地层压力简介
压力系数
地层压力系数与梯度(2010-05-27 11:07:06)转载▼分类：WORK标签：杂谈1）地层压力是指作用在地层孔隙中流体的压力（即孔隙压力），又称孔隙流体压力。
如果孔隙流体是水，那么地层压力等于静水压力值。
2）地层压力系数表示的是该储层流体压力（即地层压力）与该处静水柱压力的比值（用深度来计算，石油工程上静水比重常用1.02）。
3) 地层压力梯度表示深度增加1m（或100m）所增加的地层压力。
静水压力（中学的物理课程）：P w=Hρw g式中：H——为水柱的高度。
4）如果计算得出：压力系数<0.75 ，超低压；0.75<压力系数<0.9，低压； 0.9<压力系数<1.1，常压； 1.1<压力系数<1.4，高压；压力系数>1.4，超高压，异常高压，如气田SY/T 6174-2005是这样规定的：地层压力—地层中流体承受的压力称地层压力，又称油藏压力。
静水柱压力—静止水柱的重力所形成的压力。
SY/T 5313-2006则是这样规定的：地层压力—地层孔隙压力，地层孔隙中流体所具有的压力。
33、什么叫油井静压？答：油井静压也叫地层压力，是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时，所测得的油层中部压力。
34、什么叫试井？有哪几种方法？1、何位注水强度、吸水指数、注水系统效率？答：注水强度：注水井中单位有效厚度油层的日注水量。
吸水指数：单位注水压差下的日注水量。
注水系统效率是指从注水站到注水井井底整个注水工艺流程系统能量的利用程度2、什么是启动压力、静水柱压力？答：启动压力：注水井地层开始吸水时的压力叫启动压力。
3、注水方式有哪几种？答：油田注水方式分边外注水和边内注水两大类。
边内注水可分为行列式内部切割注水，面积注水，腰部注水，顶部注水，不规则注水5种。
4、什么是井间干扰？答：1、什么叫地静压力、原始地层压力、饱和压力、流动压力？答：地静压力：由于上覆地层重量造成的压力称为地静压力。
第5章 地层压力和地层温度
ρ—流体密度，。
四、原始地层压力的来源
1. 静水压头：当油层有供水区时，原始地层压力与供水区水压头和 泄水区的高低有关；如果无供水区，则与油层含水部分所具有的 压头有关。
2. 地静压力：上覆岩层或沉积物重量所形成的压力。地静压力对地 层压力的影响大小，将视储层是否封闭的程度而定。
3. 天然气补给：油气藏形成之后，沉积物或岩层中的有机物会继续 转变成烃类或非烃类气体，当油气藏处于被隔绝状态时这些天然 气的聚集会提高地层压力。 4. 构造应力：地壳运动所产生的构造应力，会使孔隙缩小压力升高； 也可能因断层和裂缝的产生，为油、气的逸散构成通道，使已有 压力下降。 5. 地温：总的趋势是岩层埋藏深度越大，其温度越高。温度升高， 会使孔隙流体发生体积膨胀，也增高地层压力。
7、8与封闭性没有关系
（2）热力作用和生物化学作用
• 热力作用：世界钻探经验表明，异常高压地带总是伴随着 异常高温地带出现，温度对压力的影响是不容忽视的。在 一个封闭系统中，温度增加将引起岩石和岩石孔隙中流体 的膨胀，从而使该系统的压力增大。
• 温度增加还可以引起岩石中流体相态的变化，析出二氧化 碳等气相物质。高温能使油页岩中的干酪根热裂解，生成 烃类气体。在封闭的地质环境中，这些气体将大大提高该 系统的压力而促使该系统高异常地层压力的形成。
三、折算压力
在油气藏开发过程中，为了正确掌握油层压力 大小、分布及其变化规律，必须消除构造因素（即 油层埋藏深度对油层压力的影响）和流体密度不同 对地层压力的影响，以便于比较同层或不同层压力 的高低，因而提出折算地层压力的概念。
人们往往习惯地认为地下流体是由地层压力高 的地方流向地层压力低的地方，然而，实际情况是 怎样的呢？现在用一个例子来说明。
地层压力
地层压力(formation pressure)是指由于沉积物的压实作用，地层中孔隙流体(油、气、水)所承受的压力，又称之孔隙流体压力(pore fluid pressure)或孔隙压力(pore pressure)。
正常压实情况下，孔隙流体压力与静水压力一致，其大小取决于流体的密度和液柱的垂直高度，凡是偏离静水压力的流体压力即称之为异常地层压力(abnormal pres．sure)，简称异常压力。
孔隙流体压力低于静水压力时称为异常低压或欠压，这种现象主要发现于某些致密气层砂岩和遭受较强烈剥蚀的盆地。
孔隙流体压力高于静水压力时称为异常高压或超压，其上限为地层破裂压力(相当于最小水平应力)，可接近甚至达到上覆地层压力。
地层压力分类常用的指标是地层压力梯度(单位长度内随深度的地层压力增量，单位为MPa／km)和压力系数(实际地层压力与静水压力之比)。
本文来自: 博研石油论坛详细出处参考/thread-27166-1-5-1.html压力系数：指实测地层压力与同深度静水压力之比值。
压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。
压力系数为0.8~1.2为正常压力，大于1.2称高压异常，低于0.8为低压异常。
摘自《油气田开发常用名词解释》压力梯度：首先理解什么是梯度：假设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w，在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw，则其变化称为该物理参数的梯度，也即该物理参数的变化率。
