一种地下承压水位确定的新方法与流程

本发明属于岩土工程勘察技术领域，具体涉及一种地下承压水位确定的新方法。

背景技术：

目前静水压力计算都是基于水柱到达地表这一假设，而实际静水压力是从承压水位算起，承压水位常与地表不重合，产生地层异常压力的计算误差。因此，承压水位的确定对于地层异常压力的计算必不可少。

而在实际勘测中石油地质学家常由于忽视地下水系统的研究而忽略了承压水位的重要性，且行业中，水文地质中的野外钻孔水头数据匮乏，不方便计算地层静水压力和判断压力异常情况，且使其结果误差较大。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题本发明提供一种地下承压水位确定的新方法，用流体力学中的流体势基本原理，结合油田实测的静水压力资料，准确求取承压水位。

本发明的技术方案是：一种地下承压水位确定的新方法，包括以下步骤：

(1)收集研究区内所有的地球物理测井资料，对研究区域内均匀分布的井位进行泥岩压实曲线的绘制及正常压实层位的判别；

(2)收集研究区内地下水化学资料，筛选得到矿化度较小、钠氯系数较大的地下水资料，并利用与地表水接近的氢、氧同位素数据进行进一步验证，识别相对开放的水系统环境，结合步骤(1)中正常压实层位的划分结果，判别地层开放体系；

(3)收集整理研究区内钻井实测压力资料，筛选出有效的地层压力数据，通过计算开放体系内的实测压力的海拔值与实测压力对应的静水柱高度之和，得到该井以海平面为基准的承压水位，具体计算公式为：

h＝z+p/ρwg

其中z为实测压力海拔，p为实测压力，ρw为地层水密度，g为重力加速度；

(4)整理计算的承压水位数据以及对应井的井位坐标数据，保存为excel中的xls.格式，输入surfer、geomap等软件，在软件内完成数据网格化、克里格法内部插值、等值线生成等过程，最终得到研究区范围内的承压水位的平面分布图。

方案进一步地，所述钻井实测压力资料包括dst、rft以及地层压力恢复资料。

方案进一步地，所述步骤(1)中的具体方法是：

1)利用测井资料，读取纯泥岩段的声波、密度、电阻率、自然伽马等测井序列值；

2)分别绘制这些序列值与埋深的关系图，制作综合泥岩压实曲线；

3)分析综合泥岩压实曲线，识别孔隙度随深度线性减小的地层层位，该层位为正常压实层位。

本发明的优点是：本发明提出了如何利用流体力学中的流体势基本原理，结合油田实测的静水压力资料，准确求取承压水位的方法，利用确定的承压水位，可以准确计算地层静水压力，判断压力异常情况，并有效划分地层异常压力体系，具有简单、高效预测、实用性强等优点，大大提高了地层压力系统划分的准确性，且油田实测压力资料充足且获取方便，更加提高便利性。

附图说明

图1是本发明流程示意图；

图2是根据本发明绘制的鄂尔多斯盆地东南部承压水位平面分布图；

图3是根据本发明绘制的鄂尔多斯盆地东南部泥岩压实曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本发明。

本发明的具体实施方式是：如图1所示，一种地下承压水位确定的新方法，包括以下步骤：

(1)收集研究区内所有的地球物理测井资料，对研究区域内均匀分布的井位进行泥岩压实曲线的绘制及正常压实层位的判别；

(2)收集研究区内地下水化学资料，筛选得到矿化度较小、钠氯系数较大3的地下水资料，并利用与地表水接近的氢、氧同位素数据进行进一步验证，识别相对开放的水系统环境，结合步骤(1)中正常压实层位的划分结果，判别地层开放体系；

(3)收集整理研究区内钻井实测压力资料，筛选出有效的地层压力数据，通过计算开放体系内的实测压力的海拔值与实测压力对应的静水柱高度之和，得到该井以海平面为基准的承压水位，具体计算公式为：

h＝z+p/ρwg

其中z为实测压力海拔，p为实测压力，ρw为地层水密度，g为重力加速度；

(5)整理计算的承压水位数据以及对应井的井位坐标数据，保存为excel中的xls.格式，输入surfer、geomap等软件，在软件内完成数据网格化、克里格法内部插值、等值线生成等过程，最终得到研究区范围内的承压水位的平面分布图，如图2所示是鄂尔多斯盆地东南部承压水位平面分布图。

进一步地，所述钻井实测压力资料包括dst、rft以及地层压力恢复资料。

进一步地，所述步骤(1)中的具体方法是：

1)利用测井资料，读取纯泥岩段的声波、密度、电阻率、自然伽马等测井序列值；

2)分别绘制这些序列值与埋深的关系图，制作综合泥岩压实曲线；

3)分析综合泥岩压实曲线，识别孔隙度随深度线性减小的地层层位，该层位为正常压实层位。

图2的具体计算与绘制过程如下：

1)筛选出研究区分布均匀的57口测井数据(全井段)，进行泥岩压实曲线绘制，具体为：利用自然电位、自然伽马、声波时差结合泥质含量数据识别泥岩段，排除井径扩径影响下，读取泥岩段的声波时差、密度和电阻率的测井值，得出其随深度的变化曲线，根据泥岩压实曲线形态，延长组长1-长6地层的声波时差随深度线性减小，认为该层段对应研究区的正常压实地层，如图3所示。

2)收集整理研究区的地下水化学分析资料，分析发现，随着地层的持续沉降，地层水具有矿化度逐渐增大，而钠氯系数逐渐减小的变化规律如表1，反映了地层封闭性的增强，根据前人总结的相对开放地下水系统水化学特征(钠氯系数>0.8，矿化度<30g/l)，结合泥岩压实曲线划分的正常压实层位，确定开放体系地层底部为长6底-长7顶。

表1

整理研究区延长组长1至长6地层的实测压力数据，根据公式h＝z+p/ρwg计算各测压井所对应的承压水位如表2，保存为xls.格式，载入surfer并处理得到承压水位分布图如图2所示。

表2

以上对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。