地层压力预测分析方法在秦皇岛某油田中应用
秦皇岛A油田气测录井的低阻油层识别方法
190低阻油气层成是指油气层电阻率值接近或小于本地区相同地质条件下的水层电阻率，在高矿化度地层水地区甚至低于围岩电阻率，但试油时产纯油气的油气层，或电阻增大率（油层电阻率与水层电阻率之比）小于2的油气层[1]。
由于其成因复杂，电性特征与围岩及其他类型流体相似，常规的测井方法对其识别能力有限，容易造成误判而错失开采机会。
随着开发的深入，具备低阻油层特征的储层所占比例也越来越高，因此找到有效的识别低阻油层的方法不仅有助于指导已成熟油气田下一步开发生产，还能进一步挖掘油田剩余潜力。
秦皇岛A 油田N 1g Ⅱ2小层砂体油层电阻率2.5~4.8Ω.m，水层电阻率2.7~5.6Ω.m，具备低阻油层特征，难以通过测井方法对其加以区分。
而气测录井的测量对象为储层内部烃类物质，其值大小并不受储层电阻率的影响，通过对秦皇岛A油田气测录井数据的搜集和分析，选取合适参数计算归纳，进而与实际结果进行比对验证，最终形成了一套适合该地区的以储层含烃指数和储层含水指数为主的识别低阻油层的技术方法，该方法在实际应用过程中也取得了较好效果。
1 秦皇岛A 油田低阻油层成因背景分析低阻油层的成因比较复杂，包括黏土矿物附加导电作用、高束缚水饱和度、高地层水矿化度纵向变化、油气藏低幅度（低含油饱和度）等。
砂泥岩地层中，低电阻油气层的岩性特征一般为细、粉砂级砂岩为主，岩石成熟度较低，多为长石砂岩，岩石粒度较细，颗粒分选相对均匀，磨圆度差；胶结物以泥质和碳酸盐为主，胶结类型为孔隙式和接触式；粘土矿物含量大，主要为蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石。
结合沉积学理论，综合分析上述岩性特征发现，低阻油气层是在低能的沉积环境下沉积形成[2]。
可能出现低阻油气层的区域平面上多为三角洲前缘、滨浅湖、滩坝等沉积亚相带的弱水动力条件沉积部位。
秦皇岛A油田构造为古潜山背景上发育起来的被断层复杂化的大型低幅度披覆构造，N 1gⅡ2小层砂体岩性主要为砂泥岩，油藏类型为构造岩性底水油藏，属于辫状河沉积。
刘天佑_油田地震速度谱分析与地层压力预测方法
刘天佑
１ ．地震速度谱分析
１１ ． 地震速度谱识别与拾取 在地层压力预测过程中， 正确识别拾取叠加速度的信息，是压力计算的 关键。通常采用 人Ｉ 分析速度谱和自 动整理速度谱两种方法。 人工分析速度谱的优点是解释人员可以 机动灵 活地运用自 己的知识和经验， 还可以 重复多次进行整理，不断提高速度谱拾取的质量。 缺点 是不同 解释人员拾取的结果差别很大，即使同 一个解释人员不同时间解释抬取的结果也不一 样， 也就是完全缺乏重复性。 人工抬取的另一个缺点是工作量浩大。 解释人员必须逐条剖面， 逐个炮点进行解释、 识别、 整理、 抄写并录入计算机， 计算出来的压力不符合实际 若当 情况， 又必须重复进行上述 １ 几 作，一个解释人员往往一天也完成不了一条剖面的识别拾取工作。 （人Ｉ Ｉ ） 智能方法 １ ４ Ｊｈ． ｅｔｅ 与Ｊｍｓ． ｉ 首先把图论原理使用于 ９ 年， ｏｎ ＥＢｉ ｄ ａｅＫ Ｄｖｓ ７ ． ｚ ａ 速 度谱白 动整理。 ９４ 童增祥等应用模糊数学方法自 １８ 年， 动整理速度谱。 ９８ 柴振彝等把 １８ 年， 模式识别方法应用于 速度谱自 动拾取。这些计算机自 动整理速度谱的实质是一 个人工智能的 模拟过程，它把人工整理所遵循的经验法则数学化、自 动化。速度谱整理通常是指解释人员 对变密 或字符） 度（ 速度谱上的二 维极值点 — 能量团中的极大点进行去伪存真的过程， 辨别 二维极值点的真伪需要依据一些准则，概括起来有四点： ①三维极值点能量准则。除多次波和异常波外。 二维极值点的能量越大越可靠。 ②层速度准则。用所抬取的速度计算出的层速度在地质上必须合理。 ③趋势贴近准则。拾取的速度点要与正确合理分布的曲线趋势贴近。 ④最小路径准则。由己知二维能量点向下延伸识别时，应优先选取最小路径的点。此外 还有凸凹Ｐ别准则和横向连续性准则等辅助准则。 Ｅ Ｉ 利用模Ｖ数学方法计算上述四条准则的隶属度“（ ， ｖ ，“（ ） （ ， ｌ ｅ ｋ（ ） ） ｘ ，ｕ 并根据经 ｄ ） 验对染属度加权得到对该速度点是否抬取的判别值：
