提高地层流体压力预测精度的方法技术

本发明专利技术提供一种提高地层流体压力预测精度的方法，包括：步骤1，通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确典型压力系统特征；步骤2，根据测井数据得到的砂泥岩密度、物性、声波这些数据点拟合及相关性分析，求取模型关键参数；步骤3，利用关键参数建立预测模型，计算得到地层压力P；步骤4，根据有效应力方程，计算孔隙性流体压力。该提高地层流体压力预测精度的方法通过地压发育阶段和超压分布的研究可以了解含油气盆地中烃类生成、运移、聚集的成动力学的阶段和过程，有效地确定超压系统以及与油气分布的关系。

A method to improve the prediction accuracy of formation fluid pressure

The invention provides a method to improve the prediction accuracy of formation fluid pressure, including step 1. Through hydrogeological and fluid geological characteristics, the characteristics of geophysical, geological and geochemical characteristics of formation pressure are analyzed, and then the characteristics of the typical pressure system are clearly defined. Step 2, the density and physical properties of sand and mudstone obtained from well logging data are obtained. The key parameters of the model are obtained by these data points fitting and correlation analysis. Step 3, using the key parameters to establish the prediction model and calculate the formation pressure P; step 4, according to the effective stress equation, the pore fluid pressure is calculated. The method to improve the prediction accuracy of formation fluid pressure can understand the dynamic stages and processes of hydrocarbon generation, migration and accumulation in oil and gas basins through the study of the development stage of ground pressure and the distribution of overpressure, and the relationship between overpressure and oil and gas distribution can be effectively determined.

