一种盐间地层孔隙压力的预测方法.pdf

本发明公开了一种盐间地层孔隙压力的预测方法，该方法包括如下步骤：建立已钻井测井数据及实测地层压力数据库；利用Terzaghi有效应力理论计算分析压力测试井段的垂向有效应力；统计相应压力测试井段的测井曲线值，建立垂向有效应力与测井值之间的相关数学公式；利用多元非线性拟合来确定模型参数；统计实测地层压力和预测的地层压力的比值与相应段的层速度；曲线回归拟合得到模型的校正系数；形成最终模型，并以此模型预测新钻井的地层压力。本发明预测结果与实测结果对比，相对误差小于10％，具有较高的预测精度，现场实用性强。

1.一种盐间地层孔隙压力的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取盐间地层凹陷内不同构造位置且测有声波时差、密度曲线、岩石物性测试资料
以及地层压力的钻井，建立已钻井测井数据及实测地层压力数据库；所述岩石物性测试资
料包括孔隙度和泥质含量数据；
2)利用实测地层压力数据库数据，依据Terzaghi有效应力理论计算出压力测试井段的
垂向有效应力；垂向有效应力等于上覆岩层压力减去地层孔隙压力；
3)根据已钻井测井数据统计相应压力测试井段的测井曲线值，制作测井曲线值与垂向
有效应力的相关性图版，确定垂向有效应力与孔隙度、泥质含量、声波时差和密度的相关
性，并建立数学模型；
$\left\{\begin{array}{c}{P}_e=A_0\ln (A_1+A_2{V}_p+A_3\sqrt{V_{sh}}+A_4\mathrm{\φ})\\ P_p=P_o-P_e\end{array}\right.$
式中，V_p为声波速度；为计算孔隙度；V_sh为泥质含量；P_e为垂向有效应力；P₀为上覆地
层压力；P_p为孔隙压力；A₀，A₁，A₂，A₃，A₄为地区经验模型参数；
4)利用多元非线性拟合确定数学模型参数，得到包括参数的数学模型；
5)统计制作实测地层压力和预测的地层压力的比值与相应段的层速度之间相关性图
版，确定出两者具有指数关系，并建立相应的数学模型；
Pp_实测＝C(Vp)*Pp_预测
式中，C(Vp)为校正系数；
6)根据实测压力与比值与相应段的层速度之间相关性图版，利用曲线回归拟合得到模
型的校正系数；
C(Vp)＝0.9548e^(0.00001*Vp)，其中Vp为声波速度；
7)获得最终模型，并采用模型预测新钻井的地层压力Pp_预测。
2.根据权利要求1所述的盐间地层孔隙压力的预测方法，其特征在于，所述步骤4)中

3.根据权利要求2所述的盐间地层孔隙压力的预测方法，其特征在于，所述步骤7)中最
终模型为：

一种盐间地层孔隙压力的预测方法

技术领域

本发明涉及页岩油勘探开发技术，尤其涉及一种盐间地层孔隙压力的预测方法。

背景技术

研究表明盐间页岩油藏“甜点区”主要受地层压力控制，因此详细研究盐间地层压
力有着十分重要的现实意义。

地层压力预测可分为两类：一是利用测井资料进行地层压力预测，二是利用地震
资料做地层压力预测。

第一类利用测井资料预测地层压力归纳有3种方法：A1传统方法，其特点是建立压
实趋势线，然后根据实测值偏离趋势线的程度来估算地层压力；或是建立测量值与地层压
力间的经验关系，并以此估算地层压力。该方法适用于砂泥岩地层。A2改进的传统方法，改
进点主要是围绕如何建立正常压实趋势线来进行的。A3综合参数法，其优点是不需要建立
正常压实趋势线，预测模型中考虑了泥质含量的影响，利用孔隙度、泥质含量曲线，加入了
岩性的控制结果与地质条件更吻合。该方法适用于确定不同形成机制的异常地层孔隙压
力。总的来说，第一类获得的结果精度较高、效果较好，但该类方法只能在钻井结束后应用，
且对井底以下的地层压力无法预测。

第二类利用地震资料做地层压力预测可以概括为3种方法：B1经典方法，也称
Fillippone法，其优点是不依赖正常压实趋势线，计算简单、适用。该方法可以直接由地震
层速度计算地层压力，对于钻井少、面积较大的地区进行压力预测，是唯一可行的方法。B2
改进的经典方法，改进点在于如何提高地震层速度的计算精度。B3多地震属性方法，其特点
是联合多种地震属性，通过考虑压力成因来设定不同的权系数因子进行分析。第二类方法
都是建立在对钻井、测井、地质、地震等资料进行综合研究的基础上，资料越全面、研究越深
入，预测结果的可靠程度就越高。

目前，绝大多数的地层压力预测都是从力学的角度进行，很少有人从地质学的角
度宏观上把握异常压力形成机制，并选择和建立相应的预测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种盐间地层孔隙压
力的预测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盐间地层孔隙压力的预测方
法，包括以下步骤：

1)选取盐间地层凹陷内不同构造位置且测有声波时差、密度曲线、岩石物性测试
资料以及地层压力的钻井，建立已钻井测井数据及实测地层压力数据库；所述岩石物性测
试资料包括孔隙度和泥质含量数据；

