CN104453879A - 钻前压力的预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻前压力的预测方法，所述预测方法包括：A1、通过地震资料获取目的井区不同深度的速度V，并根据所述速度V计算对应的初始预测的地层孔隙压力系数Cp；A2、对所述初始预测的地层孔隙压力系数Cp进行修正，以获得目的井区的地层孔隙压力系数Cpj。本发明钻前压力的预测方法通过在初始预测目的井区的地层孔隙压力系数的基础上进行修正，从而可使修正后的目的井区的地层孔隙压力系数更接近实测值，提高预测的精确度。

Description

钻前压力的预测方法
技术领域
本发明涉及一种地层孔隙压力的预测方法，具体地，涉及一种钻前压力的预测方法。
背景技术
钻井资料显示，西湖凹陷地层中超压普遍发育，并且在部分钻井过程中出现了井涌现象，严重影响了钻井工程的安全与钻井效率。为了设计合理的井身结构和保护油气层，准确的钻前压力预测结果尤为重要。
通过对异常压力的岩石响应特征研究，国内外学者总结了许多与异常地层孔隙压力有关的岩石弹性、电性等参数，超压地层通常表现为低层速度、高泊松比、低电阻率等等，目前最为常用的方法就是利用超压引起层速度降低的特征来预测地层孔隙压力，但是影响速度的因素很多，如岩性、孔隙中流体性质等因素同样会导致速度的变化，传统方法在计算地层孔隙压力时没有将其***考虑进来，因此造成了预测精度的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻前压力的预测方法，通过对初始地层孔隙压力系数的修正，可提高预测结果的精确度。
为了实现上述目的，本发明提供一种钻前压力的预测方法，所述预测方法包括：A1、通过地震资料获取目的井区不同深度的声波速度V，并根据所述声波速度V计算对应的初始预测的地层孔隙压力系数Cp；A2、对所述初始预测的地层孔隙压力系数Cp进行修正，以获得目的井区的地层孔隙压力系数Cpj。
优选地，所述步骤A2具体包括：A20、计算修正系数Pc：根据公式Pc＝M1ln(v)－M2，计算获得Pc，其中，M1、M2分别表示修正参数，均由周边已钻井实测地层孔隙压力系数与相应预测值之比和速度拟合求得；A21、计算目的井区的地层孔隙压力系数Cpj：根据公式Cpj＝Pc×Cp，计算获得Cpj。
优选地，M1的取值范围为0.4-1.2，M2的取值范围为2-8。
优选地，M1的取值为1.0437，M2的取值为7.6139。
优选地，步骤A1中初始预测的地层孔隙压力系数Cp的计算方法包括：A10、获取目的井区的垂直有效应力σev：根据原始加载曲线公式：计算获得σev，其中，A、B分别为根据邻近井区的数据回归求得的经验系数；或者，根据卸载曲线公式：V＝5000+A[σmax(σev/σmax)1/U]B以及计算获得σev，其中，U表示泥岩弹塑性系数，σmax表示最大垂直有效应力，也即卸载开始时的垂直有效应力，Vmax表示与σmax对应的声波速度；A11、计算初始预测的地层孔隙压力Pp0：根据公式：Pp0＝P0－σev，计算获得Pp0，其中，P0表示上覆岩层压力；A12、计算初始预测的地层孔隙压力系数Cp：根据公式Cp＝Pp0/Ph，计算获得Cp，其中Ph为静水压力。
优选地，A的取值范围为1-200，B的取值范围为0.1-2，U的取值范围为2-6。
本发明钻前压力的预测方法通过在初始预测目的井区的地层孔隙压力系数的基础上加入修正系数，从而可使修正后的目的井区的地层孔隙压力系数更接近实测值，提高了预测的精确度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明钻前压力的预测方法的流程图；
图2是校正系数拟合曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明钻前压力的预测方法包括：
步骤100：通过地震资料获取目的井区不同深度的声波速度V，并根据所述声波速度V计算对应的初始预测的地层孔隙压力系数Cp。
其中，初始预测的地层孔隙压力系数Cp的计算方法包括：
步骤101：获取目的井区的垂直有效应力σev。
其中，在流体膨胀为成因的超压地层中，声波速度V(与欠压实相比)有明显的降低，Bowers称之为速度回降区，在这些地层，流体膨胀引起的高压占主导地位，用卸载曲线公式确定其垂直有效应力σev，其它地层用原始加载曲线公式确定。具体为：
(1)原始加载曲线公式：
根据原始加载曲线公式：计算获得σev，其中，A、B分别为根据邻近井区的数据(V与σev，其中σev由实测地层压力或正常压实段数据获得)回归求得的经验系数。
(2)卸载曲线公式：
根据卸载曲线公式：V＝5000+A[σmax(σev/σmax)1/U]B以及计算获得σev，其中，U表示泥岩弹塑性系数，σmax表示最大垂直有效应力，也即卸载开始时的垂直有效应力，Vmax表示与σmax对应的声波速度。
