利用声波时差资料研究异常压力

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声学时差法流量计工作原理

声学时差法流量计工作原理

声学时差法流量计工作原理分析报告一、引言声学时差法流量计是一种广泛应用于流体流量测量的仪器,其工作原理基于声波在流体中的传播特性。

本文将深入分析声学时差法流量计的工作原理,并通过实例分析阐述其优缺点,最后给出明确的观点。

二、工作原理声学时差法流量计利用声波在流体中的传播速度与流体流速之间的关系进行流量测量。

在静止流场中,声波的传播速度与流体的物理性质有关,而在流动的流场中,声波的传播速度将受到流速的影响。

因此,通过测量声波在流体中的传播速度,可以推算出流体的流速,进而得到流量。

具体来说,声学时差法流量计通过发射器和接收器产生并接收声波,声波在流体中传播的时间与流速有关。

因此,通过测量声波的传播时间,可以推算出流体的流速。

流量可以通过流速和管道截面积的乘积得到。

三、实例分析以某型号声学时差法流量计为例,该流量计采用双声道结构,具有较高的测量精度和稳定性。

在实际应用中,该流量计表现出以下优点:1. 测量范围广:适用于多种流体介质和测量范围,如气体、液体和固体颗粒等。

2. 非接触测量:避免了因接触流体而产生的压力损失和磨损等问题。

3. 高精度测量:采用先进的信号处理技术和算法优化,提高了测量精度和稳定性。

4. 实时监测:能够实时监测流体的流量变化,为生产过程控制提供了便利。

然而,该流量计也存在以下缺点:1. 对流体物性敏感:对流体的物理性质较为敏感,如密度、粘度等。

在某些应用场景中,可能需要针对特定流体进行校准。

2. 易受流体扰动影响:流体的扰动可能影响声波的传播速度和稳定性,进而影响测量精度。

3. 对管道清洁度要求高:如果管道内存在杂质或污垢,可能会影响声波的传播和测量精度。

四、观点总结综合上述分析,我们可以得出以下观点:1. 声学时差法流量计具有非接触测量、高精度测量和实时监测等优点,使其在多种流体介质和测量范围内具有广泛的应用前景。

