一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法，具体涉及油气田勘探开发领域。本发明专利技术通过获取研究区内各样本井的三孔隙度，计算各样本井中各地层的三孔隙度比值，构建综合指数计算模型和可动流体指数计算模型计算各样本井的综合指数和可动流体指数，基于样本井中各地层的综合指数和可动流体指数构建地层压力类型判别式，判别待预测地层的压力类型，再通过构建适用于各压力类型的压力系数预测模型，利用压力系数预测模型准确预测待预测地层的压力系数。本发明专利技术解决了非连续沉积地层压力系数难以预测的问题，综合考虑了地层埋深、三孔隙度、电阻率和孔隙流体对地层压力系数的影响，为地层压力的准确预测提供了新方法。供了新方法。供了新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法


[0001]本专利技术涉及油气田勘探开发领域，具体涉及一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法。

技术介绍

[0002]地层孔隙压力作为影响钻井工程施工作业的主要因素，地层孔隙压力的准确获取直接关系到钻进过程的安全，若无法保证地层孔隙压力的准确检测，将会导致钻井过程中产生井漏、井喷、卡钻等问题，准确预测地层孔隙压力大小已成为当前石油勘探生产中亟需解决的技术难题。
[0003]Eaton法作为最常用的地层孔隙压力计算方法，由于Eaton法是一种基于地层压力趋势线的压力系数计算方法，使得其无法准确评价非连续沉积的砂岩、泥岩与灰岩地层的压力系数，而地层压力系数受地层埋深、孔隙度和电阻率的影响较大。因此，亟需综合考虑地层综合指数(包括地层埋深、孔隙度和电阻率)、可动流体指数与地层压力系数之间的关系，提出一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法，准确评价地层的压力系数。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有技术的不足，提出了一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法，通过引入综合指数和可动流体指数将地层的压力类型划分为超低压、常压和超压，再构建适用于各种压力类型地层的压力系数预测模型，利用压力系数预测模型准确预测地层压力系数，有利于地层压力的准确评价。
[0005]本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法，具体包括以下步骤：
[0007]步骤1，获取各样本井的声波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度；
[0008]在待预测地层发育的研究区内选取多口样本井，获取各样本井的测井资料和测试资料，分别针对各样本井，根据测井资料确定声波孔隙度曲线、密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线，获取各样本井不同深度处地层的声波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度；
[0009]步骤2，获取各样本井的三孔隙度比值；
[0010]分别针对各样本井，根据样本井的声波孔隙度曲线、密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线，计算样本井不同深度处地层的三孔隙度比值，如式(1)所示：
[0011][0012]式中，B为地层的三孔隙度比值，单位为％；φ
AC
为地层的声波孔隙度，单位为％；φ
DEN
为地层的密度孔隙度，单位为％；φ
CNL
为地层的中子孔隙度，单位为％；
[0013]步骤3，构建综合指数计算模型计算各样本井的综合指数；
[0014]根据样本井测井资料中的电阻率曲线和总孔隙度曲线，结合样本井不同测井深度处地层的三孔隙度比值，构建综合指数计算模型，利用综合指数计算模型分别计算各样本井不同深度处地层的综合指数，如式(2)所示：
[0015][0016]式中，Z为综合指数的计算值，无量纲；Depth为测井测量深度，单位为m；RT为地层的深侧向电阻率，单位为Ω
·
m；B为地层的三孔隙度比值，单位为％；φ为地层的总孔隙度，单位为％；
[0017]步骤4，构建可动流体指数计算模型计算各样本井的可动流体指数；
[0018]将样本井的测井测量深度与测井资料中的可动流体饱和度曲线相结合，构建可动流体指数计算模型，再利用可动流体指数计算模型，分别计算各样本井不同深度处地层的可动流体指数，如式(3)所示：
[0019]K＝Depth
×
S
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0020]式中，K为可动流体指数的计算值，无量纲；Depth为测井测量深度，单位为m；S
m
为地层的可动流体饱和度，单位为％；
[0021]步骤5，根据各样本井不同深度处地层的综合指数和可动流体指数，构建地层压力类型判别式；
[0022]根据各样本井不同深度处地层的综合指数和测井测量深度绘制Z
‑
Depth交汇图，得到超低压判别式，如式(4)所示：
[0023]Z'＝a
×
Depth+b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0024]式中，Z'为待预测地层综合指数的判别值；Depth为测井测量深度，单位为m；a、b均为综合指数判别系数；
[0025]再根据各样本井不同深度处地层的可动流体指数和测井测量深度绘制K
‑
Depth交汇图，得到常压与超压判别式，如式(5)所示：
[0026]K'＝c
×
Depth+d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0027]式中，K'为待预测地层可动流体指数的判别值；Depth为测井测量深度，单位为m；a、b均为可动流体指数判别系数；
[0028]步骤6，利用地层压力类型判别式判别待预测地层的压力类型；
[0029]根据待预测地层的测井测量深度，利用超低压判别式计算得到待预测地层综合指数的判别值Z'，结合待预测地层的测井资料，利用综合指数计算模型计算待预测地层的综合指数，得到待预测地层综合指数的计算值Z，若待预测地层综合指数的计算值小于判别值，则判断待预测地层的压力类型为超低压；
