速度、岩石密度利用地震资料提取密度来估算含水饱和度3.3.2 饱和度估算（ 2）含水饱和度与地震波的反射系数（反射振幅）“亮点 ”型：砂岩储层速度接近或小于泥岩盖层速度“暗点 ”型：储层速度明显大于盖层速度3.3.2 饱和度估算（ 3）含水饱和度与纵横波反射系数比值由于密度随含气量增加而变小3.3.2 饱和度估算（ 4）含水饱和度与孔隙度通过孔隙度与含水饱和通过孔隙度与含水饱和度的交会分析进行含水度的交会分析进行含水饱和度的估算，但不具饱和度的估算，但不具有普遍意义有普遍意义3.4 地层压力预测3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程3.4.1.2 原始地层压力及其在油气藏中的分布3.4.1.3 异常地层压力的形成机制3.4.2 地震资料预测地层压力的方法3.4.2.1 正常压实趋势线的建立3.4.2.2 图解法3.4.2.3 公式计算法3.4.2.3 存在的问题及发展方向 3.4 地层压力预测油气层压力油气层压力 是油气层能量的反映，是推动是油气层能量的反映，是推动油气水在油气层中流动的动力，是油气层的油气水在油气层中流动的动力，是油气层的 “灵魂灵魂 ”。其不仅对岩石和其中流体的性质有很。其不仅对岩石和其中流体的性质有很大影响，而且与油气的生成、运移、聚集及大影响，而且与油气的生成、运移、聚集及储量大小等密切相关。储量大小等密切相关。3.4 地层压力预测在油气勘探中 ，研究油气层压力，特别是油气层异常压力以及预测和控制油气层压力的方法，可以保证安全、快速钻井；可以正确设计泥浆比重及工程套管程序；可以帮助选择钻井设备和选择有效、安全、正确的完井方法等。国内分布全球分布3.4 地层压力预测在油气田开发过程中 ，认真、系统地研究油气层压力及其变化规律，可以帮助认识和发现新的油气层，了解地下油气层能量，控制油气层压力变化，并合理地利用油气层能量，最大限度地采出地下的油气。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程（ 1）静水压力由液柱的单位重量和垂直高度形成的压力，也称为流体静压力或液柱静压力称为静水压力梯度，即单位高度的静水压力值3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程（ 2）上覆地层压力即由上覆岩石骨架和孔隙流体的总重量所产生的压力在水力学中，上覆地层压力通常称为负载压力；在土力学中，也称为积土压力、上覆岩层压力；上覆地层压力有时也被人们称为：总垂直应力、静岩压力、地静压力等。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程（ 3）地层压力是指作用于地层孔隙空间里的流体（油、气、水）上的压力，也称为地层孔隙流体压力或孔隙压力。“正常 ”地层压力：即地层正常压实情况下所具有的地层压力，一般都等于地表到地下地层水的静水压力。偏离正常地层压力均可视为 “异常地层压力 ”，包括：高压、超压、低压。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程（ 4）岩石骨架应力即除孔隙压力之外，由岩石骨架所承担的那部分上覆地层压力。一般反映地层的压实作用。也称为：有效应力，压实压力，基质应力，垂直的岩石骨架应力，颗粒对颗粒的压力，有效上覆地层压力等。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.1 压力的概念及压实平衡方程（ 5）压实平衡方程在地层封闭条件下，上覆地层压力是由岩石的颗粒质点和岩石孔隙中的流体共同承担的，也就是说在地层不受外力破坏时，上覆地层压力、地层孔隙流体压力以及岩石的骨架应力始终保持着力的平衡。对于水力学 “开放 ”的系统，即孔隙流体是连通的，孔隙流体只承受静水压力。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.2 原始地层压力及其在油气藏中的分布（ 1）同一地层的原始地层压力在构造顶部较小，向两翼逐渐加大，亦即 原始地层压力随埋深的增加而增大；（ 2）同一层中，海拔高度相等，且流体性质相同（即比重相同）的各点，原始地层压力相等；若海拔高度相等，但流体性质不同时，则原始地层压力不等，此时 流体比重越大，原始地层压力越小；反之，流体比重越小，原始地层压力越大。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.3 异常地层压力的形成机制水热增压作用蒙脱石脱水作用油气生成大地构造作用压实作用不平衡3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.3 异常地层压力的形成机制孔隙流体体积膨胀作用引起的地层高压：在水受热、油气生成、油裂解成气、蒙脱石向伊利石转化等因素影响下，孔隙流体发生膨胀，同时又被周围渗透性地层束缚，引起地层压力升高。流体膨胀引起地层压力升高，伴随着有效应力的减少，孔隙度随之增大，地层速度随之降低。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.3 异常地层压力的形成机制压实作用不平衡：在正常情况下，碎屑物质包括粘土和砂，随着沉积的加厚被深埋地下，由于上覆层逐渐加厚，重量增加，迫使水分从中挤出，孔隙度也就变小，碎屑物质逐渐被压实。一般情况，上覆地层压力增加的梯度： 22.6kPa/m孔隙流体压力增加的梯度： 10.5kPa/m3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.3 异常地层压力的形成机制压实作用不平衡：在异常情况下，砂岩不发育，沉积速度快，以泥岩为主的沉积被快速封闭，孔隙中水排不出去。由于水是不可压缩的，孔隙中的水就开始承受上覆层的一部分重量，碎屑物质将不再被压实，碎屑岩是欠压实的。由于上覆地层压力被传递给孔隙流体，致使孔隙流体压力高出正常孔隙流体压力，形成异常的超高压地层。3.4.1 压力预测基础知识3.4.1.3 异常地层压力的形成机制地层高压比同一深度的正常压实部分地层高压比同一深度的正常压实部分表现出如下的性质表现出如下的性质 : 更高的孔隙度更高的孔隙度 ; 更低的体积密度更低的体积密度 ; 更低的有效应力更低的有效应力 ; 更高的温度更高的温度 ; 更低的层速度更低的层速度 ; 更高的泊松比更高的泊松比 。3.4.2 地震资料预测地层压力的方法基于地震波速度的压力预测逻辑基础基于地震波速度的压力预测逻辑基础 : 有效应力驱动压实有效应力驱动压实 (泥岩孔隙度降低泥岩孔隙度降低 ) ; 地层高压阻碍压实地层高压阻碍压实 ; 泥岩孔隙度和速度是相互联系的泥岩孔隙度和速度是相互联系的