如果参数为速度、浓度或温度，则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度。
当涉及到压力的变化率时，即为压力梯度。
区别之处就在于，压力系数为衡量地层压力是否正常的一个指标，压力梯度为压力的变化率。
压力系数就是实际地层压力与同深度静水压力之比。
压力梯度即地层压力随深度的变化率。
地层的压力系数等于从地面算起，地层深度每增加10米时压力的增量。
压力梯度是指地层压力随地层深度的变化率。
储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性，其孔隙渗透性的好坏、分布规律是控制地下油气分布状况、油气储量及产量的主要因素。
地层静压力
地层静压力地层静压力是指地层内由岩石自身的重力引起的压力。
地层静压力是地质工程和石油工程中非常重要的参数，对于地下工程设计和油气开采具有重要的影响。
地层静压力主要受到地层深度、地层密度和地层孔隙水压力的影响。
地层深度越大，地层静压力越大；地层密度越大，地层静压力也越大；地层孔隙水压力对地层静压力的影响较小，但在某些情况下也不能忽略。
地层静压力的大小对地下工程和油气开采有着重要的影响。
在地下工程中，地层静压力是决定地下结构稳定性和地下水渗流的重要参数。
在油气开采中，地层静压力对于油气的产出和井筒的稳定性有着重要的影响。
因此，准确地估算地层静压力对于地质工程和石油工程设计至关重要。
地层静压力的估算可以采用多种方法，包括理论计算和实测方法。
理论计算方法主要是根据地层的物理性质和地下水压力的分布来进行推算。
实测方法主要是通过钻探和地下水位测量等方式获取地层静压力的实际数值。
在地质工程中，为了准确估算地层静压力，需要进行详细的地质勘探和岩石力学性质测试。
通过钻孔、岩芯采样和地质剖面的观察，可以获得地层的物理性质和地下水的分布情况。
同时，还需要进行岩石力学性质测试，以获得地层的密度和强度等参数。
根据这些数据，可以使用合适的地质力学模型和数学方法来估算地层静压力。
在石油工程中，地层静压力的估算对于油气的产出和井筒的稳定性具有重要的影响。
为了准确估算地层静压力，需要进行地下水位测量和井底压力测试等实测工作。
通过地下水位的测量，可以获得地下水的静压力，进而推算出地层静压力。
通过井底压力测试，可以测得井底的压力，从而间接估算出地层静压力。
地层静压力是地质工程和石油工程中非常重要的参数，对于地下工程设计和油气开采具有重要的影响。
准确地估算地层静压力对于地质工程和石油工程设计至关重要。
通过理论计算和实测方法，可以准确地估算出地层静压力的大小，为工程设计和油气开采提供可靠的依据。
地层压力当量密度
地层压力当量密度地层压力是指地球内部物质的重力所产生的压力，它是地球内部储层中流体的力学特性之一，对采油工程具有重要的意义。
地层压力的当量密度是指单位面积原始压力所产生的压力，它是地层内部流体所受力的结果。
地层压力的当量密度与地层的深度有一定的关系，一般来说随着地层深度的增加，地层压力也会随之增大。
这是因为地球内部地壳厚度较薄，深度较浅的地层受到上层地壳和岩石的限制，压力较小；而深度较大的地层则受到更多岩石和上层地壳的压迫，压力也随之增大。
这个过程可以用地壳的厚度与密度来描述。
另外，地层压力的当量密度还与地层中岩石的密度有关。
不同类型的岩石具有不同的密度，密度越大的岩石则会产生更大的地层压力。
例如，沉积岩的密度相对较小，因此地层压力较小；而构造岩的密度比较大，所以地层压力较大。
地层压力的当量密度还受到地层中流体的性质和状态的影响。
地层中的流体包括水、油、气等。
流体的密度和流动性会影响地层的压力分布。
例如，含有大量水的地层可以减小地层的压力，因为水是一种不可压缩的流体，可以通过流动来分散压力；相反，含有大量气体的地层会增加地层的压力，因为气体是可压缩的，难以通过流动来分散压力。
地层压力的当量密度也受到地质构造的影响。
地壳的构造包括断层、褶皱等地质现象，这些构造会导致地层压力的不均匀分布。
例如，断层会导致地层中某些地方的压力显著增大，而褶皱则会导致地层压力的分布相对均匀。
地层压力的当量密度在采油工程中具有重要的意义。
合理的地层压力分布可以指导油井的钻探和完井，以及油藏的开发和生产。
了解地层压力的当量密度也可以帮助工程师进行油井测试和评估油藏的开发潜力。
总而言之，地层压力的当量密度是地层内部流体所受到的压力。
它与地层深度、岩石密度、流体性质和状态以及地质构造等因素密切相关。
了解地层压力的当量密度对于油井工程和油藏开发具有重要的意义。
3第一章 钻井工程地质条件—压力
p 2. 上覆岩层压力： o 上覆岩层压力：
3. 基岩应力： 基岩应力： 4. 地层压力
=
= ∫0 0.00981 o (D)dD ρ
D
Po = P p + σ
正常地层压力： 正常地层压力：Pp=Ph=0.00981ρh1，水力学开启系统 异常高压： 异常高压： pp=po-σ＞ph，水力学封闭系统 ＞