地层压力预测技术研究1
PDC 钻头随钻地层孔隙压力预测方法与应用研究
Q——排量，L/s； D——井径，mm。 规定一组标准值：Wn，Nn，Pbn，Qn 则 R=K×（Wn-M）×Nnλ×Pbn×Qn/D2 式（1-7）除以式（1-6）得： (1-7)
N n Pbn Qn n M Rn R W W M N Pb Q
(1-8)
式（1-8）即可将任意一点的钻速进行标准化。 此公式中 M、λ值需在钻井过程中用五点法试验得到，Pb、Q 的值需 在钻井过程中经测量和计算得到。 (1) Pb、Q 值的确定 在现场水力参数最直观的表现为泵压、排量，因此，可用泵压 P、排 量 Q 代替 Pn，Qn 值。 令 Pb×Q＝KP 式中：K——换算系数。 (2) 钻井液密度的标准化处理 原方法中是重新建立钻速正常趋势线，现改为对标准化钻速进行校 正： Rn＝R×Bn/B 式中：Bn——规定的标准化值， B——现场测量值。 经上述处理，式（1-8）即可改力： (1-10) (1-9)
2
PDC 钻头随钻地层孔隙压力预测方法与应用研究
孔隙压力预测还是需要继续研究的课题。
1.2.2.1 该地区地层水密度的确定
地层水密度可用地层水的矿化度计算，计算公式如下: Gn=0.999+5.859×10-7Mf 式中: Gn——地层水的密度，g/cm3； Mf——氯化钠型地层水矿化度，mg／L。 英科 1 井地层水为氯化钙型地层水。乌拉根地层以上（乌拉根地层 顶界深度 6141.5rn）井段的氯根含量一直保持在从 20000mg／L 左右。转 化成氯化钠型地层水矿化度为 329588mg／L。由此可计算出 6151.5m 以 上井段地层水的密度为: Gn=1. 018 g/cm3 随着井深的增加，地层水中的氯根含量一直在增加。进入乌拉根地 层（顶深 61415m，底深 6250m）之后氯根含量已达 120000mg／L（地层 溢 流 体中 的 氯根 含 量的 测 量值 ） 。转 化 成氯 根 型地 层 水矿 化 度高达 197746mg／L。由此可计算出 6141.5～6250m 井段地层水的密度为 Gn=1.1149g/cm3 进入喀拉塔尔地层（顶深 6250m）和齐姆根地层(6406m 未穿)之后, 氯根含量已达 179439mg／L（地层溢流体中的氯根含量的测量值） 。转化 成氯根型地层水矿化度高达 295695mg／L。由此可计算出 6250～6406m 井段地层水的密度为 Gn=1.1722 g/cm3 二开固井之后，φ339.7mm 套管封固质量不好造成套管外出水，地 层水一直外溢到地面，实际测得其密度是 1. 01 g/cm3。比计算得到的地层 水密度稍低一点， 但非常接近。 因此， 6141.5m 以前的井段采用 1.01 g/cm3 作为该井段地层水的密度;6141.5～6250m 乌拉根地层井段采用 1.11 g/cm3
石油钻井地层压力预测与计算方法
(1)
Pc——套管压力，MPa; Lf——动液面，m
L——泵挂深度，m; H——油层中部深度，m;
ot , os ——地下、地面原油密度， g/cm3
w
——地层水密度，g/cm3;
三、 井底压力的计算
水井井底注入压力p井计算
p井 pef H w 101 .97
(2) (3) (4)
pef p pm p fr pcf pV
p fr 1.06510
14 1.8 0.2 0.8 HQ1
d14.8
2 Q2 4 d2
pcf 1.0861013
(5)
pef , ppm——有效、实测井口注入压力，MPa; pfr,pcf,pV——注入水通过油管、水嘴、配水器节流凡尔所产生的压力损失， MPa; Q1, Q2——注入量，m3/d; 当有两个直径相同的水嘴时，Q1=0.5Q2.
（6）
p1 , p2——水井、油井单独生产在任一点产生的地层 压力，MPa; pe——原始地层压力，MPa.
四、油水井间地层压力分布
对水井
p1 p
' 井1
1.842103 Q1 r ln 1 K K rw h1 rw
