一种用于断裂构造的地层孔隙压力确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种石油开发领域中地层孔隙压力的确定方法，具体设及一种断裂构 造的地层孔隙压力的确定方法。
【背景技术】
[0002] 随着浅层油气资源的不断开采，浅层油气资源已接近枯竭，为了满足日益增长的 能源需求，深层油气资源和复杂地层油气资源越来越引起人们的关注。断裂构造受地地质 构造影响强烈，地层断裂、断层发育，油气藏比较分散，开发难度大。同时，断裂构造地层非 均质性强，地层孔隙压力分布不均匀，导致钻井溢流甚至井喷事故频发，给钻井带来了极大 的困难。地层孔隙压力是指岩石孔隙中流体（油、气、水）具有的压力，也简称为地层压力 或者孔隙压力。正常压实地层具有的地层孔隙压力等于从地表到地下某处的连续地层水的 静液压力。高于正常静液压力的地层孔隙压力称为异常高压。对于钻井工程来说，异常高 压带来潜在威胁包括井眼报废、井漏、井喷、井壁失稳、卡钻、地层污染、多余套管和钻井成 本增加等。因此异常高压一直是钻井承包商、地质学家和工程师们研究的重点，对地层孔隙 压力进行准确计算和分析有助于优化钻井设计、保证钻井安全、提高钻井效率。近年来，由 于复杂油气藏和深水油气资源勘探开发的快速发展，对钻井工程提出了更高的要求。钻井 工程师们发现常规的地层孔隙压力计算结果有时很不准确，在某些地质条件下地层孔隙压 力的计算精度不能满足工程需求，因此有必要开展提高地层孔隙压力计算精度新方法的研 究与应用。
[0003] 确定地层孔隙压力的传统方法是首先选择计算模型，然后利用已钻井反演计算参 数，最后地震或者测井数据计算目标井的地层孔隙压力。但在断裂构造中，地质构造运动强 烈，地层抬升剥蚀严重，地层沉积层序性的差异较大。另一方面，断裂和断层发育，可能导致 油气运移受阻，也可能产生新的油气通道，地层孔隙压力的横向非均质性增大。因此是实际 钻井过程中，利用已钻井反演的计算参数往往误差很大，导致目标井地层孔隙压力预测失 准，进而影响合理钻井液密度和井身结构的设计，说明传统的方法并不适用。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有工程实用性的断裂构造地层孔隙压 力的确定方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：一种断裂构造的地层孔隙压力确定 方法，包括W下步骤：
[0006] 1)针对目标井，选择一口距离比较近的参考井，获得参考井的地层沉积层序、测井 数据化，DT，DEN)和地层孔隙压力测试结果（Pp=f(H))，利用测井数据确定成压机制（加 载或卸载）和孔隙压力计算模型巧aton模型或Bowers模型）；其中Pp为地层孔隙压力压 力实测值，f()为地层孔隙压力实测值与地层深度的关系，Η为测井地层深度，DT为声波时 差，DEN为地层密度；
[0007]。利用参考井的测井数据化DT，DEN)、地层孔隙压力测试结果化=f做）和步 骤1)确定的计算模型巧aton模型或Bowers模型），反演各地层的计算参数狂或A、B);其 中X、A、B为计算参数
[0008] 3)对比目标井和参考井的地层沉积层序，利用水利联通原理将参考井的地层孔隙 压力测试结果（Pp=f化)）转化为目标井的地层孔隙压力测试结果（P'p=f'化'））， 其中P'P为转化之后的目标井地层孔隙压力测试结果，H'为转换之后的测试深度，f' 0 为转化后的地层孔隙压力测试值与地层深度的关系。
[000引 4)根据地震剖面判断目标井所在区块的断层类型，分别针对正断层、逆断层和走 滑断层，采用下列关系计算地层孔隙压力上限
其 中：
[0010] 正断层孔隙压力上限
[0011] 逆断层孔隙压力上限
[0012] 走滑断层孔隙压力上巧
[001引式中，ε4,εΗ均为应力构造系数，由室内试验获得；μs，Es分别为地层静态泊松比 和弹性模量，可由动态泊松比和弹性模量转化，由室内试验获得；P为地层密度；h为地层 深度；α为有效应力系数。
[0014] 5)利用步骤3)中的转后的地层孔隙压力测试值Ρ' p=f'化'）和步骤4)中 的地层孔隙压力上限Puppw对步骤2中的计算参数进行修正，获得新的计算参数X'、A'、 ;
[0015] 6)利用新的计算参数和计算模型巧aton模型或Bowers模型）计算目标井的地层 孔隙压力。
[0016] 本发明由于采用W上技术方案，其具有W下优点：本发明是在传统孔隙压力计算 方法的基础上提出的改进方法，该方法工程实用性强，充分利用了地层孔隙压力测试结果 和地震数据运一现场能够获得的少数数据，有效提高了孔隙压力计算精度，经过现场实际 情况检验，具有很好的应用效果。本发明适用于断裂构造地层孔隙压力的预测。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的流程图；
[0018] 图2为地层异常高压加载成压机制的示意图；
[0019] 图3为地层异常高压卸载成压机制的示意图；
[0020] 图4为水利连通对地层压力测试值转化的示意图；
[0021] 图5为用于判断地层孔隙压力的地层孔隙压力上限图版；
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实例对本发明进行详细的描述。
[0023] 本发明的一种用于断裂构造的地层孔隙压力确定方法，包括W下步骤（如图1所 示）：
[0024] 1)针对目标井，选择一口距离比较近的参考井，获得参考井的地层沉积层序、测井 数据化，DT，DEN)和地层孔隙压力测试结果（Pp=f(H))，利用测井数据确定成压机制（加 载或卸载）和孔隙压力计算模型巧aton模型或Bowers模型）；其中Pp为地层孔隙压力压 力实测值，f()为地层孔隙压力实测值与地层深度的关系，Η为测井地层深度，DT为声波时 差，DEN为地层密度。具体过程如下：
[00巧]传统的孔隙压力计算模型包括Eaton模型和Bower模型，可描述为：
[0029] 式中，Pp为孔隙压力，g/cm3;σV为上覆岩层压力，g/cm3;P海水密度，g/cm3; DT为测井声波时差，s/m;0了。1为正常声波时差值，s/m;X为Eaton系数；Η为地层深度，m; DTmi为未胶结饱和粘±中的声波时差，s/m;A、B是经验参数；σm。、是最大有效应力，MPa
[0030] 但是为了选择合适的计算模型，需要判断异常高压的成压机制，将已钻井的声波 时差（DT)和密度触N)巧阱数据做成交汇图，分别根据图2和图3判断异常高压的成压机 审Ij。如果是加载机制，贝采用Eaton模型或Bower加载模型，如果是卸载机制，贝Ij采用Bowers 卸载模型。
[00引]。利用参考井的测井数据化DT，DEN)、地层孔隙压力测试结果化=f做）和上 述确定的计算模型巧aton模型或Bowers模型），反演各地层的计算参数狂或A、B);其