【技术实现步骤摘要】
提高地层流体压力预测精度的方法
本专利技术涉及油田开发
，特别是涉及到一种提高地层流体压力预测精度的方法。
技术介绍
准噶尔盆地腹部现今普遍存在明显的深层强超压系统，迄今有20余口井在腹部地区钻遇明显超压，压力系数介于1.24～2.07，揭示的超压层位主要为侏罗系，部分为白垩系和三叠系，超压发育的深度可从3800m到7000m。随着油气勘探工作的深入，越来越多的证据显示油气运移聚集与超压的形成、演化和分布密切相关，超压对油气成藏的影响受到了广泛的关注。在探讨准噶尔盆地腹部超压与油气分布关系的过程中，围绕超压顶面附近，发现了一系列值得注意的地质现象：①根据20余口钻井揭示的超压顶面和油气层的分布关系时发现，腹部地区多数油气藏集中分布在超压顶面附近；②盆地模拟和流体包裹体压力模拟资料都显示，油气充注与超压的形成与释放有非常密切的关系。明确准中地区异常压力分布特征及异常压力演化，完善准中地区油气成藏规律认识，为油气勘探部署提供依据是研究的目的，需要开展超压形成机制、超压能量场的演化研究。目前的预测技术，基于声波的等时深度法，对于异常压实造成的压力有较好的识别效果，但中国西部盆地地层叠合发育，目的层埋藏深地层老，岩石致密化严重砂泥频繁互层，无法有效预测此类型地层流体压力。现有的预测方法包括：(1)正常压实趋势法，本方法原理下有等效深度法、正常压实趋势法。等效深度法：压力＝深度下的岩石平均密度*g*深度-(等效深度下的岩石平均密度-等效深度下的流体平均密度)*g*深度正常压实趋势法(设定h1和h2两处深度)：压力＝静水压力+﹛[(岩石平均密度-地层水平均密度)*g*深度差]/[log(h2测井值/h1测井值)+0.435*测井曲线上任一点的温度系数*两高度间的低温梯度*高度差]﹜*log(估算具有正常压实趋势地区的特定地球物理参数/估算具有异常孔隙压力地区的特定地球物理参数)经分析后认为，该公式针对厚层纯泥岩段，需正常压实曲线矫正下的差异压实异常压力，并且仅适合新生代盆地。(2)直接压力估算法，本方法原理下有Fillippone法和Holbrock法。Fillippone法：压力＝0.18677*e0.00047*瞬时速度*[静岩压力*(基岩速度-瞬时速度)/(基岩速度-刚度为零时的速度)]Holbrock法：压力＝将单矿物岩石压实到孔隙度为零时的最大有效应力*(1-孔隙度)岩石应变系数(3)地震速度反演法，本方法原理下有AVO预测超压和阻抗反演预测超压。AVO：纵波速度变化量/纵波速度＝(压力/起始时的有效压力)1/6-1阻抗反演：波阻抗＝系数A*层速度1+系数B经分析后认为，直接压力估算法和地震速度反演法均需要地震等速度数据，压力预测精度不够，具有较强地区适应性。为此我们专利技术了一种新的提高地层流体压力预测精度的方法，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种考虑多种地质因素，能够满足地层压力精度评价的准确要求，可以广泛适用于油气资源地质勘探及开发评价领域的提高地层流体压力预测精度的方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：提高地层流体压力预测精度的方法，该提高地层流体压力预测精度的方法包括：步骤1，通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确典型压力系统特征；步骤2，根据测井数据得到的砂泥岩密度、物性、声波这些数据点拟合及相关性分析，求取模型关键参数；步骤3，利用关键参数建立预测模型，计算得到地层压力P；步骤4，根据有效应力方程，计算孔隙性流体压力。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：在步骤1中，对研究区水文及流体地质特征进行综合分析，确定压力系统的基本类型，划分出超压系统，具有特征性的响应：泥岩早于砂岩超压，且同深度段超压幅度大，泥砂响应形态一致。在步骤2中，求取的模型关键参数包括岩性、深度h、地层孔隙度φ、地表孔隙度φ0、孔隙度校正经验常数K、地层声波时差△t、岩石骨架声波时差△tm、孔隙流体声波时差△tf、声波时差经验校正因子CP、有效应力б、有效应力系数α。在步骤2中，直接读取岩性和深度h，岩性无量纲，深度h的单位m。在步骤2中，根据测井孔隙度得到地层孔隙度φ，单位μs/m；根据实测得到地表孔隙度φ0，单位μs/m；在步骤2中，根据测井孔隙度与实测校正得到孔隙度校正经验常数K；根据测井数据得到饱含流体的地层声波时差△t，单位μs/m。在步骤2中，根据岩心测试得到岩石骨架声波时差△tm和孔隙流体声波时差△tf，单位均为μs/m。在步骤2中，根据测井数据和岩心测试校正得到声波时差经验校正因子CP。在步骤2中，在计算有效应力б时，利用修正和改进的Athy模型，孔隙度和有效应力存在以下关系：ψ(h)＝ψ0*e-k*б(3)其中，ψ0为地表孔隙度；б为有效应力；k为地区经验常数，根据测井孔隙度与实测校正得到；该式可以改写为有效应力表达式：б＝(1/k)*[㏑ψ0-㏑ψ(h)](4)利用时间平均方程得到地层孔隙度计算公式：ψ＝(1/Cp)*(Δt-Δtm)/(Δtf-Δtm)(5)其中，ψ为地层孔隙度，Δt、Δtf、Δtm分别为饱含流体的地层、空隙流体和岩石骨架的声波时差，单位μs/m；考虑到岩石胶结或压实程度,需要对时间平均方程加入经验型校正因子Cp，根据测井数据和岩心测试校正得到；根据有效应力的原理计算可以得到：б＝(1/k)*﹛㏑[﹙Δtf-Δtm﹚/(Δt-Δtm)+﹙㏑ψ0+㏑Cp﹚]﹜(6)。在步骤3中，地层压力P表示为密度函数对深度的积分，计算公式为：P＝∫0h(ρgdh)＝∫0h(2.10*е0.00003h)gdh(2)其中，h为地层埋深，m；g为重力加速度，n/kg；ρ为地层密度，与地层深度的拟合关系为ρ＝2.10*е0.00003h。在步骤4中，根据有效应力方程，当岩石处于受力平衡状态时，孔隙性流体压力表示为：Pf＝P-б(1)其中，P为侧压点上覆地层压力，б为有效应力，Pf为孔隙流体压力，以上单位均为MPa。在步骤4中，根据地层岩性预测地层压力，然后根据有效应力，带入公式(1)，继而得到地层流体压力：砂岩为弱压缩骨架，P＝б+Pf(α＝1)(7)泥岩为强压缩骨架，P＝αб+Pf(α<1)(8)其中，α为有效应力系数，根据有效应力原理，砂泥岩差异响应，得到，α＝1-0.02*Vsh，其中，Vsh为泥质含量。本专利技术中的提高地层流体压力预测精度的方法，首先通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确典型压力系统特征；同时，压力预测方法系统分析，理清方法适用性，引入有效应力的压力预测法。该方法通过地压发育阶段和超压分布的研究可以了解含油气盆地中烃类生成、运移、聚集的成动力学的阶段和过程，有效地确定超压系统以及与油气分布的关系。附图说明图1为本专利技术的提高地层流体压力预测精度的方法的一具体实施例的流程图；图2为本专利技术的一具体实施例中研究区内各井关键参数选取的示意图；图3为本专利技术的一具体实施例中实测与计算有效应力交汇图；图4为本专利技术的一具体实施例中实测与计算地层压力交汇图。具体实施方式为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，该提高地层流体压力预测精度的方法包括：步骤1，通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确典型压力系统特征；步骤2，根据测井数据得到的砂泥岩密度、物性、声波这些数据点拟合及相关性分析，求取模型关键参数；步骤3，利用关键参数建立预测模型，计算得到地层压力P；步骤4，根据有效应力方程，计算孔隙性流体压力。

