深水探井钻前含可信度的地层孔隙压力确立方法

针对深水探井钻井可参考信息有限的特点,提出改进的计算上覆岩层压力梯度和建立时深关系的方法.利用概率统计理论,研究Eaton法中各个参数对最终结果的影响规律和相互关系,提出基于层速度的有效应力法与Eaton法联合预测地层孔隙压力的方法,建立了含有可信度的地层孔隙压力剖面,使其不再是一条单一的曲线,而是具有可信度信息的区间.可信度越大,得出的地层孔隙压力梯度区间越大,其不确定范围越大;反之,虽然压力梯度的不确定范围缩小,但其可信程度也随之降低;地层孔隙压力的异常高压程度越剧烈,其压力区间也越大.西非深水区域一口探井计算结果与实测压力值具有较好的一致性.     

西湖凹陷平湖构造带地层压力特征及与油气分布的关系

东海陆架盆地西湖凹陷平湖构造带古近纪平湖组普遍发育异常压力,探讨地层高压发育的特征及其与油气分布的关系,旨在为油气勘探提供地质依据。以声波时差资料为基础,结合测井、地质、地化及油气测试资料,利用Bowers法计算单井地层压力,恢复平湖构造带单井压力剖面,以实测地层压力结果为约束,分析地层压力的分布特征。认为该构造带异常高压主要分布在埋藏较深的平湖组,随深度增加,高压幅度呈阶梯状增大;平湖构造带不同构造单元高压顶界面的深度具有明显差异,从平中区向平北区高压异常顶界面有变深的趋势,其中平中区为3.3km,平北区为3.7km。压力场的纵向叠置决定了油气的分布,高压发育与油气层分布的耦合关系分为4种类型:双封闭高压型、双封闭压力过渡型、单封闭压力过渡型、单封闭常压型,其中以双封闭压力过渡型和单封闭常压型为主。单封闭常压带、双封闭压力过渡带和双封闭高压带的顶部为油气的有利聚集区。     

利用已钻井资料构建区域地层压力剖面的方法

地层压力是油气钻探和开发过程中钻井工程设计与施工的基础数据。针对新探区地层压力预测问题,提出地层压力矩阵的概念,在有效应力理论和Eaton方法计算地层孔隙压力的基础上,给出地层孔隙压力矩阵的构建方法,通过地层压力矩阵可以得到地层压力曲线或含不确定信息的地层压力剖面。在地层压力矩阵的基础上,利用深度平差方法和反距离加权算法,建立计算同构造区域内待钻井地层压力的外延移植算法。某构造区域内的井筒资料计算表明:由该方法得到的待钻井地层孔隙压力值与该井完井后利用测井资料计算的压力值最大相对误差为3.43%;邻井地层压力资料、邻井空间位置和目标区域空间连续性是影响地层压力外延移植方法计算精度的关键因素;对于存在断层或者地质构造比较复杂的地区,需要充分掌握地质构造特性并借助地震资料分构造、分区块建立目标井的地层压力。     

准噶尔盆地中部4区块地层压力预测方法及应用

异常地层压力是含油气盆地普遍存在的一种现象,对油气的生成、运移、聚集和保存具有重要的作用.准噶尔盆地中部4区块经钻探证实广泛存在异常地层压力,且具有超压成因机制复杂的特征.针对研究区的问题,综合利用了基于测井资料的平衡深度法、伊顿公式法和Bowers法,钻井资料的DC指数法以及地震层速度资料的Fillippone公式法,对中部4区块的地层压力进行了预测,再结合地层实测压力资料进行了对比分析.结果表明:在基于测井资料的预测方法中,Bowers法预测的地层压力与实测压力吻合度较高,误差小,可以较为真实地反映地层压力的情况;DC指数在异常压力段会向减小的方向偏离正常压实趋势线;利用Fillippone公式法预测的地层压力经过校正后,实现了研究区地层剖面的压力模拟,模拟结果较好地反映了研究区剖面的压力特征.综合分析研究结果,在研究区取得了良好的应用效果,为钻井和油气开发提供了有力的依据.     

