深水盆地高温高压环境下的地层压力预测方法研究

赵东睿

摘 要：随着我国深水盆地高温高压环境下的地层压力预测技术的发展，其方法也多种多样。主要运用的方法主要有：测井法、经验公式法以及地震法等等。但是由于方法的测试会有许多的限制性，比如一些地形过于复杂，会使测量效果不佳，难以保障其准确度。通过结合经验以及公式，来建立不同地区、不同构造的地层压力预测表，从而形成新的常规经验公式。本文通过对地区的地层进行压实范围的速度进行拟合分析。

关键词：深水盆地 高温高压环境 地层压力预测

一、对于深水盆地高温高压环境下的地层压力预测的概述

其中对于地层压力预测中，地层的孔隙压力和破裂压力的数据是对其进行勘探开发的重要参数，也是钻井液体的密度和井身结构等工作的设计依据。在通常的情况下，由于地层的压力预测往往不够精准，这就会给钻井工作带来一系列不必要的麻烦，比如常见的井涌、井壁失稳以及卡钻等问题，这些问题严重时会导致火灾和井喷的发生，从而 造成严重的安全事故。由此可见，在进行研究和开发预测地层压力的计算方法是对钻井施工具有非常重要的意义。

在目前，国内外经常使用的孔隙压力计算方法主要有Eaton 法、等效深度法、经验公式法、压实趋势线法等等。这些方法中，运用最广的要属于压实趋势线法，其中对于欠压实作用下形成的压线趋势法效果较好。而其他的方法是不需要建立正常的压实趋势线的，因为它们的预测精度较低，只能适合勘探一些成熟度较低的工业区。在计算破裂压力时常用的方法有 Eaton 法，但是这种方法对于孔隙压力计算地层压力预来说其理论公式存在着较大的局限性，在实际操作使用的过程中，会因为通常的假设，而使得砂岩段层和邻近的泥岩段层都具有相似的地层压力，就使得孔隙的压力计算方法的预测结果不准确 。在众多的对破裂压力的计算方法中，我们要先对其进行假设，假设岩层的抗张力强度为零，并且设定的岩层泊松比为正常数值，并在实际的操作中，这些假设在深水高温高压的复杂地质的区域是不会成立的，所以在一些复杂地区的使用效果不会特别的理想。

深水盆地由于地球内部因为地质层经过高温、高压以及断块挤压等因素发育形成的，所以地层的压力分布就会十分的复杂。经过研究表明，除了地层一些常规的欠压实作用下导致的超压现象之外，由于盆地内部因为泥底沉积过多、断层和大量的砂体等特殊地质现象的存在，就会使得深度超压与浅层之间的压力互相窜通，从而形成了浅层高压带，并导致局部超压层面的深度起伏过大。目前我国现有的钻井地层压力的预测值误差大，不能对钻井的要求进行满足。根据超压盆地的地质特性和常规的地层压力计算法，并通过对不同区域的压实差异性进行考虑，在通过划分构造和区域，从而建立出符合条件的压实趋势线，并改进常规的经验公式法使其能够计算出盆地地层压力。通过对地层孔隙压力的计算来研究工业区物质的性质参数分布规律，从而改进了常规的计算地层破裂压力参数的方法，也进一步提高了结果的精确度。在进行最后的程序模块设计时，就应该建立地层软件预测计量平台，该平台为那些在深水环境下进行勘探工作的顺利进行提供了技术的支持。

二、深水高温高压地层钻前压力预测面临的问题

雖然现在我们已经取得了对压力预测技术的显著成果，但是在深水区域以及地层压力预测的方面还面临着以下方面的问题：

（一）盆地地形过于复杂

因为受到复杂的断块和岩石性质的突变和构造运动的影响，致使因为这些异常的压力带分布没有规律可循。在盆地的边缘会发现异常的低压较少，但是异常的高压却向顶深方向发展，并不断的向着盆地中央超压地层进行逐渐的增加，从而显现出异常的高压顶方向变浅，并且压力的过渡带变得不明显，对于出现异常的压力系数突然增加的现象变得较为普遍。

（二）盆地地层压力成因多变，预测困难。

由于盆地的区域背景压实规律较为复杂多变，难以预测，所以这也是盆地出现异常高压的主要原因。由于地质因素的影响，盆地的地层压力系数不一定会随着深度而增加，这就在浅层会形成异常高压，导致了预测的数值差加大。目前一些常用的方法还是存在着一定的局限性，这也使得预测的结果和实际测量的结果误差偏大。然而在盆地一些深水的高温高压区域中，也会因为不同区域和构造的不同从而在正常压实趋势中存在明显的差异，特别是在超压层的阶段。

总 结

本文通过对测井的速度和地层沉积的关系进行了一系列的分析，并通过对区域和构造正常的压实趋势进行构建。通过数据也得知了在地层不同的深度和岩石特性中，在纵横波的速度比中，是不会受到深度的影响。把改进的新型经验公式运用到实际的生产中，这就会使测量的结果误差较小，精确度也会得到提高，具有较好的发展前景。

参考文献：

[1] 彭海龙，刘兵，赫建伟，李文拓，吴云鹏. 深水盆地高温高压环境下的地层压力预测方法[J]. 天然气工业，2018，38（03）：24-30.

[2] 刘震，孙迪，李潍莲，刘明洁，夏鲁，刘静静. 沉积盆地地层孔隙动力学研究进展[J]. 石油学报，2016，37（10）：1193-1215.

[3] 翟普强. 琼东南盆地泄压带特征及其与天然气成藏耦合关系研究[D].中国地质大学，2013.