地层压力预测汇报

1、会计学1地层压力预测汇报地层压力预测汇报汇汇 报报 提提 纲纲 引引 言言 预测地层压力的地震方法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测井方法 预测地层压力的综合方法预测地层压力的综合方法 压力预测的影响因素压力预测的影响因素 结论与建议结论与建议引引 言言 目目 的的 意意 义义技术现状技术现状 地层压力预测地层压力预测6060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。针对碳酸盐岩地层，压力预测技术难度大。 测井方法测井方法地震方法地震方法地层压力异常的

2、可预测性地层压力异常的可预测性技技 术术 现现 状状汇报提纲汇报提纲 引引 言言 预测地层压力的地震方法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测井方法 预测地层压力的综合方法预测地层压力的综合方法 压力预测的影响因素压力预测的影响因素 结论与建议结论与建议 地震是预测地层压力的主要方法地震是预测地层压力的主要方法，地震资料是目，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。是在钻井施工之前。 地震预测地层压力的必要条件：地震预测地层压力的必要条件：（1 1）高质量的地面地震资料。）高质量的地面地震资料。（

3、2 2）有声波、自然伽马（或自然电位）测井资料。）有声波、自然伽马（或自然电位）测井资料。（3 3）该区域地层压力的测试数据。）该区域地层压力的测试数据。（4 4）相对简单的沉积接触关系。）相对简单的沉积接触关系。 地震方法预测地层压力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）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，划分出一定厚度（本例为3 3mm）的泥的泥岩层位，建立对应泥岩层段的正常压岩层位，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。实地层的速度（时差）变化趋势线。地震方法预测地层压力地震方法预测地层压力 建立泥岩

4、层段的正常压趋势线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实际测量值与趋势线预测值之间的差tt可用可用来计算地层压力。来计算地层压力。 t = T t = Tc c(z) - t(z) - t0 0e e-z/k-z/k P(z)/z = R P(z)/z = Rww+ c+ c1 1t + ct + c2 2 (t) (t)2 2 地震方法预测地层压力地震方法预测地层压力 A A图，图，地震与测地震与测井及正常压实趋井及正常压实趋势线的对比，地势线的对比，地震和测井的时差震和测井的时差曲线差别

5、不大。曲线差别不大。B B图图, ,地震预测数地震预测数据转换成等效泥据转换成等效泥浆密度与实际钻浆密度与实际钻井泥浆密度的对井泥浆密度的对比情况，比情况，2200-2200-36503650米，预测米，预测结果略有误差结果略有误差。 图图a a是测井的声波时差测量结果与正常压实趋势线的对比，是测井的声波时差测量结果与正常压实趋势线的对比，15001500米以下地米以下地层超压特征很明显层超压特征很明显. .图图b 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。情况，一致性非常高。 两种方法求得的有

6、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

7、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(a) 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根据VSPVSP资料预测井底下方的层速度和地层压力资料预测井底下方的层速度和地层压力根据庄根据庄1 1井井VSPVSP层速度

8、可以预测井底层速度可以预测井底44004400米以下的层速度值，井米以下的层速度值，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：和样点的取值。预测方法分两步：（1 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）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，知来求取，以验证和确定预测方法的正确性，（2 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。）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地震方法预测地层压力

9、庄庄1井井VSP层速度剖面层速度剖面（原始数据：（原始数据：11601160m m4400m4400m）预测深度预测深度2000米以下米以下（预测参数间距：（预测参数间距：4040米）米）预测深度预测深度2500米以下米以下（预测参数间距：（预测参数间距：4040米）米）预测预测深度深度3000米以下米以下（预测参数间距：（预测参数间距：5050米）米）预测深度预测深度3500米以下米以下（预测参数间距：（预测参数间距：5050米）米）庄庄1 1井井VSPVSP层速度预测试验剖面对比图层速度预测试验剖面对比图第一步第一步 地震方法预测地层压力地震方法预测地层压力 庄庄1 井井VSP层速度预测（

10、预测井底层速度预测（预测井底4400米以下）米以下）井底：井底：44004400米米第二步第二步 地震方法预测地层压力地震方法预测地层压力 地层压力的预测：地层压力的预测：采用菲利普恩法（采用菲利普恩法（Phillippon，1997年）提出的地震预测压力的年）提出的地震预测压力的简单模型：简单模型： 0minmaxmax)()()()(PZVZVZVZVPf其中其中Pf、P0分别为地层孔隙压力和上覆静岩压力，分别为地层孔隙压力和上覆静岩压力，V是地层速是地层速度，度，Vmax、Vmin为地层中的最大速度和最小速度，前者为岩石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