1.842103 Q2 r ln 2 K K rw h2 rw
式（11）减式（12）得
p井1 p井 2 1.842103 K K rw Q1 Q2 d h h ln r 2 w 1
（13）
设M＝K· Krw/µ ，则式（13）变换 为
1.842 103 M p 井1－p 井 2 Q1 Q2 d h h ln r 2 w 1
p井1 p井1 p井2 1.842103 Q2 d pe ln K K rw h2 rw
在钻井过程中影响地层压力预测的因素分析
在钻井过程中影响地层压力预测的因素分析1. 引言1.1 钻井过程中地层压力的重要性在钻井过程中，地层压力是一个至关重要的参数，对钻井安全、钻井液性能、地层稳定性等方面都具有极大的影响。
地层压力的准确预测可以帮助钻井工程师选择合适的钻井液密度，以保证钻井过程中井眼的稳定性。
如果地层压力预测不准确，过高的钻井液密度可能导致井眼受损，造成钻头卡钻等事故发生，对钻井工程造成巨大损失。
地层压力还直接影响井筒气体逸失的情况，过高的地层压力会增加气体逸失的风险，从而影响钻井作业的顺利进行。
地层压力的准确预测还可以帮助工程师判断地层中是否存在高压气体或高温高压油层，以采取相应的措施进行保护，避免发生意外事件。
钻井过程中地层压力的准确预测对于保障钻井作业的顺利进行和安全性具有至关重要的意义。
1.2 地层压力预测的必要性地层压力预测在钻井过程中具有极其重要的必要性。
地层压力是指地下岩石受到的压力，对于预测地层压力可以帮助确定钻井过程中的地质条件。
地层压力预测可以帮助钻井工程师制定合理的钻井方案，减小钻井风险，提高钻井的成功率。
地层压力预测还可以帮助钻井人员预测地层流体的性质，如钻井液的密度和黏度等，从而更好地控制钻井过程中的井底情况。
地层压力预测还可以帮助评估地下储层中的天然气或油藏的压力情况，为后续的油气开发提供重要参考。
地层压力预测的必要性不仅在于保证钻井过程的安全和顺利进行，更在于对油气开发的有效管理和优化有着至关重要的作用。
2. 正文2.1 地层物性对地层压力影响分析地层物性对地层压力影响分析是钻井过程中一个重要的因素。
地层物性包括地层岩石的孔隙度、渗透率、饱和度等参数，这些参数直接影响地层的压力传递和承载能力。
孔隙度是地层中储存流体的空隙比例，孔隙度越大，地层的压力传递效果就越好，地层压力也越大。
渗透率则影响地层中流体的运移速度，高渗透率地层会导致地层压力快速下降。
饱和度是指地层中已经被流体填充的比例，饱和度高的地层对地层压力有一定的缓冲作用。
地层平均压力影响因素及分析方法
地层平均压力影响因素及分析方法摘要：介绍了地层压力在试井分析过程中的解释方法、分析特征及影响因素，结合实际，并讨论了对地层压力的影响程度和解决办法。
关键词：地层压力；影响因素；解释方法地层压力是油田动态分析的参数之一，反映油藏的开采能力，在油田开发中用于描述油、水井生产状况。
当油井生产处于无限大流动期时，在实际解释过程中用计算外推压力来代替地层平均压力，外推压力的确定是当油井流动进人拟稳期才存在，它是由试井分析求解的一个重要参数。
所谓油藏平均压力是油藏开发过程中总体的平均压力。
而试井分析的平均压力的概念是指所测试的井周围地层压力传播范围供油区宏观平均压力。
在多井油藏中，通过某种方法将各单井供油区平均压力给以叠加，才能得到油藏系统的平均压力。
目前，地层平均压力的分析方法主要有：霍纳分析法和MDH法。
一、分析方法1.1霍纳分析法霍纳法的使用条件：当生产时间不是很长的时候，测试过程中流体为径向流时，可以用下式计算平均地层压力：式中：—地层平均压力，MPa；—外推地层压力；q—产（注）量；u—流体粘度MPa.s；B—体积系数，无因次；K—地层渗透率，h—地层厚度；—生产时间；△t —测试时间。
一般在解释过程中用半对数分析中后期段外推压力与半对数压力拟合进行比较，取得检验的平均压力值。
在某厂进行的油井压力恢复试井，大多数为投产2年及以上的井，因此在某厂中，采用霍纳法来求取地层压力，所测试的井次还是比较少的。