印尼A油田礁灰岩储层的三维孔隙压力预测及可视化

礁灰岩储层由于成岩过程复杂,非均质性强,存在多种成压机制,常规的孔隙压力预测方法往往无法准确预测礁灰岩储层的孔隙压力变化规律.提出了一种礁灰岩储层三维孔隙压力建模方法.首先,通过岩性分析和工程分析法准确判断印尼A油田礁灰岩储层的成压机制;其次,充分利用三维地震层速度数据,并使用Kriging插值方法和Eaton法,获取印尼A油田礁灰岩储层三维孔隙压力分布规律,计算结果三维可视化.印尼A油田孔隙压力主要集中在1.01 ～ 1.10 g/cm3,和实测值的相对误差在1％～4.9％.无异常高压存在.结果 表明,通过该方法建立的三维孔隙压力模型能够真实、细致地刻画灰岩储层的孔隙压力,满足现场钻井施工的需求.     

碳酸盐岩剖面地层孔隙压力计算方法研究

从等效深度法的基本原理出发,重点讨论了碳酸盐岩剖面地层正常压实趋势线的构建问题,并利用所构建的正常压实趋势方程对川东飞仙关组碳酸盐岩剖面裂缝-孔隙型储层的地层孔隙压力进行了预测。结果表明,等效深度法对碳酸盐岩剖面的地层孔隙压力预测同样也有一定的实用性。     

塔里木盆地库车前陆逆冲带异常高压成因及其对油气成藏的影响

在异常高压分布特征的基础上,根据地质特征、构造应力场和物理模拟实验研究,对库车前陆逆冲带异常高压的成因机理进行了探讨,并对异常高压对油气成藏的影响进行了分析.库车前陆逆冲带的异常压力从古近系底开始出现,在侏罗系和三叠系也明显存在,但其压力系数低于古近系底部-白垩系压力系统.在平面上,异常压力呈东西向带状分布,中部克拉苏-东秋-迪那构造带的地层压力系数最大,往两侧递减.异常高压的形成主要与早更新世强烈的构造挤压作用有关,构造抬升作用、欠压实作用和流体充注作用对异常高压的贡献较小.在早更新世快速、强烈的构造挤压作用下,岩石的格架首先承担了1/4的构造挤压应力,其余由孔隙流体来承担,在古近系膏盐层良好的封闭作用下,使得岩石的孔隙流体压力快速上升,从而形成了库车前陆逆冲带的异常高压.异常高压对油气成藏具有重要的影响,它是形成库车前陆逆冲带大型油气田的必要条件.     

基于叠前同时反演的地层压力预测及应用

四川盆地及周边页岩气产量与压力系数存在明显的正相关关系。针对南川地区五峰组-龙马溪组地层压力预测过程中的难点,开展了井-震联合预测工作。以单井测井资料为基础,用实测数据作为约束,对比Eaton法和改进的Fillippone法压力预测结果,选择改进的Fillippone法为工区的压力预测模型并确定公式经验值。通过叠前同时反演获得高分辨率层速度数据,提高了压力预测精度。预测结果与实测对比,误差基本满足工程要求。预测目的层地层压力系数为0. 8～1. 6,工区西部、北部异常压力较大,连片特征较好,南部、东部趋于正常压力,可依据压力异常区来寻找有利钻探目标。     

川西上三叠统高压封存箱与天然气成藏关系研究

川西上三叠统碎屑岩储层是一套低孔、低渗,具高异常地层压力的致密砂泥岩层。须家河组可视为一个完整的含气高压封存箱,以生烃增压为箱内主要的升压机制。喜马拉雅期构造运动对原始高压封存箱的压力场进行调整改造。依据流体封存箱的发展、改造与定型状况,将川西地区划分为箱顶板断通型、断开型、未断型三种气藏类型,并讨论其形成演化过程与天然气成藏的关系     