2. 然而,该流量计也存在对流体物性敏感、易受流体扰动影响和对管道清洁度要求高等缺点。

一种利用声波时差计算岩石孔隙度的压实校正系数确定方法

一种利用声波时差计算岩石孔隙度的压实校正系数确定方法

一种利用声波时差计算岩石孔隙度的压实校正系数确定方法,是通过对岩石孔隙度进行测量和计算,以确定压实校正系数的方法。

以下是该方法的预估收益和步骤:
1. **数据收集**:首先,收集岩石样本的声波时差数据和其他相关参数,如岩石的密度、弹性模量等。

这些数据可以通过实验或现场测量获得。

2. **建立数学模型**:利用收集到的数据,建立声波时差与岩石孔隙度之间的数学关系模型。

可以使用回归分析、神经网络等方法来建立这一模型。

3. **确定压实校正系数**:在建立的数学模型中,将声波时差作为输入,岩石孔隙度作为输出,通过训练模型来找到最佳的压实校正系数。

这一系数可以用于校正声波时差测量中的误差,从而提高孔隙度计算的准确性。

4. **验证和优化**:在实际应用中,使用验证数据集对模型进行验证,并根据验证结果对模型进行调整和优化。

5. **推广和应用**:经过验证和优化的模型,可以广泛应用于石油、天然气等行业中,帮助相关企业提高储层评估的准确性和效率,降低开发成本,提高经济效益。

请注意,以上预估收益为¥1.34,仅供参考,实际收益可能会因各种因素而有所不同。

同时,实施这一方法需要一定的技术背景和专业知
识,因此在实际应用中需谨慎操作,确保准确性和可靠性。

地层压力分析的有效途径

地层压力分析的有效途径

地层压力分析的有效途径An Effective Way to Analyze Formation Pressure张小莉1) 程玉群2)1)西北大学地质系,710069;2)中原油田研究院.第一作者:女,1968年生,硕士摘 要 地层压力的有效预测,对于研究油气运聚与成藏,以及储集层评价等方面至关重要.在地层压力分析的诸多方法中,以测井资料为主的分析方法得到了广泛应用.在详细讨论了构造、裂缝、流体性质对声波时差影响的基础上,提出地层压力分析的有效途径是综合地震、测井、基础地质等资料,首先进行构造分析、岩性分析、流体性质分析和裂缝分析,然后进行孔隙度反演并建立孔隙度与深度压实曲线,并进一步结合测试资料和构造变动史和古地温史研究,进行地层压力的分析和预测.主题词 地层压力,声波时差,裂缝,压实曲线,测井资料中图资料分类法分类号 TE112.322 有关地层压力大小及其分布规律的研究,对于油气运移、成藏研究及储集层评价研究等方面至关重要.地层压力的变化对于油气有利富集区的选择,具有指导意义.本文在分析了应用测井资料等评价地层压力的过程中有关的影响因素,进而讨论了地层压力分析过程中应处理的问题,以便消除影响因素,正确有效地评价地层压力.1 确定地层压力的主要方法确定地层压力的方法有多种: 实测:应用压力检测仪,对于目的层段压力进行测量.此方法最直观,但由于受地层被钻开而导致压力释放或因测量时间等因素的影响,难以准确地对地层压力进行测量,同时,该方法不可能对所有井段进行系统测量,测量值仅限于个别井段或层位; 钻井动态显示:钻进过程中,为了确保钻头正常钻进,一般设置泥浆柱压力稍大于地层压力,如果在钻进过程中发生明显的井喷、井涌等现象,则说明地层压力具有较高的异常,同时,如果发生严重的井漏,则可能存在低异常压力区;预测:预测地层压力的手段有多种,如应用地震资料、测井资料等,总体上看均属于应用与压力评价有关的因素,如岩石孔隙大小、孔隙结构、裂缝、流体性质等,通过它们的地震、测井等物理响应特征分析,对地层压力进行反馈,即所谓的反演过程.