利用测井和地震资料预测地层孔隙压力

■路达

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院　辽宁　盘锦　124010）

利用测井和地震资料预测地层孔隙压力

■路达

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010）

地层压力预测是一项十分重要的工作。准确地预测地层压力对于保护油气层、设计合理的井身结构、配置合理的钻井液密度等有着重要的意义。本文将测井资料和地震资料相结合，未钻遇地层使用地震层速度的方法进行地层压力预测，并利用先前用测井资料预测的地层压力对由层速度计算的地层压力进行校正，保证了预测精度。

测井地层压力伊顿声波法地层层速度

1　前言

地层孔隙压力（以下简称地层压力）是指地层孔隙内油、气、水所具有的压力。准确预测地层压力是保证钻井实施过程安全的关键因素，同时也能起到保护油气层的目的，合理的钻井液密度对于挖潜中低渗储层具有重要的意义。

2　地层压力预测基本方法

基于地层压实理论和异常压力在地震、测井、钻井过程中发生的异常现象，石油行业逐步形成了一套地层压力预测、监测的基本理论，许多专家也提出了很多地层压力预测的方法。

在评价阶段，尽管有实测压力资料，但是由于实测压力的数据点较少，这些资料不足以使用开发阶段的方法进行压力预测，因此要实现地层压力的合理预测存在一定的困难。而测井资料连续性好、纵向分辨率及可靠性高，而在较深的地层由于没有测井资料，无法使用该方法。本次考虑利用测井资料与地震资料的有机结合实现对地层压力的预测。

3　预测方法的应用

在有测井资料的情况下，应用完钻井的测井信息，使用伊顿声波法进行地层压力预测；而在较深层（测井信息未达到的地区），使用地震层速度法进行预测。

3.1伊顿声波法

声波时差主要反映岩性、压实程度和孔隙度以及孔隙流体性质等。除了含气层的声波时差显示高值或出现周波跳跃外,它还受井径、温度及地层水矿化度变化的影响，但影响要小一些。因此，选用声波时差来计算地层压力。

图1　利用drillworks软件计算地层压力

本文选用目前广泛应用的伊顿声波法来进行地层压力预测。该方法是利用已钻井中实测压力资料，建立压力与各种压实曲线参数之间的经验关系来计算地层压力，所选用的参数常是正常趋势值与观察值之间的差值。这种方法考虑了除压实作用以外其他高压形成机制的作用，因而是一种使用比较方便的方法。其压力计算公式为：

式中：G0—上覆地层压力梯度；Gn—静水压力梯度；Δtn—正常趋势线上的声波时差值；Δtc—实际的声波时差值；c—地区系数。

这一步可通过drillworks软件来实现（图1）。

3.2Fillippone方法

对于测井资料未钻遇的下伏地层，使用地震资料进行预测。

1979年Fillippone提出了利用层速度预测地层压力的计算方法,公式为：

式中：P—地层孔隙压力；P0—上覆地层压力；V—地层层速度；Vmax—地层最大层速度；Vmin—地层最小层速度，近似于岩石孔隙流体中的速度。

地震层速度可使用Dix公式进行计算。

对应于式（1）中的上覆压力可以采用如下经验公式：

式中：ρ—平均密度，g/cm3，可由伽德纳公式ρ=0.23V0.25求取；D—计算点埋深，m；C—地区系数。

地震层速度的方法计算出来的地层压力需要用方法1（测井资料计算）的地层压力进行校正，这样就能减小由地震层速度的误差导致偏差的影响，同时也实现了对未钻遇地层压力的预测。

图2　井震结合计算地层压力

4　结论

（1）针对滚动勘探和评价阶段，由于周边钻井有限，使用测井资料和地震资料相结合进行地震压力预测，能够充分利用测井资料的可靠信息。

（2）在井下未钻的地区，利用Fillippone经验公式求取地层孔隙压力，具有一定的误差，其受分辨率、人为条件等多方面的影响。

（3）利用声波时差法计算出地层压力系数对层速度法计算出的地层压力系数进行校正，减小了由层速度及认为因素等方面造成了误差，提高了预测精度。

（4）这种方法仅适用于碎屑岩地层，对于其他岩性地层还不能使用该方法。

[1]梁彩芳.测井及地震资料在钻井工程中的应用 [J].石油钻探技术.2003,31(3):26-28

[2]张蓉,徐群洲,帕尔哈提,等.对提高地层压力预测精度的探讨-声波测井层速度与地震层速度的关系 [J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2010,32(2):274-276

[3]牟中海.地震地层学解释方法及应用 [M].成都:电子科技大学出版社,1994:83-85

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-9-186-1