11、度。上覆负荷基质的速度，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出地层压力Pf 。 庄庄1 井地层压力曲线图井地层压力曲线图 在在3600-4050m是个低压带，在是个低压带，在4100m深度以后压力逐渐深度以后压力逐渐增高，进入高压带（增高，进入高压带（4500-4900m），），在在5550左右有个相对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。压力低以后，随着深度的增加，地层压力越来越高。 VSPVSP资料预测地层压力资料预测地层压力 地层压

12、力预测地层压力预测 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测井方法预测地层压力 相对而言，地层横波速度是一个关键参数，相对而言，地层横波速度是一个关键参数，常规测常规测井一般不直接测量此参数，井一般不直接测量此参数，合成横波资料是一种补合成横波资料是一种补救的办法救的办法。 测井方法预测地层压力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等效深度法，核心原

13、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（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。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。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。地区的有关参数。 等效深度法等效深度法受地层压力异常类型的限制，受地层压力异常类型的限制，需要需要给出等效深度差，人为因

14、素比较大，并且以单给出等效深度差，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。了综合计算的方法。 等效深度点在等效深度点在上方上方，指示，指示超压超压地层；等效深度地层；等效深度点在点在下方下方，指示，指示欠压欠压地层。只要设法得到等效地层。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。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：力的变化，速度可

15、以近似地描述为： 此方程反映了砂泥质沉积物压实过程中此方程反映了砂泥质沉积物压实过程中速度速度随垂随垂直直有效应力有效应力的变化，不受压实机制的限制。的变化，不受压实机制的限制。0123()ekppsheVAAAVA Pe0.8(425/3.2321.961.4)pbshPtV综合计算方法测井方法预测地层压力测井方法预测地层压力 实际资料处理： A A井井在在27902790米深度点地层孔隙压力的测试数据米深度点地层孔隙压力的测试数据为为0.84/0.94(0.84/0.94(g/cmg/cm3 3) )，在此深度点附近地层，在此深度点附近地层，测井计算结果为测井计算结果为0.91-1.010

16、.91-1.01之间，见数据表及图之间，见数据表及图。 根据上述公式，对根据上述公式，对3 3井的资料进行了处理井的资料进行了处理 。 B B井井28462846米点测试结果为米点测试结果为0.740.74(g/cm(g/cm3 3) )，在此深在此深度点附近地层，测井计算结果为度点附近地层，测井计算结果为0.71-0.780.71-0.78之间之间。 C C井井28622862米深度点测试结果为米深度点测试结果为0.760.76(g/cm(g/cm3 3) )，在此在此深度点附近地层，计算结果为深度点附近地层，计算结果为0.74-0.820.74-0.82之间。之间。 测井方法预测地层压力测

17、井方法预测地层压力 A A井：井： 2790 2790米测试数据为米测试数据为0.84/0.94(0.84/0.94(g/cm3)g/cm3)测井方法预测地层压力测井方法预测地层压力 A A井地层孔隙压力及有关参数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 测井方法预测地层压力测井方法预测地层压力 B B井：井：28462846米测试数据为米测试数据为0.74(0.74(g/cmg/cm3 3) ) 测井方法预测地层压力测井方法预测地层压力 C C井：在井：在28622862米深度点测试数据为米深度点测试数据为0.76(0.76(g/cmg/cm3 3) )A A井测试

18、为井测试为 0.84/0.94( 0.84/0.94(g/cmg/cm3 3) )，计算为计算为 0.91-1.01 0.91-1.01；B B井测试为井测试为 0.74( 0.74(g/cmg/cm3 3) )，计算为计算为 0.71-0.78 0.71-0.78之间；之间；C C井测试为井测试为 0.76( 0.76(g/cmg/cm3 3) )，计算为计算为 0.74-0.82 0.74-0.82之间。之间。从这从这3 3口井的处理结果看，虽然数据不是绝对一致，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）。但真实地反映了地层孔隙压力的状态（欠压）。A

19、A井地层孔隙压力略高于井地层孔隙压力略高于B B井和井和C C井地层的孔隙压力。井地层的孔隙压力。 3 3口井资料所用公式及系数完全一致的。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，得到回归系数据，得到回归系数 K K、c c。 计算方法计算方法 : :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，也是地层主应力分析的一个关键参数 。A A井实际资料处理：井实际资料处理：

20、A A井在井在27902790米深度点地层破裂压力的测试数据米深度点地层破裂压力的测试数据为为1.78(1.78(g/cmg/cm3 3) )，在此深度点附近地层，测井计在此深度点附近地层，测井计算结果为算结果为1.79-1.811.79-1.81之间。之间。 计算地层破裂压力（Pf）A A井井在在27902790米地层破裂压力的测试数据为米地层破裂压力的测试数据为1.78(1.78(g/cmg/cm3 3) )计算地层破裂压力（Pf） A A井地层破裂压力及有关参数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 B井在井在26502650米测试数据为米测试数据为1