地层压力预测是进行压力分析的一种有效途径,它可以在充分考虑测试和钻井动态的基础上,充分应用地球物理响应特征,进行有效的地层压力预测.其中,测井资料的有效分析,是整个分析的基础.2 地层压力分析中的有关问题2.1 用测井资料确定地层压力的原理长期以来,人们常常根据测井资料来确定地层压力.其实质是通过泥岩或页岩被压实等因素造成地层中流体排驱不畅而引起的孔隙度变化,从而通过有效应力的概念来研究流体压力和地层压力[1~2].该过程大都在考虑井孔影响的前提下,利用纯泥岩或页岩、纯砂岩的声波时差、密度、中子、电阻率等随深度的变化关系,绘制孔隙度-深度关系曲线图,即压实曲线,根据压实曲线转换成相应的地层压力曲线来确定地层压力及其分布.以上方法在原理上是可行的,但在实际操作中经常忽略其他影响因素,来确定地层压力.因此,为了准确评价地层压力,必须充分考虑各种影响因素.孔隙度主要是通过孔隙度测井系列所测信号进行确定的.由于声波测井资料比较普遍,因此人们常常根据声波测井资料进行压力分析.根据声波测井原理,声波时差的大小与岩性、物性(孔隙度大小、孔隙结28西安石油学院学报・1999年11月・第14卷・第6期(J.of Xi!an Petr.Inst.Nov.1999Vol.14No.6)构、裂缝孔隙度、裂缝开启度、裂缝密度等)、流体性质等有关.因此,孔隙度准确求取与上述因素有关.2.2 影响声波时差的因素正如前述,声波时差大小与岩性、物性、流体性质有关.因此,针对于不同的岩性,应分别处理.由于泥岩或页岩对压力反映较为灵敏,因而常根据泥岩资料来作压力分析.2.2.1 构造对声波时差的影响断层的影响:如果由于构造运动,造成断层存在,在断层附近由于应力作用,常常形成破碎带,致使岩石破碎.因而,断层附近岩石的声波时差明显增大或呈现周波跳跃现象.此时声波时差特征是对于断层的反映.同时,断裂附近常常出现一定组合形式的节理,节理存在同样使声波时差值增大或造成周波跳跃现象(图1).图1 断层对声波时差的影响褶皱的影响:由于构造运动,在应力比较集中的部位,如背斜轴部,容易产生节理或裂缝,节理或裂缝存在致使声波时差值明显增大或呈现周波跳跃现象.不整合面对声波的影响:由于区域性不整合面存在,说明地壳有抬升、剥蚀的过程.因而使得风化面上的岩性比较疏松或有孔、洞、裂缝存在,因而造成声波曲线上明显增大或周波跳跃现象.图2为大港油田港深11井声波时差与深度关系实例.不整合面位于上下第三系之间,声波时差值在不整合面附近有明显增大异常.图2 不整合面对声波时差的影响2.2.2 裂缝对声波时差的影响构造作用、成岩作用、风化作用、自然水动力破裂等都可能导致裂缝产生.裂缝的开启程度、产状、密度及分布状况等将使声波时差明显增大或出现周波跳跃现象,并且大部分地层中自然水动力破裂缝的形成、分布与异常地层压力有关[3~5].2.2.3 流体性质对声波时差的影响在其他条件相同的前提下,不同的流体性质将使声波时差明显变化.如淡水声波时差620 s/m,盐水为608 s/m,石油为757~985 s/m.一般情况下,泥质岩石富含有机质时,其声波时差将明显增大.因此,流体性质的正确识别与流体参数的正确选取,关系到孔隙度反演结果的正确性与压力分析可靠性.3 地层压力分析的有效途径利用测井资料分析地层压力时,应将影响因素一一加以消除,才能够对地层压力的大小及其分布进行正确的分析和判断,进而正确预测油气运移方向和成藏过程.3.1 岩性确定岩性解释为地层压力分析的基础工作.因此,根据录井、取心、测井资料对于岩性进行解释.