基于遗传算法优化BP神经网络的地层破裂压力预测方法

针对地层破裂压力现有预测方法适用性差、误差较大等问题,提出了遗传算法优化BP神经网络(GABP)预测地层破裂压力的方法。分析了地层破裂压力的影响因素;以地层深度、地层孔隙压力当量密度和岩石密度为输入变量,以地层破裂压力当量密度为输出变量,建立了GABP预测地层破裂压力模型,并利用塔里木盆地YB1井的数据进行神经网络学习和结果验证。GABP模型的预测结果误差约3.5%,精度远高于Eaton法。该方法不受地质构造条件影响,且具有精度高、计算速度快等特点。     

常规方法预测碳酸盐岩地层压力的偏差分析

碳酸盐岩异常地层压力成因不同于碎屑沉积岩的欠压实机制,其纵波速度-孔隙度关系分散,采用常规方法进行碳酸盐岩地层压力预测具有很大的不确定性。基于等效介质理论,计算不同孔隙结构碳酸盐岩的纵波速度,在此基础上,分析孔隙结构导致的常规地层压力预测方法的预测偏差。结果表明:在应力状态、矿物组成和孔隙度相同条件下,裂隙类孔隙使地层压力预测结果偏高,易造成井漏、储层污染等问题;溶孔类孔隙使地层压力预测结果偏低,易诱发溢流、井涌等复杂情况;当裂缝、溶孔共存时,地层压力预测偏差的正负不仅受裂隙与溶孔相对体积比的影响,也受其绝对体积含量的控制;对于复杂孔隙结构碳酸盐岩,油气钻井工程中采用常规的地层压力预测方法和井身结构设计系数存在较大的安全隐患。     

井底压差对岩石破碎的影响机制

综合地层应力、井底压力、孔隙压力以及牙齿吃入地层引起的应力,建立牙齿吃入深度的表达式,依据摩尔-库伦准则建立钻头牙齿吃入地层的岩石破碎模型。将综合地层和钻井参数因素的误差函数β与深度x的比值作为欠平衡钻井的应用参考参数,计算各种压差和β/x条件下的吃入深度,并分析其变化规律。结果表明:在压差的作用下,具有渗透率和孔隙度的待破碎薄地层内的孔隙压力并非原始地层孔隙压力,而是随时间和位置的变化而变化,其分布规律可以用一维不稳定渗流来表示和计算;牙齿吃入深度的表达式可以将压力、流体等因素对岩石破碎的作用清楚地表达出来;所建模型可以解释欠平衡钻井提高钻速的力学机制,以及定量描述随钻地层压力监测dc指数法的适用范围。     

陕甘宁中生代地层异常压力对次生孔隙形成的作用

陕甘宁盆地三叠系延长统是国内外典型的低渗特低渗油田 ,储集层主要为三角洲砂体 ,压实作用和胶结作用强烈 ,储层非均质性非常严重 ,因此预测次生孔隙发育带是寻找油气聚集带的关键 .通过对陕甘宁盆地陇东地区延长统次生孔隙形成的主控因素分析 ,认为陕甘宁盆地延长统次生孔隙的形成除了受沉积有利相带控制外 ,还与地层异常压力的作用密切相关 .研究认为陇东地区异常压力的形成机理主要由于成岩过程中粘土矿物脱水作用 .粘土矿物大量脱水时间正好与有机质脱羧期相一致 ,从而在异常压力作用下将生油岩中的大量有机酸及 CO2 带到与之相邻的储集层中 ,并沿着有利储集相带运移 ,在酸性水经过的地方形成大量的次生孔隙 ,为后期油气运聚提供有利通道及宿住空间 ,从现今的勘探结果来看 ,通过研究地层异常压力纵横向分布特征 ,并结合有利相带研究预测次生孔隙育良带是行之有效的方法 .     

地层压力随钻监测和预测技术研究

地层压力随钻监测和预测技术是在钻进过程中利用随钻地层压力监测结果,对本井钻前的地震预测模型和结果进行修正。根据新修正的模型,对钻头下部未钻开地层的孔隙压力进行再预测,以此来提高地层压力的预测精度,为安全优质地完成钻井作业提供技术保证。如果上部井段已有测井数据,还可以用测井资料对地震资料进行校正。将该项技术应用在新疆巴楚地区琼００３井,试验结果表明,该技术能够大大提高地层压力监测和预测的精度,准确预报井下异常高压和复杂事故的发生,为现场钻井施工提供了可靠的技术依据。     

渤南洼陷古近系深层异常压力特征及成因

以声波时差资料为基础,结合测井、地质、钻井及试油试采资料,利用等效深度法计算渤南洼陷古近系的地层压力,并综合分析地层压力的分布特征.探讨了异常高压的成因机制,确定形成异常高压的主要原因为不均衡压实作用,烃源岩在埋藏过程中大量生烃进一步促进了异常高压的发育,另外,致密的盐膏层可有效保护异常高压.在此基础上,总结出渤南洼陷异常压力的2种结构模式.     