21、.98(1.98(g/cmg/cm3 3) )计算地层破裂压力（Pf）B B井地层破裂压力及有关参数井地层破裂压力及有关参数地层破裂压力综合分析：地层破裂压力综合分析：A A井测试井测试1.78 (1.78 (g/cmg/cm3 3) )，计算计算1.79-1.811.79-1.81之间；之间；B B井测试为井测试为1.98(1.98(g/cmg/cm3 3) )，计算结果为计算结果为1.85-1.931.85-1.93；C C井测试数据为井测试数据为1.841.84，计算结果为计算结果为1.88-1.931.88-1.93之间之间。 这这3 3口井资料所用公式及其中的系数完全一致。口井资料所

22、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综合方法预测地层压力 测井、地震联合预测地层压力测井、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与地震联合进行地层压力预测 测井技术预测地层压力测井技术预测地层压力有精度高、可信度高等有精度高、可信度高等特点，缺点是一孔之见，并且要钻井之后；特点，缺点是一孔之见，并且要钻井之后；地地震技术预测地层压力震技术预测地层压力可以大面积进行，并且是可以大面积进行，并且是钻

23、前预测唯一可行的技术，但是其预测结果的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。精度差一些，主要是速度资料精度不够高。测井与地震测井与地震联合进行地层压力预测成为尝试的联合进行地层压力预测成为尝试的方法。方法。 此技术的此技术的核心是核心是测井资料结合测井资料结合VSPVSP资料、地震资料、地震资料资料拟合、重构、外推拟合、重构、外推远离井的远离井的速度场速度场及未钻及未钻遇地层的遇地层的速度速度参数。参数。 通过通过测井与地震联合测井与地震联合得到的速度参数完全可以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、评满足对连续及不连续沉积地层的压

24、力预测、评价，价，预测深度可以达到预测深度可以达到300300米米。此技术预测的速。此技术预测的速度（时差）结果见下图。度（时差）结果见下图。 测井与地震联合进行地层压力预测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：研究区的压力分布；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

25、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

26、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井井30/1c-2A井井地层压力预测地层压力预测 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）地层年代因素（二）构造因素（三）上覆岩层压力梯度二、资料及技术因素的影响（一）地震干扰波（一）地震干扰波（二）速度谱的分辨率（二）速度谱的分辨率 （三）噪声干扰（三）噪

27、声干扰（四）预测方法（四）预测方法地层压力预测地层压力预测 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面临的主要问题：压力预测面临的主要问题：（一）多解性问题（一）多解性问题1 1压力异常成因的多样性压力异常成因的多样性2 2速度异常的原因的多样性速度异常的原因的多样性 （二）精度问题（二）精度问题1. 地震速度分析结果具有一定的误差。地震速度分析结果具有一定的误差。2. 压力预测方法本身具有经验性和近似性。压力预测方法本身具有经验性和近似性。（三三 ）分辨率的问题）分辨率的问题 （四）碳酸盐岩地层压力预测

28、问题四）碳酸盐岩地层压力预测问题 结结 论论 地层压力是可以预测的，方法逐步完善地层压力是可以预测的，方法逐步完善 砂泥岩地层比碳酸盐岩地层技术成熟砂泥岩地层比碳酸盐岩地层技术成熟 地层压力预测，核心问题是速度问题地层压力预测，核心问题是速度问题 预测主要是依据速度以及速度预测主要是依据速度以及速度- -深度关系深度关系 测井计算地层压力精度比较高测井计算地层压力精度比较高 横波和转换波应该在地层压力预测中发挥作用横波和转换波应该在地层压力预测中发挥作用 重力资料也可以用来解决一些次级压力区的识别问题重力资料也可以用来解决一些次级压力区的识别问题 测井、地震（测井、地震（VSP）联合预测地层压力效果会更好联合预测地层压力效果会更好建建 议议针对南方的情况，为了研究地层压力的区域分布，建议：针对南方的情况，为了研究地层压力的区域分布，建议：1. 选择有利区块，首先开展精细速度场研究，建立高精度选择有利区块，首先开展精细速度场研究，建立高精度速度体。速度体。2. 开展测井、开展测井、VSP、地震联合预测地层压力的方法研究。地震联合预测地层压力的方法研究。建立适合南方地区的方法。建立适合南方地区的方法。3. 逐步完善方法，在大范围内应用地层压力预测技术。逐步完善方法，在大范围内应用地层压力预测技术。引引 言言 目目 的的 意意 义义技术现状技术现状 地层层速度剖面与速度差