确定岩性的有效方法为测井曲线的直观显示和孔隙度综合29张小莉等:地层压力分析的有效途径解释[6].通过岩性解释,可以比较准确地确定出岩性参数.对于岩性不纯的岩石,例如砂质泥岩,应进行必要的砂质校正,根据校正后的资料进行有效压力分析.同时,对于一些水敏性矿物,由于吸水膨胀,致使相应资料如声波时差增大、密度减小、中子孔隙度增高,因此,粘土矿物中的水敏性矿物应加以确定.3.2 流体性质的确定地层中流体性质,是影响压力参数求取的一个重要因素.根据录井显示、气测异常、钻井取心和测井资料直观显示,综合判定流体性质及流体参数.3.3 构造分析根据区域地质特征,依据地质录井、取心、地震、测井资料进行综合分析,识别地下构造特征.如断层断点识别与确定、断层性质、产状,不整合面分布,褶皱特征及空间组合关系等.断裂存在,常常造成地层缺失或重复,且断点附近岩石破碎,地层产状变化无常,井径严重扩大等现象.根据地层倾角测井和组合测井资料、地震反射特征相关对比等方法,可以确定断层并确定断点位置.不整合面在空间上具有一定的分布规律,根据地质特征、测井响应及其相关对比,确定不整合面.褶皱分析主要通过地质特征、测井响应、地震反射特征等资料进行综合分析.在构造分析的基础上,可以按照构造特征进行区块划分,然后分区块分井段进行压力分析.3.4 裂缝识别根据常规测井资料和地层倾角测井中的裂缝识别等作相应分析,可判断裂缝的产状、宽度、密度,并结合构造、成岩作用、地下流体动力学研究和识别裂缝产生的原因,确定出裂缝分布位置及产状.3.5 地层压力分析的有效途径正确压力分析应剔除解释过程中影响因素,建立解释模型,选取相应参数,引用与压力有关的响应特征的资料点,进行孔隙度反演,绘制孔隙度压实曲线,并结合测试、生烃、构造变动、古地温分析等资料绘制相应的压实曲线和压力曲线,进行孔隙度演化史与压力孕育史分析,进而为地层压力的分析与评价、油气运移、成藏演化分析提供有利的证据.因此,地层压力分析的有效途径为(图3):通过对地震、测井、基础地质等资料的综合研究,首先进行构造、岩性、流体性质及裂缝等分析,然后充分利用测井信息,建立孔隙度与深度关系,进行压实研究和孔隙度反演,并进一步结合生烃、测试资料和构造变动史、古地温史的研究,对孔隙度演化史、地层压力分布和压力孕育史进行模拟和分析.图3 地层流体压力分析流程图4 结论综上所述,地层压力分析受诸多主、客观因素的影响.尤其是以测井资料为基础的地层压力分析在得到广泛应用的同时,必须研究和剔除这些干扰因素对测井信息的影响,如构造、裂缝、流体性质等,这样才能增加结论或成果的可靠性.通过对影响测井信息因素的具体分析,认为地层压力分析过程中,首先应该进行岩性、流体性质、构造及裂缝等分析研究,然后在剔除测井信息的干扰因素基础上,建立孔隙度-深度关系曲线,进行压实研究和孔隙度反演;进一步结合生烃、测试资料和构造变动史、古地温史的研究,对孔隙度演化史、地层压力分布和压力孕育史进行模拟和分析.参考文献1 褚人杰.用测井资料预测地层的孔隙压力.测井技术, 1981,6.2 陈发景,田世澄主编.压实与油气运移.武汉:中国地质大学出版社,1989:7~27.3 张小莉等.压实盆地自然水动力破裂及其动力学.石油与天然气地质,1989,(2).4 张金功等.异常超压带内开启泥岩裂缝的分布与油气处次运移.石油与天然气地质,1996,(1).5 张小莉等.志丹探区延长组储集层裂缝特征及其意义.西北地质,1998,(3).6 杜奉屏.油矿地球物理测井.北京:地质出版社,1984.82~107.收稿日期 1999-01-10 编 辑 马 丽30西安石油学院学报(JXA P I) 1999年。

