利用声波时差资料研究异常压力

利用声波时差资料研究异常压力

目前，在国内外石油钻探、尤其是钻探深部地层时，用测井资料估算地层压力得到了广泛使用。众多研究表明，声波测井较密度测井、电阻率测井等受井眼、地层条件等环境影响较小，而且各油田声波测井资料齐全易收集。选用时差资料计算地层压力具有代表性和普遍性，可比性也强。尤其是泥岩相对于砂岩受岩性变化影响小，抗压能力弱，能真实地反映所处部位的地层压力大小。

（1）建立正常压实趋势线方程

在单对数坐标系中，正常泥岩压实段的声波时差随深度的增加呈线性减小，表现为一条直线；当出现异常压力时，声波时差会偏离正常趋势线，表现为异常值。

通过读取~~地区……口井的泥岩声波时差，我们选取典型井的正常压实段的声波资料，通过线性回归建立了研究区泥岩声波时差与埋深的关系方程：

H=-2460.6ln （△t ）+16524 （1），

相关系数：R 2=0.8611

式中：H ――地层埋深，m ；

△t ――泥岩声波时差，us/m 。

求解公式（1）的反函数得：

ln （△t ）＝6.715435-0.00041H （2），

即为该地区正常压实趋势线方程。

（2）孔隙流体压力的计算

在正常压实带，孔隙流体压力就是静水压力，其表达式为：w p H γ=* （3）

式中：p ——地层流体压力，Kg/cm 2；γw ——地层水密度，Kg/cm 2.m ；

H ——地层埋深，m 。

在欠压实带中，根据等效深度法原理，可用Magara （1978）介绍的公式计算地层流体压力：()w bw p H H He γγ=*+- （4）

式中：γbw ――上覆岩层的平均密度，Kg/cm 2.m ；

He ——孔隙度与H 处相当的正常压实直线上对应点的深度，m 。

正常压实带的深度－时差关系式如公式（2）所示，重新整理得：

01ln t He c t ∆=-∆ （5）

将（5）式代入（4）式，则有：

ln bw w

w t p H c t γγγ-∆=*-∆ （6）

式中：C 即为正常压实直线方程斜率的绝对值，C ＝0.00041；地层水密度γw ＝0.102Kg/cm2.m ；地表时差Δt 0＝825us/m 。

在计算γbw 时，我们选取了该地区多口井的密度测井数据以N 为步长计算加权平均值，回归得到地层密度与地层深度的线性关系方程（图5-3）：

H=5725.7ρ-11124 （7）

相关系数R2=0.8706，相关性较好。

求公式（7）的反函数得：

ρ＝0.1943+0.0000175H （8）

由公式（8）可知，对于每一深度点，“H ”其上覆岩层的平均密度γ

bw 为： γbw ＝0.1943+0.00000875H （9）

在以上研究的基础上，我们读取了28口井的泥岩声波时差数据，并根据公式（6）计算得到每口井的泥岩流体压力数据。计算后对所采用方法进行验证，考虑到试油所测流体压力多为油层压力，而我们所计算的为泥岩中流体压力，通过与试油资料实测压力的对比，除个别点误差较大外，总体误差为9.8％，是可以接受的，说明我们所采取的方法与参数是可信的。