在地层的沉积过程中，随着上覆沉积物不断增多，地层逐渐被压实，孔 隙度减小。如果地层是可渗透的、连通的，地层中流体的流动不受限制（称 之为水力学开启系统），地层孔隙中的流体则随着地层的压实被排挤出去， 建立起静液压力条件。 在地层被不渗透的围栅包围，流体被圈闭在地层的孔隙空间内不能自由 流通（称之为水力学封闭系统）的条件下，随着地层的不断沉积，上覆岩层 压力逐渐增大，而圈闭在地层孔隙内的流体排不出去，必然承受部分上覆岩 层重力。结果是地层流体压力升高，地层得不到正常压实，孔隙度相对增大， 岩石密度相对减小，基岩应力相对降低。这种作用称为欠压实作用 欠压实作用。 欠压实作用
p p = 0.00981 ρ p D
注意： 注意：声波时差不仅与地层孔隙度有关，而且受岩石弹性、地层流 体性质、钻井液性能、测井误差等因素的影响，因此预测结果存 在一定的误差。
第一章 钻井的工程地质条件
上节小结
第一节 地下压力特性
一、地下各种压力的概念
1. 静液压力： ph=0.00981ρhl 静液压力： ρh
第一节 地下压力特性
3. 地层压力的计算方法
经验图版法、经验公式法 当量（等效）深度法 经验公式法、当量 等效） 经验公式法 当量（ （1）经验公式法 ）
ρ
p
=ρ
地层压力和温度
一个具有统一水动力系统的油气藏， 其压力梯度值是一个常数，即地层压 力随油气层埋藏深度而呈直线增加。 当实测得到具不同海拔高度的原始地 层压力时，作压力随海拔高度变化的 关系曲线。对新井，只要准确测得其 深度，便可得该井的原始地层压力。
（一）原始油层压力
2、原始油层压力的确定方法 （3）计算法
压力（PH）的比值。
p
fH
1 p
正常地层压力 >1: 高压异常
1 p 异常地层压力 <1：低压异常
二、异常地层压力研究
（一）异常地层压力的概念 ② 压力梯度法：
用压力梯度GP来表示异常地层压力的大小。 GP = 0.01MPa/m: 正常地层压力 GP > 0.01MPa/m: 高异常地层压力 GP < 0.01MPa/m: 低异常地层压力
井底流动压力（井底流压）：油井生产时测得的井底压 力称为井底流压。它代表井口剩余压力与井筒内液柱重 量对井底产生的回压。用Pb表示。
油井生产时，井底流压Pb小于油层静止压力Ps，油层 中的流体正是在该压差的作用下流入到井筒。
（二）目前油层压力 1、目前油层压力及其分布 （1）单井生产时油层静止压力的分布
（二）目前油层压力
2、油层静止压力等压图的编制与应用 1）编制：
为了准确地绘制油层静止压力 等压图，需定期测得油井和水井 的油层静止压力。比较好的办法 是在油井中定期测压力恢复曲线， 而在水井中测压力降落曲线。
绘制某一时刻的等压图，不同 时期的压力值应该换算为同一作 图时期的压力值。换算时多采用 油藏平均压力递减曲线法。
（二）目前油层压力
1、目前油层压力及其分布
（2）多井生产时油层静止压力的分布
地层压力单位
地层压力单位地层是地球的外壳构成的一层岩层，通过含水层、油气层以及矿床等自然地质要素来挖掘资源。
因此，地层压力是在地质过程中必须考虑的因素，需要对其进行实际的测量和监测。
一、地层压力的定义和意义地层压力是指地下岩石和水压力的总和，其大小是由岩层自身的性质和深度等因素所影响的。
地层压力的重要性在于它直接影响着石油、天然气等矿物资源的开发，因此其准确的测量和分析对于石油工业的发展和实践具有重要的意义。
二、地层压力的测量方法1.测量钻孔重量法该方法是通过在不同深度的钻孔中进行砂袋重量和上部钻杆重量的测量，利用重力方程确定地层压力的大小。
此方法的优点是测量结果可靠且测量精度高，但是操作复杂，需要大量的实地测试和精密仪器的支持。
2.地形压力计法地形压力计法是一种比较常用的测量方法，其基本原理是通过将应力计的感应层置于加卸载器中，测定不同深度下的地层压力。
此方法操作简单、实用性强，广泛应用于矿山和建筑领域中的开发工作。
3.地震勘探法通过利用传统的地震勘探原理，确定在不同地质结构中的速度、密度和波速等参数，运用反演算法计算出地层压力。
此方法适用于大规模区域的测量要求，具有较高的精度和准确性。
三、地层压力单位的表示方法地层压力的单位通常用兆帕斯（MPa）或者磅力/平方英尺（PSF）来表示。
其中，1兆帕斯等于1百万帕斯卡，1磅力/平方英尺等于约47.8帕斯卡。
四、地层压力的影响因素1.地质环境由于不同地质环境中地层物性不同，例如密度、岩性、含水量等因素的差异会造成地层压力的变化。
2.地表载荷地表载荷主要指建筑、桥梁等人工建筑物及其相关设备、交通工具的荷载，其质量和分布均会影响地层压力。
3.地震和地质活动地震和地质活动会引起地层产生变形、断裂和塌陷等现象，进而影响地层压力的产生和变化。
五、地层压力的应用地层压力的研究对于油气开发、矿床勘探、地下水开采、工程建设等领域都有着重要的应用价值。
特别是在石油工业中，对地层压力的测量和分析是进行油田勘探、钻井、完井、生产以及二次开发等工作的基础和前提。
现场地层压力计算
现场地层压力计算地层压力是指地底下不同深度的地层对于上方地层的压力。
它是地质学和工程学中一个重要的参数，可以帮助人们了解地质构造和工程施工过程中的地层情况。
现场地层压力的计算是指在实际工程施工过程中通过现场观测和测量来得出地层压力的数值。
地层压力计算是一项复杂的工作，需要考虑多种因素。
首先，需要了解地层的岩性和物理性质。
不同的岩石有不同的密度和弹性模量，会对地层压力产生影响。
其次，需要了解地层的深度和合理的地质模型。
地层的深度越深，地层压力也越大。
最后，需要考虑到地层的应力状态。