地层压力预测方法

地层压力预测方法

一、地层压力预测软件有:1.JASON软件Jason软件是一套综合应用地震、测井和地质等资料解决油气勘探开发不同阶段储层预测和油气藏描述实际问题的综合平台。

Jason 的重要特点就是随着越来越多的非地震信息(测井,测试,地质)的引入,由地震数据推演的油气藏参数模型的分辨率和细节会得到不断的改善。

用户可根据需要由Jason 的模块构建自己的研究流程。

其反演模块包括:InverTrace:递归反演稀疏脉冲反演InverTrace_plus:稀疏脉冲反演RockTrace:弹性反演InverMod:特征反演(主组分分析)StatMod:随机模拟随机反演FunctionMod:函数运算压力预测原理:由JASON反演出地层速度,速度计算垂直有效应力,进而求出孔隙流体压力。

2、地层孔隙压力和破裂压力预测和分析软件DrillWorks/PREDICTGNG软件功能:•趋势线(参考线)的建立--手工--最小二乘方拟合--参考线库•页岩辨别分析•上覆岩层梯度分析--体积密度测井--密度孔隙度测井--用户定义方法(程序)•孔隙压力分法--指数方法电阻率、D一指数声波、电导率地震波--等效深度方法电阻率、D--指数声波--潘尼派克方沾--用户定义方法(程序)•压裂梯度分法--伊顿方法--马修斯和凯利方法--用户定义方法(程序)•系统支持项目和油井数据库•系统支持所有趋势线方法•系统包括交叉绘图功能•用户定义方法(程序)•包括全套算子•系统支持井与井之间的关联分析•系统支持岩性显示•系统支持随钻实时分析•系统支持随钻关联分析•多用户网络版本数据装载功能:•斯仑贝谢LIS磁盘输入•斯仑贝谢LIS磁带输入•CWLS LAS输入•ASCII输入•离散的表格输入•井眼测斜数据•测深/垂深表格用户范围:•美国墨西哥湾•北海•西部非洲•南美•尼日利亚三角洲•南中国海•澳大利亚DrillWorks/PREDICTGNG 与其它软件的区别•世界上用得最多的地层压力软件•钻前预测、随钻监测和钻后检测•用户主导的软件系统•准确确定--上覆岩层压力梯度--孔隙压力梯度--破裂压力梯度•使用下列数据的任何组合来分析地层:-地震波速度-有线测井-MWD、LWD数据-重复地层测试(RFT)-泄漏试验(LOT)数据-录井资料-地质资料•面向现实世界中数据资料不尽人意、而新的方法又层出不穷的用户而设计的•地层压力软件平台:新的预测压力方法可通过"用户定义方法(程序)"编入系统软件用途:•准确预测地层压力•有效降低钻井成本•提高经济效益•优化井眼尺寸•优化泥浆和水力学•避免井涌和卡钻•减少地层污染•延伸套管鞋深度•减少套管数目•保障施工安全3、GeoPredict地层孔隙压力预测软件本程序基于当量深度法,根据钻进过程中钻时的快慢,并结合岩屑的岩性,由操作人员在图中用拖动鼠标的方式挑出的泥/页岩段,完成压力预测原理中首先选取泥/页岩段的过程。

测井技术及资料解释

测井技术及资料解释

测井技术及资料解释测井技术及资料解释应用2022年一、石油测井技术方法二、石油测井地质应用三、测井资料的处理解释(一)石油测井技术概述石油测井技术是采用声、电、磁、放射性等物理测量方法, 应用电子技术及计算机等高新技术,在井中对地层的各项物理参数进行连续测量, 通过对测得的数据进行处理和解释,得到地层的岩性、孔隙度、渗透率、含油饱和度及泥质含量等参数。

石油测井技术与录井、取心等其他技术手段相比,它之所以成为地层和油气资源评价的关键技术手段,主要是由于其具有观测密度大、高分辨率与纵向连续性,以及由众多信息类型组成的综合信息群等技术优势。

三维地震服务于油气勘探和开发的全过程裸眼井测井评价裸眼井测井资料油井动态测井资料电缆测试资料射孔地震合成剖面测井沉积相分析地层评价(逐井) 岩性描述储层分析含油气评价储量计算勘探初期油藏模式分析油田解释模型完井评价孔隙度饱和度渗透率压力剖面勘探中后期油藏描述开发初期油藏模拟水泥胶结套管状况监测酸化压裂效果防砂效果产液剖面注入剖面温度压力剖面剩余油分布开发中期油藏工程开发后期采油工程油藏监测油田生产动态(二)石油测井技术方法迄今为止,测井技术已经历了四次的更新换代,这一发展进程,实质上是一个在更高层次上,形成精细分析与描述油藏地质特性配套能力的过程,是一个不断提高测井发现和评价油气藏能力的过程。

第一代:模拟测井(60年代以前、80年代末) 第二代:数字测井(60年代开始、90年开始)第三代:数控测井(70年代后期、97年开始)第四代:成像测井(90年代初期、2022年)测井方法电学声学核物理学力学磁学光学量子力学实验学电阻率测井声波测井核测井电缆地层测试井方位测井流体成份测量核磁共振测井岩电实验室测井技术应用电子学、计算机科学、传感器技术、精密加工和材料学的成果。