1.2 MDH分析法如果测试前的生产时间远大于测试时间△t，即》△t时，则：≈△t时，于是霍纳公式可近似为：上式中呈线性关系，由式可作半对数图，由径向流段确定地层参数，压力恢复过程不能确定地层压力值，而应由压降过程来确定。
二、影响因素分析通过统计典型井例，得出解释地层压力结果对比，见表1。
表1由表1可知，单井数据来自于某厂部分油井的压力回复曲线，为拟合压力值与测试末点压力、外推地层压力值的比较，关井时间为72小时左右，拟合压力值与测试末点压力、外推地层压力值最为接近的只有G100-38、G107-39、G129-F43和G155-483。
压力预测在钻井当中的应用
生烃增压作用：生烃增压是指当高密度的有机质
异常高压的主因，其他作用都是次因，但是某一地区异
转化成低密度的油或者气时，促使孔隙流体膨胀，如果
常高压的形成并非是单因素导致的，通常是多种因素
生烃作用增加的流体体积大于由于渗漏等因素释放的
共同作用的结果。
流体体积则产生异常高压[7]。
压实作用：通过前人的研究，认为世界上年轻的沉
而是多种因素共同的结果；
全钻井液密度的上限。
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2021 年第 7 期
49
西部探矿工程
论分析同一样品还是不同样品，都提高了样品分析的
DB-Petro 色谱柱。在同一方法下，应用保留时间锁定
准确率，
也大大缩短了分析时间。
程序，分析与实验一相同的五块样品。总共分析 360 个
2.3.2 实验二
样品名
分析峰（个数）
错误峰（个数）
分析时间（min：
s）
样品 1
72
0
1：58
样品 2
73
4
2：58
样品 3
75
2
1：
22
样品 4
68
0
1：
12
样品 5
72
0
1：03
总和
360
6
8：33
同一方法条件下，应用保留时间锁定程序依然能够提
高样品分析的准确率，大大缩短分析时间。
3 结论
应用保留时间锁定程序做轻烃定性分析时，既能
常高压的形成。
[1]
障的发生，有着十分重要的意义 。地层孔隙压力的预
蒙脱石脱水：随着地层温度不断升高，蒙脱石会因
测在钻进过程中一直是倍受关心的问题。目前在钻井
地层压力预测分析方法在秦皇岛某油田中应用
2018年2期科技创新与应用Technology Innovation and Application应用科技地层压力预测分析方法在秦皇岛某油田中应用王莉、张羽臣2,袁则名3(1.中海油能源发展股份有限公司边际油田开发项目组，天津300452;.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452;3.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452)摘要：地层压力预测是钻井基本设计与钻井工程设计的基础，是确定钻井井身结构、钻井液体系及密度、预防和减少井下复杂情况不可缺少的关键数据。
文章通过对Drillworks压力预测软件分析及操作流程应用在秦皇岛某油田。
根据现场监测到的压力及地漏试验数据对该油田的孔隙压力、破裂压力、坍塌压力进行了预测。
计算发现该井坍塌压力为1.128-1.271g/cc大于孔隙压力，因此，在进行钻井设计时，应参照坍塌压力和破裂压力确定泥浆安全密度窗口。
关键词：软件；压力预测；Drillworks;三压力中图分类号:TE52 文献标志码：A 文章编号=2095-2945 (2018)02-0161-02Abstract：Formation pressure prediction is the basis of drilling basic design and drilling engineering design. It is an indispensable key data to determine drilling well structure, drilling fluid system and density, so as to prevent and reduce the complex situation in downhole. In this paper, Drillworks pressure prediction