地层的应力状态是指地层所受到的水平应力和垂直应力的大小和方向。
在石油工程中，常用三轴试验来测量地层的应力状态。
现场地层压力的计算主要有两种方法：经验公式法和力学模型法。
经验公式法是通过分析大量的勘探和施工数据，推导出的经验公式来计算地层压力。
这种方法适用于常规地质构造和常见的岩石类型。
常用的经验公式有福林公式和勘探开发常数法。
力学模型法是通过建立合理的力学模型来计算地层压力。
这种方法考虑到了地层的应力状态和物理性质，计算结果更为准确。
常用的力学模型有弹性模型和塑性模型。
弹性模型适用于较小深度的地层，考虑到了地层的弹性变形；塑性模型适用于较大深度的地层，考虑到了地层的塑性变形。
在现场地层压力计算中，需要进行多项测量和观测。
例如，通过钻孔获取地下岩石样本，进行岩性分析和物理性质测量；通过测量井孔的压力和温度，并进行流量测试来获取地层的流动性质和应力状态。
这些数据可以用于计算地层压力，并进一步指导工程施工和地质勘探。
总之，现场地层压力的计算是一个重要的工作，需要考虑多种因素并进行多项测量和观测。
只有准确地了解地层的物理性质、应力状态和地质构造，才能计算出合理的地层压力，并为工程施工和勘探提供准确的数据和指导。
油田基础知识
1、地层静压全称为地层静止压力，也叫油层压力，是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时所测得的油层中部压力，简称静压。
在油田开发过程中，静压是衡量地层能量的标志。
静压的变化与注入和采出油、气、水体积的大小有关。
2、原始地层压力：油层在未开采前，从探井中测得的油层中部压力。
3、静水柱压力：井口到油层中部的水柱压力。
4、压力系数：原始地层压力与静水柱压力之比。
等于1时，属于正常地层压力；大于1时，称为高异常地层压力，或称为高压异常；小于1时，称为低异常地层压力，或称低压异常。
主要是用它来判别地层压力是否异常的一个主要参数。
但是有人说用1来做标准就笼统了，不同的区块有不同的常压值，一般油田都是0.8-1.2是正常值，小于则是低压区，大于则是高压区。
它对钻井、修井、射孔等工程有重要作用，油层高压异常地层钻井修井过程中要加大压井液的密度，防井喷；低压异常地层钻井修井时，要相应降低压井液的密度，防止井漏，污染地层。
地层压力系数也是确定开发层系的一个重要依据，相同压力体系的地层可以用同一套井网开发，不同压力体系的地层需要不同的井网进行开发，否则层间干扰太大，不能有效发挥地层产能，有时可能造成井下倒灌现象的发生。
5、原油体积系数：是指地层条件下单位体积原油与地面标准条件下脱汽体积比值6、井筒储存效应与井筒储存系数：在油井中，由于井筒中的流体的可，关井后地层流体继续向井内聚集，后地层流体不能立刻流入井筒，这种现象称为井筒储存效应。
描述这种现象大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。
7、原油的体积系数：原油在地面的体积与地下体积的比值。
8、微电极电阻率微梯度电阻率与深浅双侧向电阻率的区别（1）深、浅侧向分别测量原状地层、侵入带电阻率，因为存在裂缝时泥浆侵入对深、浅侧向的影响不同，用其幅度差判断裂缝：通常正差异一般为高角度缝，负差异为低角度缝，无幅度差就没缝或者是非渗透层；（2）微电极系测井测量得到微梯度、微电位电阻率，微梯度一般反映泥饼、微电位一般反映冲洗带，二者之差主要用来判断是否为渗透性地层，裂缝发育时地层渗透性较好，从道理上讲是可以用微电极反映出来的。
平均地层压力定义
平均地层压力定义平均地层压力是指地下岩石层中的压力均匀分布的平均值。
地层压力是地球内部产生的重力作用和岩石层受到的压缩力所引起的。
它是地球科学研究中非常重要的参数，对于油气勘探和开发、地下水资源开发、地下工程的设计与施工等领域具有重要的指导意义。
地球是由不同岩石组成的，而每一种岩石都有自己的密度和压缩性。
地层压力的大小受到岩石密度、压缩性、上部岩石层数、地下深度等多种因素的影响。
一般来说，地下深度越大，地层压力就越大。
例如，海洋底部的地层压力相对较小，而位于陆地深处的地下岩石层的地层压力就比较大。
地层压力的变化在地层中并非均匀分布，通常会呈现出一定的规律性。
上层岩石层的压力较小，随着深度增加，地层压力逐渐增大。
但是随着深度进一步增加，地层的压力增加速度逐渐减小，呈现出递减趋势。
这是因为地球内部岩石材料的压缩性以及重力的作用使得地层压力逐渐增加，而岩石层的物理性质也会在一定范围内影响地层压力的分布。
地层压力的准确测量对于油气勘探和开发具有非常重要的意义。
受到地层压力的影响，油气会向地下高压区域移动，因此了解地层压力的分布情况可以帮助工程师确定最佳的开采方案。
同时，地层压力也会对油气井产能等参数产生影响，因此在油气勘探和生产中对地层压力进行准确测量和分析，对于提高油气产量和开采效率至关重要。
除了油气勘探和开发领域，地层压力对于地下水资源开发和地下工程的设计与施工也有重要意义。
在地下水资源开发中，了解地层压力的分布有助于确定水井的设计和施工参数，确保水井的正常运行和水量的稳定供应。
在地下工程的设计与施工中，地层压力的分布情况可以帮助工程师确定基坑支护结构和地下建筑物的设计参数，确保工程的安全和稳定。
综上所述，平均地层压力是地球内部岩石受到的重力和压缩力作用的结果，对于油气勘探和开发、地下水资源开发、地下工程的设计与施工等领域具有重要的指导意义。
