石油钻采工艺年第卷第期利用声波时差检测地层孔隙压力的新方法梁红军樊洪海贾立强王永远塔里木石油勘探开发指挥部摘要分析了声波时差资料的影响因素,介绍了进行预处理的方法,并根据有效应力定理,利用声波时差资料建立了地层岩石应力一应变关来的物理模型和压力计算的力学模型。计算过程为利用声波时差测出声速利用声速求出有效应力利用密度浏井方法计茸出上友若层压力根据上皮岩层压力和有效应力求出地层孔隙压力。通过在塔里木盆地的大宛齐、羊塔克等地区的应用研究表明,预测精度高,满足工程要求。该方法与“传统方法”相比,其最大特级是不需建立趋势线,大大减少了人为因素对检浏结果的影响,适用于连续和炸连续沉积地层的压力评价需要。主题词塔里木盆地声波时差地层应力应变孔隙压力检测作者简介梁红军,年生。年毕业于西南石油学院钻井专业,现任钻井处工程师。类洪海,年生。年毕业于华东石油学院钻井专业,现任石油大学副教授。贾立强,年生。年毕业于西南石油学院钻井专业,现任钻井处副处长,高级工程师。王永远,年生。年毕业于江汉石油学院钻井专业,现任勘探辜业部工程师。地层孔隙压力的确定方法按与钻井过程的关系分为钻前预测、随钻监测、钻后检测三种,其中利用测井资料进行钻后检测是公认的精度最高的一种方法,应用最广泛。在测井资料中,声速测井较密度测井、电阻率测井等受井眼、地层条件等因素的影响较小,而且资料齐全,利用声波时差检测地层孔隙压力具有代表性和普遍性。而传统的利用声波时差检测地层孔隙压力的方法最大的局限性在于都要确定正常趋势线如声波时差和井深关系的趋势线等,正常趋势线的确定往往带有主观性,需要研究者具有相当丰富的经验和对所预测地区的地层孔隙压力情况有相当的了解,对于非连续沉积地层而言,需要建立多条趋势线,有时在某些层段甚至还无法建立趋势线,增加了趋势线建立的难度。若正常趋势线确定不合理,地层孔隙压力的检测结果肯定不会准确,这在新探区的使用受到一定限制,而正是新探区更需要比较合理地确定地层孔隙压力剖面。由于“传统”方法存在这些局限性,因此就需要进行新的地层孔隙压力评价方法的研究。为此充分调研了国内外在该领域内的最新研究成果,在有效应力定理的基础上,利用声波时差资料建立了地层岩石应力一应变关系的物理模型和压力计算的力学模型,通过在塔里木盆地的大宛齐、羊塔克等地区的应用研究表明,效果较好,完全可以满足连续、非连续沉积地层的压力评价需要。一、有效应力定理年在研究饱和多孔介质的力学性质时提出了该定理,即氏。石油钻采工艺年第卷第期式中、—方向的主应力当为垂直方向时,即是上覆岩层压力氏—方向的有效应力骨架应力—孔隙压力。由定理可知,沉积物的变形仅受到有效应力制约,研究其应力一应变关系时,应力只考虑有效应力即可,利用有效应力定理可以确定地层孔隙压力。另外,沉积物的变形主要反应在孔隙度的变化上,应变由孔隙度卯或压实度一必度量。二、声波时差测井资料的影响因素及预处理方法影响因素通过对塔里木盆地的声波时差测井资料进行分析后发现,影响声波时差测井资料的主要因素表现在以下几个方面井径变化的影响。当井径扩大时,在井眼扩大井段的上下界面处,时差曲线会出现假异常,例如在砂泥岩的分界处,砂岩一般缩径,而泥岩则扩径,那么在砂岩层的顶部相当于井眼扩大的下界面出现时差曲线减小的尖峰,因此要参考井径曲线,应避开井径变化引起的时差曲线的假异常,以便正确取值。地层厚度的影响。地层厚度的大小是相对于声波测井仪的间距来讲的,厚度大于间距的称为厚层,小于间距的称为薄层,它们在时差曲线上的显示是有差别的。厚层理论曲线的特点厚地层中部,声波时差不受围岩的影响,时差曲线出现平直段,该段时差值为厚地层的时差值当地层岩性不均匀时,曲线有小的变化,则取该厚地层中部时差曲线的平均值作为它的时差值。薄层理论曲线的特点对于薄层,曲线受围岩的影响较大,并且地层越薄,围岩的影响越大,这样的时差值应去掉。“周波跳跃”现象的影响。声波时差曲线上出现“忽大忽小”幅度急剧变化的现象叫“周波跳跃”。在钻井液气侵的井段、疏松的含气砂岩及裂缝发育的地层,由于声波能量的严重衰减,经常出...
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