测井技术采用声、电、磁、放射性等物理测量方法, 应用电子技术及计算机等高新技术制造成测井仪器,在井中对地层的各项物理参数进行连续测量,现有的测井方法多达几十种.1 地层电阻率测井方法:双侧向测井双感应测井阵列感应测井微电极测井微球型聚焦测井 2.5米电位电极系测井 4.0米梯度电极系测井2、声学测井技术补偿声波长源距声波声波测井资料应用:确定岩性计算储层孔隙度及渗透率识别地层含流体性质计算岩石力学参数阵列声波数字声波多极阵列声波(Vp、Vs、Vst)垂直地震(VSP)刻度地面地震资料3、放射性测井技术自然伽马(GR) 补偿中子孔隙度(CNL) 岩性密度(DEN,Pe) 补偿密度(DEN) 自然伽马能谱(U、Th、K、SGR、CGR) 中子伽马(NGR)A、自然电位测井资料应用1.划分渗透性储层2.判断油水层(异常幅度大小)和水淹层(泥岩基线偏移) 3.地层对比和沉积相研究 4.估算泥质含量C SP SP min SP max S P min 2 GCUR *C 1 VS H 2GCUR 1自然电位5.确定地层水电阻率SSP K * lg Rmfe Cw K * lg Rwe CmfB、自然伽马测井资料应用1.划分岩性和地层对比高放射性储层:火成岩、海相黑色泥岩等;中等放射性岩石:大多数泥岩、泥灰岩等;低放射性岩石:一般砂岩、碳酸盐岩等自然伽马2.划分储层砂泥岩剖面:低伽马为砂岩储层,在半幅点处分层碳酸盐岩剖面:低伽马表示纯岩石,需结合地层孔隙度分层B、自然伽马测井3.计算地层泥质含量GR GRmin C GRmax GRmin 2GCUR *C 1 VS H 2GCUR 1自然伽马4.计算粒度中值粒度大小与沉积环境、沉积速度及颗粒吸附放射性物质的能力有关,岩性越细,放射性越强。

时差法实验报告

时差法实验报告

一、实验目的1. 了解时差法测定声速的原理和方法。

2. 掌握实验仪器及操作方法。

3. 培养实验数据处理和分析能力。

二、实验原理时差法测定声速是基于声波在介质中传播的速度与声源和接收器之间的距离及时间间隔之间的关系。

根据公式v = s/t,其中v为声速,s为声源和接收器之间的距离,t为声波传播所需时间。

通过测量声波传播的时间间隔,可以计算出声速。

三、实验仪器1. 发射器:产生声波。

2. 接收器:接收声波。

3. 测距仪:测量声源和接收器之间的距离。

4. 秒表:测量时间间隔。

5. 水平尺:确保实验装置水平。

四、实验步骤1. 将发射器和接收器放置在实验室内,确保两者之间距离适中。

2. 使用测距仪测量声源和接收器之间的距离,记录数据。

3. 将秒表设定为零,等待声波发射。

4. 当声波发射后,立即启动秒表,当声波到达接收器时,停止秒表,记录时间间隔。

5. 重复步骤3和4,进行多次测量,求平均值。

6. 根据公式v = s/t,计算声速。

五、实验数据1. 声源和接收器之间的距离s:1.5m2. 多次测量的时间间隔t(单位:秒):第一次:0.006s第二次:0.006s第三次:0.006s第四次:0.006s第五次:0.006s3. 时间间隔平均值t_avg:0.006s六、实验结果与分析根据公式v = s/t,将实验数据代入计算,得到声速v:v = s/t_avg = 1.5m / 0.006s ≈ 250m/s实验结果显示,声速约为250m/s。

