孔隙压力预测的方法在页岩气藏评价中的应用

摘 要：测井资料广泛地应用于石油工业中，其在页岩气藏评价中也起到举足轻重的作用，页岩气藏的评价与其它常规油气藏评价有相似的一面，同时又具有其特殊性。而页岩地层孔隙压力大小直接指示页岩地层含气性的好坏。因此对页岩地层孔隙压力求取与有机碳含量、孔隙度和含气量等页岩气储层评价关键参数求取在页岩气评价上同等重要。本文应用“等效深度法”完成对四川威远页岩气区块地层孔隙压力进行评价，取得较好的效果。

关键词：页岩 测井评价 孔隙压力 等效深度法

0 引言

在页岩气藏的评价中，地层孔隙压力作为页岩储层品质好坏的重要指标与有机碳含量、孔隙度和含气量等页岩气储层评价关键参数同等重要。地层孔隙压力大小直接指示页岩地层是否属于超压地层。并体现地层含气性的好坏。应用测井数据进行孔隙压力评价不但成本较低，还可以直接获得连续深度点的压力曲线。因此，如何应用测井数据进行孔隙压力预测显得尤为重要。

研究表明测井资料，尤其是声波数据与地层孔隙压密切相关，本文基于“等效深度法”应用声波、密度测井数据建立起适用于本地区页岩地层孔隙压力预测模型，为后期页岩“甜点”预测提供基础参数。

1 等效深度法孔隙压力预测基本原理

研究发现在稳定的泥岩地层中不同深度的两点声波速度相同，其物理性质相同，这意味着这两点泥岩骨架所负荷的有效应力是一样的。深层点多出的上覆压力由该点孔隙压力所负荷。该点即为超压点。这个公式是：

P0A -PPA= P0B -PPB（1）

公式中：P0为上覆压力，PP为孔隙压力。

通常情况下，泥岩孔隙度与深度成指数关系，而声波时差数据和地层孔隙度呈正相关，于是可得：

lnΔtshA= lnΔtsh0-CHA（2）

Δtsh0、常数C和正常压实曲线可以根据声波数据和地层测试数据获得。

地层水压力和上覆地层压力可以根据下式获得：

Pw=10-3ρwgH（3）

Po=10-3ρbgH（4）

将试（2）、（3）、（4）代入（1）可得孔隙压力计算公式如下：

（5）

其中：Pp：孔隙压力，MPa；

ρw：孔隙流体密度，g/cm3；

ρb：上覆地层密度，g/cm3 ；

△tsh：实测声波时差值，us/ft；

△tsh0：实测声波时差值，us/ft；

c：常数，本地区取0.00018；

H：深度值，m。

4 应用实例

评价公式中参数C本地区取0.00018。

由计算公式可以看出，要想获得孔隙压力值，首先要确定上覆地层密度和地面声波时差值。上覆地层密度值和实测声波时差值可以由密度测井和声波测井数据获得。

（1）地面声波时差值求取

地面声波时差值的求取，应用选取纯泥岩段的實测声波时差值回归正常压实条件下的声波时差趋势线，然后即可获得地面（深度为零时）的声波时差值（图1）。

（2）孔隙压力和地层压力系数求取

将各参数代入公式（5）便可得到页岩地层压力系数值（表1）。

5 结论

本文应用等效深度法对页岩气藏孔隙压力进行求取，选取稳定沉积的泥岩部分建立正常压实趋势线，并根据实际测试资料推算参数C。该方法的计算量比较小，求解方程简单。评价结果与实测资料对比显示评价结果可靠性高，可以很好的对页岩气藏孔隙压力进行求取，指导页岩气藏评价工作。

参考文献：

[1] Cluff B. and Miller M.， 2010， Log evaluation of gas shales： a 35-year perspective， April 2010 DWLS luncheon

[2] Lewis R.， Ingraham D. and Pearcy M. et al.， 2004， New Evaluation Techniques for Gas Shale Reservoirs， Resservoir Symposium， 2004

[3] ResTech_Houston_Inc， 1996， Development of laboratory and petrophysical techniques for evaluating shale reservoirs， Chicago， IL， Gas Research Institute

[4] Truman， R. B.， and R. L. Campbell， 1986， Devonian-shale well-log interpretation. Annual report， 1985， p. Pages： 111. OSTI ID： 5511050

[5] Vanorsdale， C.， 1987， Evaluation of Devonian shale gas reservoirs： Paper SPE-14446， Jour Petroleum Technology， p. 209-216

[6] 董大忠等；页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用，《天然气工业》，2009，29（5）

[7] 聂海宽等；页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测，《石油学报》，2009，30（4）

[8] 魏茂安，陈潮，王延江，马海.；地层孔隙压力预测新方法，《石油与天然气地质》，2007，6.

[9] 左星等；泥页岩地层孔隙压力的预测方法，《断块油气田》，2007.1.

[10] 贾新峰等；孔隙压力预测方法在油气田开发中的应用，《天然气技术》2009.4.

作者简介：曾番惠（1985-），男，内蒙古突泉县人，2011年毕业于中国石油大学（北京）地球探测与信息技术专业，现工作于长城钻探地质院，主要从事岩石物理实验、测井综合解释等方面的研究工作。