有效
一种高温高压储层孔隙压力分析方法
袁俊亮、许亮斌、周建良、蔚宝华、侯友林、陈卓、王伟罡、张玉亭
中国海洋石油集团有限公司
摘要
本发明涉及一种高温高压储层孔隙压力分析方法,包括以下步骤:采集目标区域相关地质与构造资料以及测井资料;挑选出目标区域的泥岩层段;计算全井段上覆岩层压力当量密度;获取不同井深条件下的声波‑密度趋势点;得到改进声波‑密度交会图;进行目标区域异常地层孔隙压力成压机制分析,计算不同成压机制对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值;选择不同成压机制的泥岩地层孔隙压力计算方法,分别计算不同成压机制下目标区域的泥岩地层孔隙压力;计算目标区域实际泥岩地层孔隙压力;如果目标区域砂岩地层厚度不超过15米或者地层起伏落差不超过50米,砂岩地层孔隙压力等于临近泥岩地层孔隙压力;否则,考虑浮力作用后计算砂岩地层孔隙压力。
1.一种高温高压储层孔隙压力分析方法,包括以下步骤:1)采集目标区域的相关地质与构造资料以及测井资料,包括构造历史、地质录井资料、声波时差测井数据、地层密度测井数据及自然伽马测井数据;2)结合目标区域的地质录井资料,利用测井资料对目标区域的砂岩和泥岩地层进行区分,挑选出泥岩层段;依据Gardner模型,利用声波时差测井数据,结合地层密度测井数据,获取全井段泥岩层密度的趋势线;根据全井段泥岩层密度趋势线以及地层密度测井数据计算全井段上覆岩层压力当量密度;3)利用自然伽马测井数据对目标区域的砂泥岩进行筛选,获取泥岩层段的声波时差测井数据和地层密度测井数据,进而获取不同井深条件下的声波-密度趋势点;将不同垂深处的实测声波密度数据点与其对应井深条件下的声波-密度趋势点相连,得到改进的声波-密度交会图;4)根据改进的声波-密度交会图进行目标区域异常地层孔隙压力成压机制分析,计算不同成压机制对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值;5)根据成压机制的不同对泥岩地层孔隙压力计算方法进行选择,分别计算不同成压机制下目标区域的泥岩地层孔隙压力;依据不同成压机制对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值和不同成压机制下目标区域的泥岩地层孔隙压力,计算目标区域实际泥岩地层孔隙压力;其中,目标区域实际泥岩地层孔隙压力的计算公式为:P mud =P diseq ·W 1 (H)+P comb ·W 2 (H)式中,P mud 为实际泥岩地层孔隙压力;P pN 为正常孔隙压力;P diseq 为Eaton法计算得到的泥岩地层孔隙压力值;P comb 为Bowers法计算得到的泥岩地层孔隙压力值;W 1 (H)、W 2 (H)分别为欠压实作用和其他异常高压成压作用对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值;6)如果目标区域砂岩地层厚度不超过15米或者地层起伏落差不超过50米,则砂岩地层孔隙压力等于临近泥岩地层孔隙压力;否则,在邻近泥岩地层孔隙压力的基础上考虑浮力作用,然后计算目标区域砂岩地层孔隙压力。
2.如权利要求1所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤2)中上覆岩层压力当量密度的计算公式为:式中,σ V 为上覆岩层压力当量密度;ρ w 为海水密度;ρ r 为岩层密度;g为重力加速度;H 1 、H 2 、H 3 分别为海平面深度、泥面深度和泥面以下任一深度;H为任一地层垂直深度;dh表示对深度的积分。
3.如权利要求1所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤4)中计算不同成压机制对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值,包括以下步骤:将实测声波密度数据点相对于其对应井深条件下的声波-密度趋势点的位移沿着两成压机制方向进行正交分解,其中实际位移长度为C,正交分解得到的欠压实作用部分位移长度为E,其他异常高压成压作用部分为F,则得到:C 2 =E 2 +F 2则欠压实作用对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值为:W 1 (H)=E 2 /C 2其他异常高压成压作用对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值为:W 2 (H)=F 2 /C 2其中,W 1 (H)、W 2 (H)分别为某一井深处欠压实作用和其他异常高压成压作用对目标区域泥岩地层孔隙压力的贡献值。
4.如权利要求1或2或3所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤5)中若存在其他异常高压成压作用,则选用Bowers法计算目标区域泥岩地层孔隙压力,其计算公式为:当d maxV >depth时,没有发生卸载,则:当d maxV ≤depth时,假设发生卸载,则:且式中,d maxV 为最大地层声波速度对应的深度;depth为总垂深;P p 为泥岩地层孔隙压力;σ V 为上覆岩层压力当量密度;DT为声波时差;DT min 为V max 对应的声波时差;DT ml 为未固结饱和水地层的声波时差值;V max 取值为1524m/s;σ max 为地层卸载开始时的地层的最大有效应力值;V max 为σ max 对应的地层声波速度;U为地层的卸载参数;G、H为经验值。
5.如权利要求1或2或3所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤5)中若只存在欠压实作用,则采用Eaton法计算目标区域泥岩地层孔隙压力;采用泥岩声波速度进行泥岩地层孔隙压力计算时,其计算公式为:P p =ρ p gH式中,P p 为泥岩地层孔隙压力;ρ p 为孔隙压力当量密度;ρ pN 为正常孔隙压力当量密度;σ V 为上覆岩层压力当量密度;Δt n 为正常声波时差趋势线值;Δt ob 为实测声波时差测井值;x为Eaton指数。
6.如权利要求4所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤5)中若只存在欠压实作用,则采用Eaton法计算目标区域泥岩地层孔隙压力;采用泥岩声波速度进行泥岩地层孔隙压力计算时,其计算公式为:P p =ρ p gH式中,P p 为泥岩地层孔隙压力;ρ p 为孔隙压力当量密度;ρ pN 为正常孔隙压力当量密度;σ V 为上覆岩层压力当量密度;Δt n 为正常声波时差趋势线值;Δt ob 为实测声波时差测井值;x为Eaton指数。
7.如权利要求1或2或3或6所述的一种高温高压储层孔隙压力分析方法,其特征在于,所述步骤6)中考虑浮力作用,计算目标区域砂岩地层孔隙压力,包括以下步骤:①依据砂岩层段的孔隙压力实测点确定气水边界或油水边界的位置,并依据其实测点孔压梯度计算气水边界或油水边界位置的孔隙压力值;②计算考虑烃柱浮力作用的地层孔隙压力,其计算公式为:P float =P bound +Δρ·(D bound -D(i))/D(i)式中,P bound 为气水界面或油水界面处的孔隙压力值;Δρ为烃柱与地层水密度差值;D bound 为气水界面或油水界面的垂深;D(i)为气水界面或油水界面上方砂岩层段中某点的垂深;③以气水边界或油水边界处的泥岩地层孔隙压力为基准点,考虑烃柱与地层水密度差造成的烃柱浮力作用,计算目标区域砂岩层段不同位置的孔隙压力值为:P sand =P mud +P float式中,P sand 为目标区域砂岩地层孔隙压力;P mud 为砂岩储层邻近泥岩层段的地层孔隙压力;P float 为考虑烃柱浮力作用的地层孔隙压力。
暂无引用专利