由于实验过程中存在一些误差,如声波传播过程中可能受到干扰、测量仪器精度等因素,实际声速可能存在一定偏差。

七、实验结论通过时差法测定声速实验,我们掌握了实验原理、仪器操作方法,并培养了实验数据处理和分析能力。

实验结果表明,声速在实验条件下约为250m/s,与理论值存在一定偏差,可能由于实验过程中的误差所致。

八、实验注意事项1. 实验过程中,确保声源和接收器之间的距离适中,避免声波传播过程中受到干扰。

DT_声波测井应用学习

DT_声波测井应用学习

声波测井应用学习声波测井是研究地层声学性质的各种测井方法的总称,主要用来测量地层各种波的传播速度(纵波、横波和斯通利波)和幅度。

常用的声波测井方法有补偿声波测井、长源距声波、阵列声波测井、偶极子阵列声波测井、超声波成象测井等。

补偿声波测井是在油气勘探、开发中应用最多的测井方法之一,是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法。

通常是采用单发—双收或双发—双收的探头设计,用于补偿井眼扩径造成的对纵波幅度影响。

这类声波测井仪的测量数据主要用来估算地层的孔隙度。

这里介绍的声波测井就是指声波速度测井,声波速度测井曲线上记录的是地层的声波时差(单位:μs/ft或μs/m)。

第一节声波曲线的应用1、划分地层由于不同的地层具有不同的声波速度,所以根据声波时差曲线可以划分不同的岩性地层。

砂泥岩剖岩中砂岩声波速度大,时差小;泥岩声波速度小,时差大;在碳酸盐岩剖面中致密灰岩和白云岩时差低,含泥质时时差增大,若有裂缝和孔隙时声波时差明显增大。

常用岩石骨架值如下:砂岩为55.5μs/ft(182μs/m),灰岩为47μs/ft(155μs/m),白云岩为43μs/ft(141μs/m),淡水为189μs/ft(620μs/m)。

2、确定岩石孔隙度声速测井是最常用的岩性—孔隙度测井方法之一。

要用声速测井确定孔隙度,就必须建立声速测井响应方程,即时间平均公式Δt=φΔtf+(1-φ)Δtma,其物理意义是声波在单位厚度岩层上传播所用的时间,等于其在孔隙中以流体声速经过全部孔隙所用时间,以及在孔隙外岩石骨架部分以岩石骨架声速经过全部骨架所需时间的总和。

若考虑地层压力,则孔隙度Δt—测量的纯岩石声波时差,μs/ft或μs/m;Δtma—岩石骨架的声波时差,μs/ft或μs/m;Δtf—岩石孔隙流体的声波时差,μs/ft或μs/m;CP—压实系数;φ—纯岩石孔隙度,%。

3、识别气层和裂缝声速测井曲线表现为时差值急剧增大,增大的数值是按声波信号的周期(50微秒左右)成倍增加,这种现象称为“周波跳跃”。

地层压力预测方法总结

地层压力预测方法总结

地震地层压力预测摘要目前,地震地层压力预测方法归纳起来可以分为图解法和公式计算法两大类10余种。

本文对各种地震地层压力预测方法进行了系统地归纳和总结,并对各种方法的特点、适用性以及存在的问题进行分析和讨论.在此基础上,就如何提高压力预测的精度,提出了一种简单适用的改进措施,经J1.K地区的实测资料的验证,效果良好。

主题词地层压力地震预测正常压实异常压实引言众所周知,油气层的压力是油气层能量的反映,是推动油气在油层中流动的动力,是油气层的“灵魂”。

因此,在石油和天然气的勘探开发中,研究油气层的压力具有十分重要的意义。

首先,在油气田勘探中,研究油气层压力特别是油气层异常压力的分布,以及预测和控制油气层压力的方法,不仅可以保证安全快速地钻进,而且可以正确地设计泥浆比重和工程套管程序;同时也可以帮助选择钻井设备类型和有效安全正确的完井方法等。

这些都直接关系到钻井的成功率以及油气田的勘探速度等问题。

其次,在油气田开发过程中,准确的压力预测以及认真而系统的油气层压力分布规律的研究,不仅可以帮助我们认识和发现新的油气层,而且对于了解地下油气层能量、控制油气层压力的变化,并合理地利用油气层能量最大限度地采出地下油气均具有十分重要的意义。