准确测量和分析地层压力的分布情况，可以提高勘探开发效率，确保水资源供应和地下工程的安全稳定。
地层三压力之间的关系
地层三压力之间的关系1. 前言嘿，朋友们，今天我们来聊聊一个有趣的话题——地层三压力之间的关系。
可能有人会问：“地层三压力是什么鬼？”别担心，咱们慢慢捋清楚。
简单来说，地层三压力就是指在地下岩层中，存在的三种不同类型的压力：有效压力、孔隙压力和总压力。
听起来有点复杂，但其实跟咱们生活中的许多事情有点像，就像压力锅里的水蒸气一样，有时候也需要好好调节。
接下来，我们就一起踏上这趟地层之旅，来看看这些压力之间到底有什么奥秘。
2. 压力的基本概念2.1 有效压力首先，咱们从有效压力说起。
有效压力，简单来说，就是地层中岩石粒子之间实际承受的压力。
想象一下，咱们在沙滩上玩沙子，踩下去会感受到沙子往上推的力量，这就是有效压力在作怪。
它跟地层的强度、稳定性息息相关，压力越大，地层就越稳定。
就像咱们常说的“稳如泰山”，这时候的地层就像个镇定的大汉，谁也别想把它动摇。
2.2 孔隙压力接下来，我们聊聊孔隙压力。
孔隙压力就是指岩石内部孔隙里流体所施加的压力。
比如说，当你喝饮料的时候，瓶子里的气泡会把液体往外推，这就有点像孔隙压力。
孔隙压力的大小直接影响到有效压力，如果孔隙压力高，岩石就会变得软软的，有点像发酵的面团，别提多脆弱了。
因此，控制好孔隙压力，就能让整个地层保持稳定，咱们可不想让自己脚下的地板突然“嘭”一声塌了吧。
3. 总压力3.1 总压力的作用好啦，最后我们聊聊总压力。
总压力就是岩层所承受的全部压力，包括有效压力和孔隙压力。
可以说，总压力就是个“大管家”，把有效压力和孔隙压力都管理得服服帖帖。
就像做生意的老板，要把成本和收益都算清楚，才能知道赚了多少。
总压力的变化会直接影响到地层的行为，太高了可能会导致地震，太低了又会让地下水过于丰富，形成淹水等情况，真是一头的麻烦。
3.2 三压力的互动关系这三种压力之间可不是单打独斗的，彼此之间可有着千丝万缕的联系。
举个简单的例子，当孔隙压力增加时，通常会导致有效压力降低，这就像是朋友间的相互影响，有时候一方的情绪波动会直接影响到另一个人的心情。
地层压力概念
地层压力概念嘿，朋友们！今天咱来聊聊地层压力这个挺有意思的玩意儿。
你说地层压力像啥呢？就好比是大地的“脾气”！想象一下，大地就像一个巨大的“情绪包”，地层压力就是它的喜怒哀乐呢。
有时候它很温和，压力不大不小，一切都平平稳稳的；可有时候它就会突然“发脾气”，压力变得特别大或者特别小，那就可能会带来一些麻烦啦。
咱平时生活中也能找到类似的例子呀。
就像咱骑自行车，轮胎的气要是太足了，骑起来就会蹦蹦跳跳的，说不定还会爆胎呢；要是气不足呢，那骑起来就费劲得很。
地层压力也是这样，太高或者太低都不行。
在石油开采中，地层压力可重要啦！要是不了解它，就像闭着眼睛走路一样，容易摔跤。
开采石油的人得像了解好朋友的脾气一样了解地层压力，这样才能顺顺利利地把石油从地下弄出来。
比如说吧，如果地层压力特别高，就像一个装满气的气球，你要是不小心弄破了它，那可不得了，石油可能会像喷泉一样喷出来，这多吓人呀！但要是地层压力太低呢，石油就像懒洋洋的小猫，怎么都不愿意出来，那可就急死人啦。
那怎么才能知道地层压力呢？这就得靠那些聪明的科学家和工程师们啦。
他们有各种各样的办法和工具，就像医生看病一样，通过各种检查来了解地层的“健康状况”。
而且啊，地层压力还不是一成不变的呢。
它会随着时间、开采情况等因素而变化。
这就好比天气，一会儿晴天，一会儿阴天，让人捉摸不透。
所以开采石油的人得时刻关注着地层压力的变化，就像我们每天关注天气预报一样。
哎呀，想想看，在地底下那么深的地方，还有这么个神秘的地层压力在起着作用，是不是很神奇？这也让我们更加佩服那些研究地层压力的人，他们就像探索地下秘密的勇士，努力为我们揭开地层压力的神秘面纱。
总之呢，地层压力可不是个小事情，它关系到我们能不能顺利地开采石油，关系到我们的能源供应呢。
我们可得好好重视它，了解它，就像对待一个重要的朋友一样。
这样，我们才能和地层压力和谐相处，从地下获取我们需要的宝贵资源呀！你说是不是呢？。
地层压力
第三，在欠平衡钻井条件下，Δ P的微小变 化可引起岩石强度显著的变化，也就是说 本模型对异常压力地层反应非常敏感。
3） 地层孔隙压力计算
有了井底压差就可以用下式来计 算地层孔隙压力梯度。
Gp ECD p /(TVD Cf )
井号
Q002 Q002 Q002 Q3 Q3 Q001A Q001A J1
井深 (m)
3560 4098 4777 3360 3990 3360 4480 3820
岩石强度法 dc 指数法预测值一实测值对比
实测压力梯
岩石强度法
Dc 指数法
度当量密度 压力梯度
误差 压力梯度 误差
(g/cm3)
(g/cm3)
dp指数法
1.dc指数法
dc指数法是在机械钻速法的基础上提出来
模式
dc
lg( 3.282) NT
n
lg( 0.684W ) m
D
T--钻时,min/m
N--转盘转速,r/min W--钻压,KN D--钻头直径,m
ρ n--地层水密度,g/cm3 ρ m--实际使用的钻井液密度, g/cm3
纵波在地层中传播速度表示如下:
式中
v2
E
e
(1
1 )(1 2)
--岩石波松比.
