地层压力
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局限性
预测精度不高 预测结果只能作为钻井设计的参考
原理
纵波速度是预测地层孔隙压力的 主要依据。
影响地震纵波传播速度的因素
岩石的类型 埋深和结构
地震预测地层孔隙压力模式
直接预测法、 等效深度法、 和图板预测法
提高地震预测的精度的措施
地震资料的质量 解释工作水平 建立合理有效的地震层速度模型 钻井和地质资料越全面
4. 作dc指数正常趋势线。
作图法：在正常压力井段通过绝大多数点 画一条斜直线，在直线上任取两点即可写 出正常趋势线方程。
dc=b+ah
及式
dc=10ah＋b
式中： H-井深。
a-正常趋势线斜率
b-正常趋势线截距。
解析法：在正常压力井段，用回归法求出dc-H之 间的回归方程。
5.求地层压力：
受其它许多因素的影响
钻头水利因素 钻头类型 地质情况等因素
目前对这些问题正在进行研究解决
2. 岩石强度法
岩石强度法检测地层压力原理
正常地层在其上覆岩层的作用下，随着岩层埋 藏深度的增加，岩石的压实程度相应增加，地 层的孔隙度减小，钻进时岩石所表现出的强度 增加。
大多数类型的岩石，其岩石强度的变化与地层 的孔隙压力有必然的联系.
第二，当Δ P为高值时，岩石强度达到最大 值，这种性质在实验室对页岩作三轴实验 时得到了证明。
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
地层压力评估技术
概述 原始地层压力评估
钻前评估技术 随钻评估技术 钻后评估技术
油田开发过程中的地层压力预测
一、钻前评估技术
意义
无钻井资料的新探区来说，是获得孔隙压力数 据的重要途径
方法
利用地震资料预测地层孔隙压力及破裂压力
根据地层中声波速度和地层中孔隙压力之间的关系， 计算出地层孔隙压力。
密度 埋深 孔隙压力增高，孔隙度 增大。岩石的密度减小， 地震波的速度降低 地震波速随深度的增加 而明显减小可认为可能 是高压异常的反映
二、 随钻评估技术
随钻检测的意义
利用钻井过程中随钻测量得到的钻井参数及地 质资料来评估地层孔隙压力
常用方法
dc指数法 标准化钻速法 机械钻速法 页岩密度法 西格马法 c指数法 岩石强度法
孔隙压力。
dc指数法监测地层压力的具体作法
1 .现场资料采集
采集资料时，若是第一口探井应从地质料录 井处开始，其它井在过渡带前300~500米开 始。
应收集如下数据：
地质数据：井深、地层、岩性、钻时。
钻井数据：钻压，转速泵压，排量，钻头类型，尺寸。
要求取全，取准数据，并舍去非正常的钻井 数据和非泥岩，页岩数据。
利用这一规律可在钻进过程中及时发现井下异 常压力。
1）岩石强度模型的建立
岩石强度是根据现场随钻采集的钻井地质 数据，包括井深、钻压、转速、钻井液密 度、排量、钻头扭矩、钻头特性及地层岩 性等参数来评估岩石强度
用岩石强度与地层孔隙压力之间的关系模 型来计算地层孔隙压力。
(1)岩石强度模型
RS Af1(W) f2(N) f3(R) f4(Bs) f5(Eff )
1)反算法：
p
dch dc0
h
式中 dch 正常趋势线上的dc值
dco- 实际计算的dc值
p-所求深度的地层当量泥密度。
h-正常压力当量密度。
2) 等效深度法
p p H AG0 H 0 (G0 GH )
Dc指数法的适用条件
dc指数法只适用于正常沉积压实的泥 页岩地层