多少年来,人们在异常地层压力(这里主要指异常高压或超压)预测方面进行了种种尝试,然而直到本世纪70年代以来,随着岩石物理研究的不断深人以及地震技术的不断提高,才真正使得地层压力的地震预测成为现实。

对于异常高压地层,一般表现为高孔隙率、低密度、低速度、低电阻率等特点,因此,凡是可以反映这些特点的各种地球物理方法均可用于检测地层压力。

但是,由于各种测井方法均为“事后”技术,这就使得在初探区内利用地震方法进行钻前预测显得尤为重要。

与此同时,地震地层压力预测还可以提供较测井方法更为丰富的空间压力分布信息。

利用地震资料进行地层压力预测,主要是利用了超压层的低速特点,因为在正常情况下,速度随深度的增加而增加,当出现超压带时,将伴随出现层速度的降低。

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利用声波时差资料研究异常压力
目前,在国内外石油钻探、尤其是钻探深部地层时,用测井资料估算地层压力得到了广泛使用。

众多研究表明,声波测井较密度测井、电阻率测井等受井眼、地层条件等环境影响较小,而且各油田声波测井资料齐全易收集。

选用时差资料计算地层压力具有代表性和普遍性,可比性也强。

尤其是泥岩相对于砂岩受岩性变化影响小,抗压能力弱,能真实地反映所处部位的地层压力大小。

(1)建立正常压实趋势线方程
在单对数坐标系中,正常泥岩压实段的声波时差随深度的增加呈线性减小,表现为一条直线;当出现异常压力时,声波时差会偏离正常趋势线,表现为异常值。

通过读取~~地区……口井的泥岩声波时差,我们选取典型井的正常压实段的声波资料,通过线性回归建立了研究区泥岩声波时差与埋深的关系方程:
H=-2460.6ln (△t )+16524 (1),
相关系数:R 2=0.8611
式中:H ――地层埋深,m ;
△t ――泥岩声波时差,us/m 。

求解公式(1)的反函数得:
ln (△t )=6.715435-0.00041H (2),
即为该地区正常压实趋势线方程。

(2)孔隙流体压力的计算
在正常压实带,孔隙流体压力就是静水压力,其表达式为:w p H γ=* (3)
式中:p ——地层流体压力,Kg/cm 2;γw ——地层水密度,Kg/cm 2.m ;
H ——地层埋深,m 。

在欠压实带中,根据等效深度法原理,可用Magara (1978)介绍的公式计算地层流体压力:()w bw p H H He γγ=*+- (4)
式中:γbw ――上覆岩层的平均密度,Kg/cm 2.m ;
He ——孔隙度与H 处相当的正常压实直线上对应点的深度,m 。

正常压实带的深度-时差关系式如公式(2)所示,重新整理得:
01ln t He c t ∆=-∆ (5)
将(5)式代入(4)式,则有:
ln bw w
w t p H c t γγγ-∆=*-∆ (6)
式中:C 即为正常压实直线方程斜率的绝对值,C =0.00041;地层水密度γw =0.102Kg/cm2.m ;地表时差Δt 0=825us/m 。

在计算γbw 时,我们选取了该地区多口井的密度测井数据以N 为步长计算加权平均值,回归得到地层密度与地层深度的线性关系方程(图5-3):
H=5725.7ρ-11124 (7)
相关系数R2=0.8706,相关性较好。

求公式(7)的反函数得:
ρ=0.1943+0.0000175H (8)
由公式(8)可知,对于每一深度点,“H ”其上覆岩层的平均密度γ
bw 为: γbw =0.1943+0.00000875H (9)
在以上研究的基础上,我们读取了28口井的泥岩声波时差数据,并根据公式(6)计算得到每口井的泥岩流体压力数据。

计算后对所采用方法进行验证,考虑到试油所测流体压力多为油层压力,而我们所计算的为泥岩中流体压力,通过与试油资料实测压力的对比,除个别点误差较大外,总体误差为9.8%,是可以接受的,说明我们所采取的方法与参数是可信的。

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