从上式可以看出,纵波传播速度与岩石密度. 弹性系数等有关.而岩石密度和弹性系数又 取决于岩石性质.结构.空隙度以及埋藏深度 等.因此,不同的地层岩性就有不同波速.这样, 只要能测得声波在地层中的传播速度,就能
根据实际钻速和泥浆密度,求出各岩层的压 实性系数c值.
地层压力
地层压力一、基本概念1、静液压力：是由钻井液柱重量引起的压力。
2、地层压力：是指作用在岩石孔隙内流体（油气水）上的压力，也称为地层孔隙压力。
3、上覆地层压力：指覆盖在地层以上的地层基质（岩石）和孔隙中流体（油气水）的总重量造成的压力。
4、破裂压力：在井中一定深度处的地层，其承受压力的能力是有限的，当压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层的破裂压力。
5、压力系数：是地层原始压力与同一深度地层水静水柱压力的比值(实际仍是当量密度，只是去掉密度量纲)。
6、当量钻井液密度：某深度处的钻井液液柱压力（包括循环阻力和波动压力等）等于该深度的地层压力时的钻井液密度(ECD=101.97＊压力梯度)7、静水压力（Hydrostatic Pressure）：指单位液体重量与静液柱垂直高度的乘积。
ph = (g*ρ*H )/1000 ≈ (ρ*H)/1000ph------ 静水压力 Mpag ------ 重力加速度 9.81m/s2ρ ------ 钻井液密度 g/cm3H ------ 垂深 m8、静水压力梯度（HydrostaticPressureGradient）：静水压力梯度是指每单位深度上静水压力的变化量。
Hpg = ph/H ≈ ρ*g/1000Hpg ------ 静水压力梯度 MPaρ ------ 单位体积质量 g/cm3体积密度法：Hpg =（103* ph）/g*H9、地层孔隙压力（Pore Pressure）：指作用地岩石孔隙中流体上的压力。
对于现场计算，孔隙压力与流体液柱的密度及垂直深度有关pf = (ρf*g*H)/1000pf ------- 地层孔隙压力 MPaρf ------- 地层流体密度 g/cm310、地层孔隙压力梯度（ Pore Pressure Gradiet）：指单位深度上地层孔隙压力的变化量。
pfg = pf/H ≈ ρf*g/1000体积密度法：pfg =（103* pf）/g*H孔隙压力梯度等于或接近于静水压力梯度时称为正常孔隙压力梯度；低于静水压力梯度时称为低压力异常孔隙压力梯度，简称低压力异常。
地层压力和地层温度
2、油层静止压力等压图的编制—一般了解
★
▲ ▲ ▲
油层静止压力的获取：
在油井中 →定期测压力恢复曲线； 在水井中 →定期测压力降落曲线； 将不同时期压力值换算为同一作图时期压力值
(换算时多采用油藏平均压力递减曲线法);
▲
相邻两井之间某点油层静止压力— 一般采用线性内插法求取。
100 90 80 80 70 60
第一节 地层压力
一、有关地层压力的概念 二、原始油层压力研究 三、目前油层压力 四、油层折算压力 五、异常地层压力研究
第一节 地层压力
一、有关地层压力的概念
★★
1、静水压力--指由静水柱造成的压力。
PH H w g
★
PH--静水压力，Pa； ρW--水的密度，kg/m3； H--静水柱高度，m； g--重力加速度，9.8m/s2。
五、异常地层压力研究
r处地层 压力 油层静止压力PS 井底流动压力
研究点与井筒轴距离
油井供给半径
压降漏斗示意图
⑵ 多井生产时油层静止压力的分布
多口井同时生产时产生相互干扰。此时，任意一点的压力 是油层上各井(产油井、注水井)在该处所引起压力的叠加。
油藏中任一点A压力降落 △PA＝△P1+△P2+△P3
A
总的压降漏斗
3口井同时生产油层压力分布示意图
原始油层压力分布示意图
2井(4井)原始油层压力＝油水界面压力值－油水界面至 井底油柱重量产生的压力＝ 6.17MPa 2井液面海拔240.7m低于井口海拔(+350m)，原油不能自喷 4井液面海拔240.7m高于井口海拔(+100m)，为自喷井
ρo=0.85×103kg/m3
7.84MPa 天然气 原油 水
地层压力公式
地层压力公式1．静液压力Pm(1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。
在钻井中钻井液环空上返速度较低，动压力可忽略不计，而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。
(2)静液压力Pm计算公式：Pm＝0.0098ρmHm (2—1)式中 Pm——静液压力，MPa；ρm——钻井液密度，g／cm3；Hm——液柱垂直高度，m。
(3)静液压力梯度Gm计算公式：Gm＝Pm／Hm＝0.0098ρm(2—2)式中 Gm——静液压力梯度，MPa／m。
2．地层压力Pp(1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力，也称地层孔隙压力。
(2)地层压力Pp计算公式：Pp＝0.0098ρpHp(2—3)式中 Pp——地层压力，MPa；ρp——地层压力当量密度，g／cm3；Hm——地层垂直高度，m。
(3)地层压力梯度Gp计算公式：Gp＝Pp／Hp＝0.0098ρp(2—4)式中 Gp——静液压力梯度，MPa／m。