式中 Δ P—压差,Mpa； Rsmax—在过平衡钻井条件下的最大岩石
强度,kPa； ARS—平均岩石强度, kPa； RS0—压差为零时的岩石强度, kPa； a,b,c--常数。
该模型具Fra Baidu bibliotek以下特点
第一, 对于低的正压差值Δ P, 它具有近似 的指数形式，这个特性可在随钻录井中得 到很好的验证。
RS
A
W N R (Bs )r3
(
Ed
)
r1
(
Q Dh Dn
)r2
f
(t)
f (t ) ( Ni )r4 eT 200
其中 ε —转速指数,无因次 r1,r2,r3,r4--系数。
2）地层孔隙压力与岩石强度关系模型的建立
岩石强度与井底压差的关系
根据现场大量录井资料、地质资料和测试资料， 回归得出岩石强度与井底压差的关系如下
•
dc 指数法测量地层压力原理
在正常压力地层，随着井深的
dc
增加，对泥页岩而言，钻时逐
渐增大，dc指数也逐渐增大，
在录井图上表现为随井深增加
dc指数逐渐增大的趋势。
在异常高压井段，钻时相对减 少，dc指数也相应减少。在dc 指数--井深图上，表现为向左 偏离了正常趋势。
利用这一规律，可根据dc指数 偏离正常趋势多少来计算地层 H
f6(BT ) f7(Lith) f8 (p) f9(Hyd)
式中 A--系数； W--井底压力,KN； N--转速,r/min； R--钻速,m/h； ΔBBLSTiP--t-h----钻钻井-地头头底层直类压岩径型差性；,,mM；；pa； HEyfdf----水钻利头因磨素损；因素。
(2)对公式可作进一步简化得
2 计 算 dc 值 。 3. 绘制dc-H曲线图
一般使用半对数座标。 横坐标用对数座标代表dc值。纵座标用线
性座标代表井深Ｈ dc-H曲线的组成。 1)正常压力带：H 越大 则dc越大 2)过渡带：钻速开始增加，dc逐渐变 小。 3)异常高压带：钻速达到最大，dc指数降
到最小并趋于稳定。
ARS RS0 f3 (p) f3(p) a arctg[bp c] d
可根据邻井或本井上部井段录井数据， 确定式中的参数a,b,c,d的值。
根据录井资料,计算出岩石强度与其对应的井 底压差数据,对所的数据进行曲线拟合,可得如 下函数关系模型:
p a tg{ [( ARs RS0 ) /(RS max / RS0 )] c} b
预测精度不高 预测结果只能作为钻井设计的参考
原理
纵波速度是预测地层孔隙压力的 主要依据。
影响地震纵波传播速度的因素
岩石的类型 埋深和结构
地震预测地层孔隙压力模式
直接预测法、 等效深度法、 和图板预测法
提高地震预测的精度的措施
地震资料的质量 解释工作水平 建立合理有效的地震层速度模型 钻井和地质资料越全面
4. 作dc指数正常趋势线。
作图法：在正常压力井段通过绝大多数点 画一条斜直线，在直线上任取两点即可写 出正常趋势线方程。
dc=b+ah
及式
dc=10ah＋b
式中： H-井深。
a-正常趋势线斜率
b-正常趋势线截距。
解析法：在正常压力井段，用回归法求出dc-H之 间的回归方程。
5.求地层压力：
受其它许多因素的影响
钻头水利因素 钻头类型 地质情况等因素
目前对这些问题正在进行研究解决
2. 岩石强度法
岩石强度法检测地层压力原理
正常地层在其上覆岩层的作用下，随着岩层埋 藏深度的增加，岩石的压实程度相应增加，地 层的孔隙度减小，钻进时岩石所表现出的强度 增加。
大多数类型的岩石，其岩石强度的变化与地层 的孔隙压力有必然的联系.