Abnormal high pressure in Kuqa foreland thrust belt of Tarim basin: Origin and impacts on hydrocarbon accumulation

Following analyses of the abnormal high pressure distribution characteristics, based on the geological characteristics, tectonic stress field and physical simulation, we investigated the formation mechanisms of abnormal high pressure and its impacts on hydrocarbon accumulation in the Kuqa foreland thrust belt. The abnormal high pressure appears at the bottom of the Paleogene and obviously exists in the Triassic and Jurassic. However, the pressure coefficient in the Triassic and Jurassic is lower than that in the Cretaceous and at the bottom of the Paleogene. Horizontally, the abnormal high pressure distribution is characterized by E-W orientation zoning. The maximum pressure coefficient lies in the Kelasu-Dongqiu-Dina tectonic zones in the center of the Kuqa foreland thrust belt and decreases away from the tectonic zones. The formation of abnormal high pressure was mainly related with the intense tectonic compression in the Early Pleistocene time, and tectonic uplifting, undercompaction and hydrocarbon generation were secondary factors contributing to abnormal high pressure. Under the rapid and intense tectonic compression in the Early Pleistocene, the rock framework firstly undertook 1/4 of the compression stress and the other was borne by the pore fluids. Due to the presence of great seal of gypsum-salt or gypsum-mudstone beds in the Paleogene, the pressure of pore fluids increased rapidly and led to the abnormal high pressure in the Kuqa foreland thrust belt. The abnormal high pressure has important impacts on hydrocarbon accumulation. It is one of the necessary conditions for formation of large oil and gas fields in the Kuqa foreland thrust belt.     

海上钻井井壁稳定性研究及应用——以A-1井为例

井壁的稳定性问题是一项急需解决的世界级难题,井壁失稳在世界范围内的各个油田中普遍存在。A-1井是一口位于东海某区块的直井,根据相邻已钻井复杂情况统计可知,该区块遇阻、掉块、卡钻等问题频发。将理论分析与数值模拟相结合,通过收集大量的地质、地震、钻井和测井资料,选择合适的理论模型,预测计算了A-1井的地应力、孔隙压力、破裂压力、坍塌压力等,绘制出了地层七压力剖面图,进而得到该井的安全钻井液密度窗口。经与实测点比对,孔隙压力和破裂压力的预测误差均小于5%。本文基于弹塑性力学理论,分析了井壁围岩的应力状态,并利用ABAQUS软件对井壁稳定性进行了数值模拟,分析了钻井液密度对井筒稳定性的影响,发现在低钻井液密度条件下,井周应变不均匀性明显,最小主应力方向上的井周应变远大于最大主应力方向上的井周应变;而在高钻井液密度下,井周应变较为均匀,没有明显的差异性。研究成果为了解目标区块井壁稳定机理提供了有力工具。     

川西新场气田上三叠统须家河组二段致密砂岩优质储层控制因素

依据岩石薄片分析,利用成岩作用定量分析及成岩演化等技术,对新场地区上三叠统须家河组须二段砂岩储层进行详细研究.结果表明:虽然须二段储层普遍具有低孔低渗的特征,但亦存在孔隙发育的优质储层段;优质储层主要发育在具有较高的成分成熟度和结构成熟度,粒度较粗,岩屑含量相对较低的砂岩中,在成岩过程中优质砂岩储层抗压实能力强;早期绿泥石与自生石英共同起到了抗压实的作用,保存较多的原生孔隙,提供了有利的渗流通道,有利于后期溶解作用形成大量次生孔隙.