software analysis and operation process are applied in Qinhuangdao Oil Field. The pore pressure, fracture pressure and collapse pressure of the oilfield are forecast according to the pressure monitored in the field and the ground drain test data. It is found that the collapse pressure of the well is 1.128-1.271 g/cc larger than the pore pressure, therefore, in drilling design, the mud safety density window should be determined by reference to collapse pressure and fracture pressure.Keywords: software; stress prediction; Drillworks; three stresses钻井工程所谓的地层压力是“地厨L隙压力、地层破裂压 力、地层坍塌压力”的总称只有准确掌握地层的三压力剖面，才能够减少井下复杂情况的发生，并f级时采取有针对性技术措施，确保钻井施工的安全顺利完成。
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地层压力预测分析方法在秦皇岛某油田中应用
地层压力预测是钻井基本设计与钻井工程设计的基础，是确定钻井井身结构、钻井液体系及密度、预防和减少井下复杂情况不可缺少的关键数据。
文章通过对Drillworks压力预测软件分析及操作流程应用在秦皇岛某油田。
根据现场监测到的压力及地漏试验数据对该油田的孔隙压力、破裂压力、坍塌压力进行了预测。
计算发现该井坍塌压力为1.128-1.271g/cc大于孔隙压力，因此，在进行钻井设计时，应参照坍塌压力和破裂压力确定泥浆安全密度窗口。
标签：软件；压力预测；Drillworks；三压力
Abstract：Formation pressure prediction is the basis of drilling basic design and drilling engineering design. It is an indispensable key data to determine drilling well structure，drilling fluid system and density，so as to prevent and reduce the complex situation in downhole. In this paper，Drillworks pressure prediction software analysis and operation process are applied in Qinhuangdao Oil Field. The pore pressure，fracture pressure and collapse pressure of the oilfield are forecast according to the pressure monitored in the field and the ground drain test data. It is found that the collapse pressure of the well is 1.128-1.271 g/cc larger than the pore pressure，therefore，in drilling design，the mud safety density window should be determined by reference to collapse pressure and fracture pressure.