第二，当Δ P为高值时，岩石强度达到最大 值，这种性质在实验室对页岩作三轴实验 时得到了证明。
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
地层压力评估技术
概述 原始地层压力评估
钻前评估技术 随钻评估技术 钻后评估技术
油田开发过程中的地层压力预测
一、钻前评估技术
意义
无钻井资料的新探区来说，是获得孔隙压力数 据的重要途径
方法
利用地震资料预测地层孔隙压力及破裂压力
根据地层中声波速度和地层中孔隙压力之间的关系， 计算出地层孔隙压力。
密度 埋深 孔隙压力增高，孔隙度 增大。岩石的密度减小， 地震波的速度降低 地震波速随深度的增加 而明显减小可认为可能 是高压异常的反映
二、 随钻评估技术
随钻检测的意义
利用钻井过程中随钻测量得到的钻井参数及地 质资料来评估地层孔隙压力
常用方法
dc指数法 标准化钻速法 机械钻速法 页岩密度法 西格马法 c指数法 岩石强度法
孔隙压力。
dc指数法监测地层压力的具体作法
1 .现场资料采集
采集资料时，若是第一口探井应从地质料录 井处开始，其它井在过渡带前300~500米开 始。
应收集如下数据：
地质数据：井深、地层、岩性、钻时。
钻井数据：钻压，转速泵压，排量，钻头类型，尺寸。
要求取全，取准数据，并舍去非正常的钻井 数据和非泥岩，页岩数据。
利用这一规律可在钻进过程中及时发现井下异 常压力。
1）岩石强度模型的建立
岩石强度是根据现场随钻采集的钻井地质 数据，包括井深、钻压、转速、钻井液密 度、排量、钻头扭矩、钻头特性及地层岩 性等参数来评估岩石强度
用岩石强度与地层孔隙压力之间的关系模 型来计算地层孔隙压力。
(1)岩石强度模型
RS Af1(W) f2(N) f3(R) f4(Bs) f5(Eff )
1)反算法：
p
dch dc0
h
式中 dch 正常趋势线上的dc值
dco- 实际计算的dc值
p-所求深度的地层当量泥密度。
h-正常压力当量密度。
2) 等效深度法
p p H AG0 H 0 (G0 GH )
Dc指数法的适用条件
dc指数法只适用于正常沉积压实的泥 页岩地层
式中 Δ P—压差,Mpa； Rsmax—在过平衡钻井条件下的最大岩石
强度,kPa； ARS—平均岩石强度, kPa； RS0—压差为零时的岩石强度, kPa； a,b,c--常数。
该模型具Fra Baidu bibliotek以下特点
第一, 对于低的正压差值Δ P, 它具有近似 的指数形式，这个特性可在随钻录井中得 到很好的验证。
RS
A
W N R (Bs )r3
(
Ed
)
r1
(
Q Dh Dn
)r2
f
(t)
f (t ) ( Ni )r4 eT 200
其中 ε —转速指数,无因次 r1,r2,r3,r4--系数。
2）地层孔隙压力与岩石强度关系模型的建立
岩石强度与井底压差的关系
根据现场大量录井资料、地质资料和测试资料， 回归得出岩石强度与井底压差的关系如下
•
dc 指数法测量地层压力原理
在正常压力地层，随着井深的
dc
增加，对泥页岩而言，钻时逐
渐增大，dc指数也逐渐增大，
在录井图上表现为随井深增加
dc指数逐渐增大的趋势。
在异常高压井段，钻时相对减 少，dc指数也相应减少。在dc 指数--井深图上，表现为向左 偏离了正常趋势。
利用这一规律，可根据dc指数 偏离正常趋势多少来计算地层 H
f6(BT ) f7(Lith) f8 (p) f9(Hyd)
式中 A--系数； W--井底压力,KN； N--转速,r/min； R--钻速,m/h； ΔBBLSTiP--t-h----钻钻井-地头头底层直类压岩径型差性；,,mM；；pa； HEyfdf----水钻利头因磨素损；因素。
(2)对公式可作进一步简化得
2 计 算 dc 值 。 3. 绘制dc-H曲线图
一般使用半对数座标。 横坐标用对数座标代表dc值。纵座标用线
性座标代表井深Ｈ dc-H曲线的组成。 1)正常压力带：H 越大 则dc越大 2)过渡带：钻速开始增加，dc逐渐变 小。 3)异常高压带：钻速达到最大，dc指数降
到最小并趋于稳定。
ARS RS0 f3 (p) f3(p) a arctg[bp c] d
可根据邻井或本井上部井段录井数据， 确定式中的参数a,b,c,d的值。
根据录井资料,计算出岩石强度与其对应的井 底压差数据,对所的数据进行曲线拟合,可得如 下函数关系模型:
p a tg{ [( ARs RS0 ) /(RS max / RS0 )] c} b