【技术特征摘要】
1.提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，该提高地层流体压力预测精度的方法包括：步骤1，通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确典型压力系统特征；步骤2，根据测井数据得到的砂泥岩密度、物性、声波这些数据点拟合及相关性分析，求取模型关键参数；步骤3，利用关键参数建立预测模型，计算得到地层压力P；步骤4，根据有效应力方程，计算孔隙性流体压力。2.根据权利要求1所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤1中，对研究区水文及流体地质特征进行综合分析，确定压力系统的基本类型，划分出超压系统，具有特征性的响应：泥岩早于砂岩超压，且同深度段超压幅度大，泥砂响应形态一致。3.根据权利要求1所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，求取的模型关键参数包括岩性、深度h、地层孔隙度φ、地表孔隙度φ0、孔隙度校正经验常数K、地层声波时差△t、岩石骨架声波时差△tm、孔隙流体声波时差△tf、声波时差经验校正因子CP、有效应力б、有效应力系数α。4.根据权利要求3所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，直接读取岩性和深度h，岩性无量纲，深度h的单位m。5.根据权利要求3所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，根据测井孔隙度得到地层孔隙度φ，单位µs/m；根据实测得到地表孔隙度φ0，单位µs/m。6.根据权利要求3所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，根据测井孔隙度与实测校正得到孔隙度校正经验常数K；根据测井数据得到饱含流体的地层声波时差△t，单位µs/m。7.根据权利要求3所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，根据岩心测试得到岩石骨架声波时差△tm和孔隙流体声波时差△tf，单位均为µs/m。8.根据权利要求3所述的提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，在步骤2中，根据测井数据和岩心测试校正得到声波时差经验校正因子CP。9.根据权利要求3所述的提高地层流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾治平，赵乐强，宫亚军，周涛，王千军，张翊，陈雪，王超，牛靖靖，闵飞琼，吴春文，秦峰，郭瑞超，高剑雄，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37