[0030]若待预测地层综合指数的计算值不小于判别值，则再利用常压与超压判别式计算得到待预测地层可动流体指数的判别值K'，结合待预测地层的测井资料，利用可动流体指数计算模型计算待预测地层的可动流体指数，得到待预测地层可动流体指数的计算值K，若待预测地层可动流体指数的计算值小于判别值，则确定待预测地层的压力类型为常压，若待预测地层可动流体指数的计算值不小于判别值，则确定待预测地层的压力类型为超压；
[0031]步骤7，构建适用于各地层压力类型的压力系数预测模型，根据待预测地层的压力类型，选取相对应的压力系数预测模型，计算得到待预测地层压力系数的预测值，具体包括
以下子步骤：
[0032]步骤7.1，根据各样本井测试资料中的地层压力系数，划分各样本井不同深度处地层的压力类型，其中，将各样本井中压力系数小于0.8的地层划分为超低压地层，将各样本井中压力系数为0.8～1的地层划分为常压地层，将各样本井中压力系数大于1的地层划分为超压地层；
[0033]步骤7.2，基于各样本井的测井资料和测试资料，确定各超低压地层的总孔隙度、可动流体饱和度、电阻率、三孔隙度比值和垂直深度，通过对所有超低压地层的总孔隙度、可动流体饱和度、电阻率、三孔隙度比值和垂直深度进行多元回归分析，建立适用于超低压地层的压力系数预测模型，如式(6)所示：
[0034]PPD
ultra
‑
low
＝wφ+vS
m
+xlgRT+yB+zTVD
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0035]式中，PPD
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于综合指数与可动流体指数分类的压力系数预测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，获取各样本井的声波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度；在待预测地层发育的研究区内选取多口样本井，获取各样本井的测井资料和测试资料，分别针对各样本井，根据测井资料确定声波孔隙度曲线、密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线，获取各样本井不同深度处地层的声波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度；步骤2，获取各样本井的三孔隙度比值；分别针对各样本井，根据样本井的声波孔隙度曲线、密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线，计算样本井不同深度处地层的三孔隙度比值，如式(1)所示：式中，B为地层的三孔隙度比值，单位为％；φ
AC
为地层的声波孔隙度，单位为％；φ
DEN
为地层的密度孔隙度，单位为％；φ
CNL
为地层的中子孔隙度，单位为％；步骤3，构建综合指数计算模型计算各样本井的综合指数；根据样本井测井资料中的电阻率曲线和总孔隙度曲线，结合样本井不同测井深度处地层的三孔隙度比值，构建综合指数计算模型，利用综合指数计算模型分别计算各样本井不同深度处地层的综合指数，如式(2)所示：式中，Z为综合指数的计算值，无量纲；Depth为测井测量深度，单位为m；RT为地层的深侧向电阻率，单位为Ω
·
m；B为地层的三孔隙度比值，单位为％；φ为地层的总孔隙度，单位为％；步骤4，构建可动流体指数计算模型计算各样本井的可动流体指数；将样本井的测井测量深度与测井资料中的可动流体饱和度曲线相结合，构建可动流体指数计算模型，再利用可动流体指数计算模型，分别计算各样本井不同深度处地层的可动流体指数，如式(3)所示：K＝Depth
×
S
m
ꢀꢀꢀ
(3)式中，K为可动流体指数的计算值，无量纲；Depth为测井测量深度，单位为m；S
m
为地层的可动流体饱和度，单位为％；步骤5，根据各样本井不同深度处地层的综合指数和可动流体指数，构建地层压力类型判别式；根据各样本井不同深度处地层的综合指数和测井测量深度绘制Z
‑
Depth交汇图，得到超低压判别式，如式(4)所示：Z'＝a
×
Depth+b
ꢀꢀꢀ
(4)式中，Z'为待预测地层综合指数的判别值；Depth为测井测量深度，单位为m；a、b均为综合指数判别系数；再根据各样本井不同深度处地层的可动流体指数和测井测量深度绘制K
‑
Depth交汇图，得到常压与超压判别式，如式(5)所示：
K'＝c
×
Depth+d
ꢀꢀꢀ
(5)式中，K'为待预测地层可动流体指数的判别值；Depth为测井测量深度，单位为m；a、b均为可动流体指数判别系数；步骤6，利用地层压力类型判别式判别待预测地层的压力类型；根据待预测地层的测井测量深度，利用超低压判别式计算得到待预测地层综合指数的判别值Z'，结合待预测地层的测井资料，利用综合指数计算模型计算待预测地层的综合指数，得到待预测地层综合指数的计算值Z，若待预测地层综合指数的计算值小于判别值，则判断待预测地层的压力类型为超低压；若待预测地层综合指数的计算值不小于判别值，则再利用常压与超压判别式计算得到待预测地层可动流体指数的判别值K'，结合待预测地层的测井资料，利用可动流体指数计算模型计算待预测地层的可动流体指数，得到待预测地层可动流体指数的计算值K，若待预测地层可动流体指数的计算值小于判别值，则确定待预测地层的压力类型为常压，若待预测地层可动流体指数的计算值不小于判别值，则确定待预测地层的压力类型为超压；步骤7，构建适用于各地层压力类型的压力系数预测模型，根据待预测地层的压力类型，选取相对应的压力系数预测模型，计算得到待预测地层压力系数的预测值，具体包括以下子步骤：步骤7.1，根据各样本井测试资料中的地层压力系数，划分各样本井不同深度处地层的压力类型，其中，将各样本井中压力系数小于0.8的地层划分为超低压地层，将各样本井中压力系数为0.8～1的地层划分为常压地层，将各样本井中压力系数大于1的地层划分为超压地层；步骤7.2，基于各样本井的测井资料和测试资料，确定各超低压地层的总孔隙度、可动流体饱和度、电阻率、三孔隙度比值和垂直深度，通过对所有超低压地层的总孔隙度、可动流体饱和度、电阻率、三孔隙度比值和垂直深度进行多元回归分析，建立适用于超低压地层的压力系数预测模型，如式(6)所示：PPD
ultra
‑
low
＝wφ+vS
m
+xlgRT+yB+zTVD

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建孟，包博婷，李召成，张颖，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：