(4)地层压力当量密度ρp计算公式：ρp＝Pp／0.0098Hm＝102Gp(2－5)在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类：a.正常地层压力：ρp＝1.0～1.07g／cm3；b.异常高压：ρp>1.07g／cm3；c.异常低压：ρp<1.0g／cm3。
3．地层破裂压力Pf地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。
当达到地层破裂压力时，使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。
从钻井安全方面讲，地层破裂压力越大越好，地层抗破裂强度就越大，越不容易被压漏，钻井越安全。
一般情况下，地层破裂压力随着井深的增加而增加。
所以，上部地层(套管鞋处)的强度最低，易于压漏，最不安全。
(1)地层破裂压力Pf计算公式：Pf＝0.0098ρfHf(2－6)式中 Pf——地层破裂压力，MPa；ρf——地层破裂压力当量密度，g／cm3；Hf——漏失层垂直高度，m。
(2)地层破裂压力梯度Gf计算公式：Gf＝Pf／Hf＝0.0098ρf(2－7)式中 Gf——地层破裂压力梯度，MPa／m。
煤层地层压力和解析压力
煤层地层压力和解析压力煤层地层压力是一门研究深层煤层地层压力及其控制规律的学科，它与煤层地质学及矿山勘探工程密切相关。
煤层地层压力的研究可以帮助矿山的开采设计及钻井安全有效地实施。
地层压力是指地应力压力的代表性概念，是深层煤层里岩石间隙与地应力压力的平衡关系。
在煤层采矿过程中，既要维持地层稳定，同时又要在合理的压力范围内进行采矿活动，这就非常依赖于对地层压力的准确测量和分析。
解析压力是一种量测技术，它可以用来检测深层煤层地层压力。
它可以在采矿过程中准确定位暗层，更好地预测采矿中的风险，减少采矿的安全隐患，同时，辅助矿山在实施采矿活动前，分析地层压力变化情况，采取必要预防措施确保采矿安全可靠。
从地质理论上来讲，计算和解析深层煤层地层压力有着重要的意义：首先，它可以用定量的方法描述煤层的地应力状态，其次，它还可以帮助更好地理解深层煤层的运行规律。
解析压力有着准确、快速、精准等优点，借助它，可以获取深层煤层围岩应力及其演变规律，从而更好地了解深层煤层地层压力的变化特征。
同时，可以根据解析压力测量结果，针对不同的地质把握深层煤层围岩和支护工程的质量，保证矿山开采安全可靠。
在深层煤层采矿过程中，测量和解析地层压力的重要性不言而喻。
实际的采矿活动要建立在合理的地层压力状态上，进而确保采矿过程安全有效。
解析压力是煤层地层压力测量和研究中最重要的技术，它可以更好地解析和分析深层煤层地层压力，把控采矿过程，保证矿山开采安全可靠。
总之，煤层地层压力及其解析压力的测量和解析对于煤矿开采安全至关重要。
解析压力技术拥有准确、快速、精准的特点，有助于检测深层煤层地层压力，控制煤层采矿的过程，减少采矿活动的安全风险。
同时，要保持对煤层地层压力变化情况的监测，分析地层压力状况，采取有效的预防措施，确保煤层采矿安全有效。
煤层地层压力和解析压力
煤层地层压力和解析压力在日常的能源开采中，有一个极为重要的概念叫做“煤层地层压力与解析压力”。
它是采油和采煤的一种基础理论，在这一领域中拥有特殊的应用，并且是日常能源开采以及能源独立性状况的重要依据。
因此，本文将就煤层地层压力与解析压力进行论述，对其机理、应用和相关规定进行分析，为做出正确的采油和采煤抉择提供参考依据。
一、煤层地层压力与解析压力的机理煤层地层压力是指在煤层内，由邻近层的泥岩压力和与之相对的水膨胀压力相加而产生的压力。
它是固体层压力的主要来源，可以有效稳定煤层的岩石结构，减少因煤层膨胀和变形而对工程的影响。
解析压力是指在水体的物理变化过程中，由水体的系统变化所产生的压力，它主要来源于煤层内部物质的变化。
物质变化过程中所产生的压力，又分为“总压力”和“相对压力”。
“总压力”是指系统内物体的压力之和，而“相对压力”则是指物体在系统内的相对压力，它可以通过物质变化来解释。
二、煤层地层压力与解析压力的应用煤层地层压力和解析压力在日常的能源开采中都得到广泛的应用。
在采油运营中，煤层地层压力的应用可以帮助确定注采作业的合理位置，从而实现稳定采油，延长油田寿命。
同样，解析压力能够揭示系统内油层状态，从而有效把握采油运营中的细节，在后期采收中发挥重要作用。
此外，在采煤运营中，煤层地层压力和解析压力的合理应用，可以帮助定位煤层的最佳开采位置，并有效保证煤层开采过程的安全性和稳定性。
三、煤层地层压力与解析压力的相关规定针对煤层地层压力与解析压力的应用，相关部门和机构也纳入了一些规定，以保障能源开采活动的安全和顺利。
在煤层地层压力方面，要求采掘厂应因地制宜采取有效措施，确保采掘过程中保持煤层岩石结构稳定，进而保证煤层开采安全。
此外，在解析压力方面，要求各能源开采企业应制定相应的形势分析方案，以把握各项参数的变化，及时发现与解决问题，保障采油和采煤运营的顺利进行。
四、最后煤层地层压力和解析压力是日常能源开采活动中的重要理论依据。
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dc趋势线的左边界是正常地层和超压地层
的界线。
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
