异常高压层的预测方法分析

刘杰(大庆钻探钻井四公司钻井液分公司，吉林 松原 138000)

在进行油气田的勘探与开发的过程中，国内外的学者都非常重视对油气藏压力异常的情况进行研究，对异常压力存在的变化规律进行明确。异常压力实际上指的是偏离静水柱的底层空隙流体压力，包括异常低压与异常高压两种情况，本文主要对异常高压进行分析。

1 异常高压形成的原因分析

1.1 成岩作用

首先，在粘土沉积物不断被压实的过程中，会出现空隙变小、空隙中流体排出的情况。如果在沉积的过程中，粘土沉积物四周分布的是低渗透的沉积物，那么粘土空隙中的流体在上覆沉积物的压力之下不能够顺利排出，导致流体在相邻的砂岩空隙中不断积蓄，从而形成异常高压。其次，沉积物中含有蒙脱石时，随着埋深的不断增加与地层温度的不断上升，蒙脱石会释放晶格层间水与吸附水，如果蒙脱石释放的过程处于封闭条件之下，所释放的水会在粘土的孔隙中进行积蓄，造成孔隙流体压力增大，从而出现地层异常高压。

1.2 析出作用

如果粘土、页岩等地层中包含的液体在含盐浓度方面存在差异，那么含盐浓度较低的液体会透过粘土、页岩等向着含盐浓度较高的液体不断渗透，在渗透的过程中就会产生透析压力，这种透析压力在封闭的地质环境中不能够释放，最终形成异常高压。

1.3 注采作用

在对油气藏进行注采的过程中，如果注采出现不平衡的情况，就可能产生异常高压情况。在对油气藏进行注采的过程中，产生异常高压的情况主要包括两种情况:第一，有注无采情况。在注采的过程中，只通过注水井注入，而不进行油井开采，导致地层内部的压力升高，出现异常高压情况；第二，厚注薄采情况。在注采的过程中，通过注水井注入的较多，通过油井采出的较少，导致地层内部的压力升高，出现异常高压的情况。此外，部分区域存在的圈闭压力也会导致异常高压情况出现。

2 异常高压地层预测方法

2.1 岩性分析预测方法

2.1.1 DC指数预测方法

与上覆正常压力层相比，欠压实层具有较为良好的可钻性，欠压实层下方的渗透性砂岩具有异常高压的特点，在这种情况下，欠压实层就成为了上部正常压力层与下部异常高压层之间的过渡层。DC指数法就是利用欠压实层的这种特性，对欠压实泥岩层或欠压实页岩层进行检测，从而实现对下部高压异常层的预测。DC指数能够对地层的可钻性进行实时、准确的反映，当遇到储层之后，其地层的孔渗不断变大，岩性也相对比较疏松，此时的DC指数将变小；当遇到非储层时，DC指数将变大。

2.1.2 钻时岩屑法

在一般情况下，在正常压实的砂泥岩地层进行钻井的过程中，将钻在砂岩地层中与泥页岩地层中的钻时进行对比，砂页岩地层中的钻时比较小。但如果是在异常高压过渡带中进行钻井时，由于地层存在欠压实的特点，在泥页岩的岩性没有出现变化的情况之下，会出现钻时明显降低的情况，通过这个原理对异常高压地层进行预测。因此，钻时岩屑的变化在对是否进入异常高压过渡带进行判断的过程中，属于较为简单且有效的方法。随着钻井深度的不断增加，如果钻时出现明显加快的情况，要依据钻探的目的对其进行循环的观察，为下步决策提供依据。在进行判断的过程中要对返出的岩屑进行及时的判断，从而实现异常高压地层的及时预测与预报，从而有效避免各种事故的发生。

2.1.3 泥页岩密度预测方法

在异常高压地层的过渡地带中，泥岩与页岩都存在未压实的情况，在泥岩与页岩中的岩屑密度呈现着急速下降且偏离正常岩石的趋势。因此，在钻井的过程中，能够通过对泥岩与页岩的密度进行分析，从而实现对异常高压地层进行预测，且这种方法较为有效、简单与及时。

2.2 测井曲线分析预测方法

在油田与气田的勘探与开发过程中，测井曲线有着非常广泛的应用，测井曲线主要的作用为对油层与气层进行寻找，同时分析储集层的孔隙性、含油性与渗透性，为开发决策提供依据；在利用测井曲线对地层异常高压进行预测的过程中，砂岩中自然电位曲线负异常不明显甚至出现正异常的井段，地温-流体曲线凸起或下凹的井段分析为高压层。通过对测井曲线的分析对井段中的高压层进行预测。

3 结语

在钻井的过程中，地层压力预测工作是非常重要的环节之一，具有综合性与复杂性的特点。在异常高压地层预测的DC指数法、钻时岩屑法与泥页岩密度法的三种方法中，要依据现场的实际情况进行适当选择。在进行DC指数监控与分析的过程中，要对各种导致DC下降的异常地段进行排除，实现DC指数变化趋势线的建立。在进行泥页岩样品的挑选过程中，要实现密度测定，对井深-密度变化趋势图进行绘制。通过测井曲线分析高压层的方法能准确的预测高压层，同时能确定高压层深度，现场可操作性强。

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