2)利用实测地层压力数据库数据，依据Terzaghi有效应力理论和公式P_p＝P_o-P_e，
计算出压力测试井段的垂向有效应力；

式中P_e为垂向有效应力，P₀为上覆岩层压力，P_p为地层孔隙压力；

3)统计相应压力测试井段的测井曲线值，制作测井曲线值与垂向有效应力的相关
性图版，确定垂向有效应力与孔隙度、泥质含量、声波时差和密度的相关性，并建立数学模
型；

$\left\{\begin{array}{c}{P}_e=A_{0}ln(A_1+A_2{V}_p+A_3\sqrt{V_{sh}}+A_4\mathrm{\φ})\\ P_p=P_o-P_e\end{array}\right.$

式中，V_p为声波速度，单位km/s；

为计算孔隙度，数值范围0-1；

V_sh为泥质含量，数值范围0-1；

P_e为垂向有效应力，单位KBar，换算1KBar＝100Mpa；

P₀为上覆地层压力，单位KBar；

P_p为孔隙压力，单位KBar；

A₀，A₁，A₂，A₃，A₄为地区经验模型参数；

4)利用多元非线性拟合确定数学模型参数；

5)统计制作实测地层压力和预测的地层压力的比值与相应段的层速度之间相关
性图版，确定出两者具有指数关系，并建立相应的数学模型；

Pp_实测＝C(Vp)*Pp_预测

式中，C(Vp)为校正系数；

6)根据实测压力与比值与相应段的层速度之间相关性图版，利用曲线回归拟合得
到模型的校正系数；

C(Vp)＝0.9548e^(0.00001*Vp)，其中Vp为声波速度；

7)获得最终模型，并采用模型预测新钻井的地层压力Pp_预测：

本发明产生的有益效果是：本发明提出的盐间地层计算地层孔隙压力预测方法，
综合考虑了泥质含量的影响，利用孔隙度、泥质含量曲线，加入了岩性和构造因素的控制结
果与地质条件更吻合。现场实用性强，预测的准确率高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的工作流程图；

图2是本发明实施例的垂向有效应力与孔隙度相关性图版；

图3是本发明实施例的垂向有效应力与泥质含量；

图4是本发明实施例的垂向有效应力与声波时差相关性图版；

图5是本发明实施例的垂向有效应力与声波密度相关性图版；

图6是本发明实施例的压力比值与层速度关系图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明
进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限
定本发明。

如图1所示，一种盐间地层孔隙压力的预测方法，包括以下步骤：

1)选取潜江盐间地层凹陷内不同构造位置且测有声波时差、密度曲线和岩石物性
测试资料(孔隙度、泥质含量等)以及地层压力的钻井，建立已钻井测井数据及实测地层压
力数据库；

2)利用实测地层压力数据库数据，依据Terzaghi(1943)有效应力理论和公式P_p＝
P_o-P_e，计算出压力测试井段的垂向有效应力；公式中P_e为垂向有效应力，P₀为上覆岩层压
力，P_p为地层孔隙压力；

3)利用已钻井测井数据统计相应压力测试井段的测井曲线值，制作测井曲线值与
垂向有效应力的相关性图版，见附图2至5，确定出垂向有效应力与孔隙度、泥质含量、声波
时差和密度具有较好的相关性，并建立数学模型；

$\left\{\begin{array}{c}{P}_e=A_{0}ln(A_1+A_2{V}_p+A_3\sqrt{V_{sh}}+A_4\mathrm{\φ})\\ P_p=P_o-P_e\end{array}\right.$

式中，Vp为声波速度，单位km/s；

为计算孔隙度，数值范围0-1；

V_sh为泥质含量，数值范围0-1；

P_e为垂向有效应力，单位KBar，换算1KBar＝100Mpa；

P₀为上覆地层压力，单位KBar；

P_p为孔隙压力，单位KBar；

A₀，A₁，A₂，A₃，A₄为地区经验模型参数；

4)利用多元非线性拟合确定模型参数；

5)统计制作实测地层压力和预测的地层压力的比值与相应段的层速度之间相关
性图版，见图6，确定出两者具有指数关系，并建立相应的数学模型；

Pp实测＝C(Vp)*Pp预测；

式中，C(Vp)为校正系数；

6)根据实测压力与比值与相应段的层速度之间相关性图版，利用曲线回归拟合得
到模型的校正系数；

C(Vp)＝0.9548e^(0.00001*Vp)；

7)形成最终模型，并以此模型预测新钻井的地层压力：

本发明的应用：

实施例1：

本发明在潜江凹陷王场地区王西10-3井进行应用。主要包括如下步骤：

运用王西10-3井的实测GR曲线、声波时差、密度分别计算实测压力段泥质
含量V_sh＝0.56、速度V_p＝5.27km/s、孔隙度统计该层段的地震层速度v
＝3324m/s。利用压力预测模型计算孔隙压力

压力预测结果与实测压力值(33.25Mpa)计算相对误差，相对误差为0.72％

实施例2：

本发明在潜江凹陷广华地区广25斜-2井进行应用。主要包括如下步骤：

运用广25斜-2的实测GR曲线、声波时差、密度分别计算实测压力段泥质含
量V_sh＝0.3、速度V_p＝3.43km/s、孔隙度统计该层段的地震层速度v＝
3109.4m/s。利用压力预测模型计算孔隙压力

压力预测结果与实测压力值(31.93Mpa)计算相对误差，相对误差为1.91％。

从实例可以看出，本发明的预测方法预测的准确率高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，
而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。