dc 0 2000 0.75 1.5 2.25 3 0.4 PP form dc, g/cc 0.8 1.2 1.6 2 0.4 PP from AC&VSP, g/cc 0.8 1.2 1.6 2 2400
3 . 2、Sigma指数法
考虑到压差影响，以上公式修正为：
0 F t
F 1 1 1 n P n P
2
ΔP是钻井液柱和地层之间的压差 n是一个时间的函数
三、如何预测地层压力
3 . 2、Sigma指数法
Sigma趋势线：
r a 0.001HV b
上覆压力梯度：覆盖在某处地层以上的岩石 骨架和空隙中流体的总重量造成的压力。 它的精度是影响计算地层压力梯度的重要因 素之一。 上覆压力梯度可由声波测井、密度测井或 a、 b、c系数法确定。
三、如何预测地层压力
5、几个相关概念
泊松比：弹性物体经受纵向负荷时，横向 与纵向的应变比值。
它是决定破裂压力的重要因素。
2800
3200
Depth, m
3600
4000
4400
4800
Legend
AC VSP
Well Test
5200
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
用dc指数计算地层压力梯度： 对数法 Gf=Gh * (dn-d)
等效深度法 Gf=G0-(G0’-Gh) * αln(dn/d) 反算法 伊顿法 Gf=Gh * (dn/d) Gf =G0-(G0-Gh) * (d/dn)a指数法
t
WOB AV
0.5
RPM AV
0.25
0.25
D ROPAV
0.0287 0.001H V
WOBAV—钻压，吨 RPMAV—转速，转/分钟 D—钻头直径，英寸 ROPAV—钻速，米/小时 HV—垂直井深，米
三、如何预测地层压力
B—钻头磨损校正因子
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
正常dc趋势线：正常地层压力的地层中dc值与深度 的关系曲线。
ln( dcsn) a HV b
dc指数在异常高压区偏离正常趋势线，比正常趋势 线低 。
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
dc趋势线可采用回归计算、目测或由经验
三、如何预测地层压力
4、破裂压力梯度
伊顿法
马氏法 黄式法
Gff= Gf+( μ / (1- μ) ) * ( G0-Gf )
Gff= Gf+K * ( G0-Gf ) Gff=η * Gf+ (2μ / (1- μ) +K )* ( G0Gf )+1000 * St / H
三、如何预测地层压力
5、几个相关概念
三、如何预测地层压力
3、主要计算方法分类
dc指数法 Sigma指数法
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
d指数:
ROPAV ln 60 RPM AV d 12WOB AV ln 6 10 D
ROPAV—钻速，英尺/小时 RPMAV—转盘转速，转/分钟 WOBAV—钻压，磅 D—钻头直径，英寸
Sigma指数在异常高压区偏离正常趋势线， 比正常趋势线低 。
三、如何预测地层压力
3 . 2、Sigma指数法
用Sigma指数计算地层压力梯度：
201 Y Pf ECD nY (2 Y ) H V
Y
r t
三、如何预测地层压力
4、破裂压力梯度
破裂压力是指克服地层压力、骨架强度和 水平构造应力所必须的压力。
三、如何预测地层压力
5、几个相关概念
骨架应力系数：岩石骨架水平与垂直应力 之比。
它和泊松比有以下关系：
K
1
四、地层压力监测软件简介
实时监测地层压力，预报工程事故， 实现安全钻进；
根据某一口井的数据计算压力趋势， 可推测当前区块的地层结构。
综合录井地层压力检测介绍
什么是地层压力 为什么要预测地层压力 如何预测地层压力 地层压力监测软件简介
一、什么是地层压力
地层压力是作用于指定深度上岩层孔 隙内流体（水、油、气）上的压力。 地层压力也叫孔隙流体压力。
二、为什么要预测地层压力
1、异常地层压力的概念
偏离正常静水压力叫做异常地层压力
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
为了消除钻井液密度对d指数的影响,引入dc 指数:
dc d
n
ECD
ρn—正常地层孔隙压力梯度，克/厘米3 ECD—钻井液循环当量泥浆密度，克/厘米3
三、如何预测地层压力
3 . 1、dc指数法
考虑到钻头磨损造成的误差,得到dcs指数:
B ROPAV ln 60 RPM n AV dcs 12WOB AV ECD ln 6 10 D
2、综合录井响应特征
钻速增加 dc指数偏离正常趋势线
钻井工程 参数特征
Sigma指数偏离正常趋势线
扭矩急剧增加
三、如何预测地层压力
2、综合录井响应特征
气测录井含气异常
钻井液变 化特征
井涌 钻井液密度的降低
泥浆池液位的升高
三、如何预测地层压力
2、综合录井响应特征
泥页岩密度降低
地质响 应特征
岩屑变得异乎寻常的大 水的重碳酸盐浓度高
异常高压（超过静水压力） 异常低压（低于静水压力）
二、为什么要预测地层压力
2、异常压力的危害
异常地层压力是含油气 盆地一种普遍存在的现 象。
它带来的潜在危险包括： 井漏、井喷、卡钻、地 层污染。
三、如何预测地层压力
1、超压的成因
压实效应 成岩作用 密度差作用 构造应力及构造活动
三、如何预测地层压力