基于岩芯数据、地震数据的地层压力预测

摘要

地层压力作为页岩气富集成藏的一个控制因素，为页岩气分布、运移、聚集的综合评价提供依据。在勘探过程中，根据地层压力预测绘制地层压力的平面图，可以帮助推断油气运移的方向和路线从而指导勘探工作。在油气的开发阶段，地层压力预测为区域内油气综合评价提供了依据，对有利区域的规划提供了依据，对井位部署提供了依据。地层压力预测还可以帮助优选各种钻井参数，制定钻井施工方案，保证安全快速地钻进。由于地层压力的术语使用比较混乱，我们首先将一些重要的概念进行梳理和准确定义。然后从岩石的埋藏过程出发，对异常压力的成因以及成因机制进行细致地总结和分析。接着从地质的角度分析和阐明了异常压力对于油气藏的作用以及对于油气运移起到的作用。最后，分析异常高压对于速度的影响。
　　本文通过对现有地层压力预测方法的学习和研究，认为现在常用的地层压力预测方法对于岩石物理的应用不足，理论基础不够牢固，并且对于地层压力和速度之间的关系刻画过于简单，对有效压力系数认识不够充分。因此，本文从基础的岩石物理实验和理论出发，根据实验室岩芯数据分析压力对孔隙的影响，建立的龙马溪组页岩岩石物理模型，对实验室岩芯数据进行整理提出合适的有效压力-岩石模量关系，详细定义岩石骨架的有效压力系数。综合运用这些理论，通过地层岩石模量的计算，地层压力参数的校正，井位置有效压力系数的计算，以及井附近所有速度点的有效压力系数的计算这一些列步骤，建立基于实验室岩芯数据、测井数据和地震数据进行地层压力预测的模型。在某井中运用岩石物理深度趋势进行理论速度计算，使用井曲线和地质资料进行岩性划分，基于测井数据来进行地层压力预测。在工区D内运用建立的地层压力预测模型。使用龙马溪组页岩岩石物理模型结合地层数据和井数据，计算地层的理论模量。根据实验室数据建立的有效压力-岩石模量关系刻画出有效压力和岩石模量之间的非线性关系。通过实际地层压力测试、测井资料和实验室岩芯测试数据来进行参数的校正，得到适合目标地层的压力预测参数。再使用声波测井资料得到井位置上的有效压力系数，建立井附近有效压力系数和压力差之间的线性关系。运用地层速度分析方法提取目标地层的层速度谱，结合压力参数和每个速度点的有效压力系数进行地层压力的预测。从而实现对区域D内目标地层的压力预测。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 理论依据与研究意义

1．2 国内外研究现状与关键问题

1．3 基本研究内容、思路和路线

第2章 异常压力成因及其作用

2．1 地层压力相关的术语

2．2 地层压力异常的成因及机制

2．3 地层压力异常的作用

2．3．1 压力异常泥岩的压力封闭能力

2．3．2 生烃压力异常泥岩的烃浓度封闭能力

2．3．3 压力异常泥岩中的断层可以具有封闭性

2．3．4 异常压力与流体运移关系

2．4 地层压力对速度的影响

2．4．1 岩石的弹性压缩

2．4．2 岩石的非弹性压实

2．4．3 超压地层的成岩滞后

2．4．4 异常压力引起的孔隙流体变化

第3章 地层压力预测的岩石物理理论

3．1 压力对孔隙的影响

3．1．1 孔隙形态

3．1．2 压力对孔隙影响的实验分析

3．1．3 龙马溪组页岩孔隙分析

3．2 岩石物理模型

3．2．1 等效介质理论

3．2．2 纯砂岩的岩石物理特性

3．2．3 泥岩的岩石物理特性

3．2．4 泥质砂岩的岩石物理特性

3．2．5 实际地层的岩石物理模型

3．3 岩石物理深度趋势

3．4 有效压力系数的讨论

3．5 有效压力、岩石模量、声波速度之间的关系

第4章 基于单一数据的地层压力预测

4．1 基于测井数据的地层压力预测

4．1．1 基于岩石物理深度趋势的地层压力预测

4．1．2 改进系数的Eaton法和岩石物理速度趋势

4．1．3 小结和建议

4．2 基于地震数据的地层压力预测

第5章 基于测井数据、实验室岩芯数据和地震数据的地层压力预测

5．1 地层压力预测的模型

5．2 区域D地层压力预测

5．2．1 目标区域的地质概况

5．2．2 地层岩石物理参数的测试和计算

5．2．3 地层速度分析和地层压力预测

5．3 地层压力预测小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果