其中，在主要岩性变化不大的情况下，Vmax通常取速度回降区开始点的速度值。此时假定回降区内岩石在过去同一时间经历了同样的最大应力状态。
泥岩弹塑性系数U＝1表示非永久变形，为完全弹性，卸载曲线与原始加载曲线重合。U＝∞表示完全不可逆变形，为完全塑性。
其中，A的取值范围为1-200，B的取值范围为0.1-2，U的取值范围为2-6。
步骤102：计算初始预测的地层孔隙压力Pp0。
根据公式：Pp0＝P0-σev，计算获得Pp0，其中，P0表示上覆岩层压力。
步骤103：计算初始预测的地层孔隙压力系数Cp。
根据公式Cp＝Pp0/Ph，计算获得Cp，其中Ph为静水压力。
由于影响速度的因素有多方面，很难消除压力以外的因素对速度的影响。因此为进一步获得较为精确的目的井区的地层孔隙压力系数，需要继续执行步骤200：对所述初始预测的地层孔隙压力系数Cp进行修正，获得目的井区的地层孔隙压力系数Cpj。
其中，步骤200具体包括：
步骤201：计算修正系数Pc。
由于影响速度的因素是多方面的，因此要想利用层速度来作出准确的压力预测，理论上应当消除压力之外的其它因素对速度的影响，然而，在实际工作中消除压力以外的因素对速度的影响是很难实现的。为此在岩石物理实验以及实际资料分析的基础上，假定当地层压力与纵波速度之间近似为线性关系或非线性关系时，便可分别建立压力预测方程。当存在其它因素对速度的影响时，这种关系就会遭到破坏，此时为了减少不确定性因素的影响，在原始孔隙压力预测模型中引入一个随速度变化的修正系数(如图2所示)，得到如下预测方程：
Pc＝M1ln(v)－M2，计算获得校正系数Pc，其中，M1、M2分别表示修正参数，均由周边已钻井实测地层孔隙压力系数与相应预测值之比和速度拟合求得(图2)。
其中，根据研究区域不同，M1的取值范围为0.4-1.2，M2的取值范围为2-8。优选地，M1取值为1.0437，M2的取值为7.6139。
步骤202：计算目的井区的地层孔隙压力系数Cpj。
根据公式Cpj＝Pc×Cp，计算获得Cpj，其中，Cpj是校正后压力系数，Cp是初始预测孔隙压力系数。
在本实施例中，目的井H4层初始预测的地层孔隙压力系数为1.2，经修正后的地层孔隙压力系数为1.25，钻后实测值为1.31，显然修正后的地层孔隙压力系数更加接近真实值。
本发明钻前压力的预测方法通过在目的井区的初始预测的地层孔隙压力系数的基础上加入修正系数，可使修正后的目的井区的地层孔隙压力系数更接近实测值，提高预测的精确度。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种钻前压力的预测方法，其特征在于，所述预测方法包括：
A1、通过地震资料获取目的井区不同深度的声波速度V，并根据所述声波速度V计算对应的初始预测的地层孔隙压力系数Cp；
A2、对所述初始预测的地层孔隙压力系数Cp进行修正，以获得目的井区的地层孔隙压力系数Cpj。
2.根据权利要求1所述的钻前压力的预测方法，其特征在于，所述步骤A2具体包括：
A20、计算修正系数Pc：
根据公式Pc＝M1ln(v)－M2，计算获得Pc，其中，M1、M2分别表示修正参数，均由周边已钻井实测地层孔隙压力系数与相应预测值之比和速度拟合求得；
A21、计算目的井区的地层孔隙压力系数Cpj：
根据公式Cpj＝Pc×Cp，计算获得Cpj。
3.根据权利要求2所述的钻前压力的预测方法，其特征在于，M1的取值范围为0.4-1.2，M2的取值范围为2-8。
4.根据权利要求3所述的钻前压力的预测方法，其特征在于，M1的取值为1.0437，M2的取值为7.6139。
5.根据权利要求1所述的钻前压力的预测方法，其特征在于，步骤A1中初始预测的地层孔隙压力系数Cp的计算方法包括：
A10、获取目的井区的垂直有效应力σev：
根据原始加载曲线公式：计算获得σev，其中，A、B分别为根据邻近井区的数据回归求得的经验系数；或者，
根据卸载曲线公式：V＝5000+A[σmax(σev/σmax)1/U]B以及计算获得σev，其中，U表示泥岩弹塑性系数，σmax表示最大垂直有效应力，也即卸载开始时的垂直有效应力，Vmax表示与σmax对应的声波速度；
A11、计算初始预测的地层孔隙压力Pp0：
根据公式：Pp0＝P0-σev，计算获得Pp0，其中，P0表示上覆岩层压力；
A12、计算初始预测的地层孔隙压力系数Cp：
根据公式Cp＝Pp0/Ph，计算获得Cp，其中Ph为静水压力。
6.根据权利要求5所述的钻前压力的预测方法，其特征在于，A的取值范围为1-200，B的取值范围为0.1-2，U的取值范围为2-6。
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