Keywords：software；stress prediction；Drillworks；three stresses
钻井工程所谓的地层压力是“地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力”的总称[1-2]。
只有准确掌握地层的三压力剖面，才能够减少井下复杂情况的发生，并能及时采取有针对性技术措施，确保钻井施工的安全顺利完成。
特别在新探区或未探明地层条件下的地层压力预测尤为重要，因为在钻穿未知高压层时，地层压力的失控会引起井下事故的发生[3]。
利用各种方法准确预测待钻地层三压力剖面可以科学地指导钻井工程设计，关键是可以确定合理的井身结构，对异常高压井段提前做出预防措施，设计出合理的钻井液密度，保证井壁稳定，预防和控制钻井过程中的井塌、井喷、井漏，减少井下复杂、事故，保证井下安全，对提高机械钻速都具有十分重要的意义。
1 地层压力预测的基本方法
正是基于地层压实理论和异常压力在地震、测井、钻井过程中发生的异常现象，石油行业逐步形成了一套地层压力预测、监测的基本理论，国内目前应用的预测方法主要有以下几种：（1）地震层速度法；（2）测井资料法；（3）dc指数法。
在这里我们主要应用测井资料法对地层三压力进行预测。
2 地层压力预测分析
在实际应用中一般将地层压力预测理论与预测软件相结合。
对于应用比较广泛的测井资料预测地层压力方法，大多数情况下要取全取准各种地质资料和参数。
在岩性和地层水变化不大的地层剖面中，正常压实地层的特点是，随着深度的增加，上覆层载荷增加，泥岩的压实程度增大，导致地层孔隙度减小，密度增大。
由于根据泥岩石的压实程度可以直接反映地层压力的变化，所以，目前利用测井数据进行地层压力预测的软件也很多，其中drillworks三压力预测软件就是其中之一，该软件利用地震层速度、声波、电阻率测井数据和伊顿法、麦修斯凯利法等方法进行地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力的预测。
Drillworks压力预测软件中所要求的测井曲线有自然电位（SP）、自然伽玛曲线（GR）、电阻率（RES）、密度测井曲线（RHOB）、声波曲线（DT）、井经曲线（CAL）等测井曲线。
在应用软件过程中，为了确定地层的电阻率测井曲线，通过对以上测井特点和探测深度分析，认为深侧向测井较能反映地层的真实电阻率，所以在压力预测中采用深侧向测井曲线为电阻。
在Predict软件中导入井深、声波时差、GR及密度等测井数据，将井深作为信息通道，利用GR曲线划分岩性，通过拟合的密度数据井行上覆岩层压力预测，利用处理后的声波时差数据进行该井所在地区的孔隙压力、破裂压力及坍塌压力分析，其主要程序及结果如下所示。
（1）运行软件，建立项目文件，输入项目信息，导入测井数据，滤除测井不合理的数据，并将伽马、电阻率、聲波、密度数据依次放在从左到右的轨道上。
在伽马曲线上绘制泥岩基线，原则上是泥质含量大于80%。
（2）利用软件提供的过滤工具对电阻率、声波的泥岩点进行过滤。
（3）利用密度测井资料进行上覆岩层压力OBG的计算，建立正常压力情况下的电阻率、声波时差趋势线，如图1所示。
（4）如图2所示，自左至右分别为两种不同算法及指数下的地层孔隙压力、地层坍塌压力、地层破裂压力和井径曲线。
3 结束语
（1）根据测井资料建立的地应力剖面曲线，最大水平主应力约在1.402-1.644MPa/100m之间，最小水平主应力约在1.129-1.271MPa/100m之间。
（2）获得地层孔隙压力范围为 1.04-1.09g/cc。
（3）获得地层破裂压力范围为1.83-1.98g/cc。
（4）获得地层坍塌压力范围为1.06-1.37g/cc。
（5）整体来看该地区坍塌压力大于孔隙压力，因此进行钻井工程设计时，应参照坍塌压力并结合破裂压力已确定该区块泥浆安全密度窗口。
参考文献：
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