在此处键入公式。
六、地层压力计算
1地层孔隙压力和压力梯度
(1)地层孔隙压力
式中 P o --------------- 上覆岩层压力，MPg
H ——目的层深度，m
①一一岩石孔隙度，％；
P 岩层孔隙流体密度，g/cm?； P
m
岩石骨架密度，g/cm 。
(2)上覆岩层压力梯度
G o
式中，G O ――上覆岩层压力梯度,
P o 上覆岩层压力， H 深度(高度)，m
(3)压力间关系
式中，P o ---------- 上覆岩层压力,
P p ――地层孔隙压力,
3 P P 10 f g H
式中，P p ――地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力 P f 地层流体密度，g/cm 3 ； g ——重力加速度，9.81m/s 2; H 该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m> 在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起, ),MPa
液体密度为钻井液密度
P m ，则，P h 10 式中，P h ——静液柱压力， P m ---------- 钻井液密度， H ――目的层深度， g ——重力加速度，
MPg g/cm 3
；
m 9.81m/s 2 >
在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面 (出口管)高度算起，它与方补心高差约 为0.6?3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。 (2)地层孔隙压力梯度 P
P
H
式中 G ——地层孔隙压力梯度，MF g/m 其它单位同上式。
2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力
F O
9. 81 10 3
H [( 1
P
。
P P z
MP g/m MPg
MPg MPg
T z ――有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力 )，MPa
3、地层破裂压力和压力梯度
(1)
R ――地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力 卩一一地层的泊松比；
(Tz —
有效上覆岩层压力， MPa
P p ――地层孔隙压力，MPa
P f —地层破裂压力。 MPa
R ――液柱压力，MPa
P 试一一试验时地层破裂时的立管压力, 破裂压力当量密度
3
9.81 10
3
G ――地层破裂压力梯度，
P f ――地层破裂压力，MPa
4、激动压力和抽汲压力计算
(1)层流情况下：
P f
厂
(z P p )
P p
P f
P h
P 试
式中, p f —破裂压力当量密度， p m ----------- 试验时所用钻井液密度, P L 试验时地层漏失压力， H ――裸眼段中点井深， 地层破裂压力梯度 g/cm 3； g/cm 3
；
MPa G f
P f
103
P
9.81
廿
地层破裂压力(伊顿法) 式中,
),MPa
式中, MPa
式中 MP a/m
P sw
D h
_4(2 n
D p n
1)
0.4K L
(2)紊流情况下:
0.2 f P sw
D h D p
式中，v ——环空流速，
D ——管子外径， D h 井眼直径， n
流性指数，
K ――稠度系数，
L ――管柱长度， P ――钻井液密度, f ――摩阻系数。
cm/s ；
cm cm
无因次； 达
因.s 7cm 2；
cm ；
g/cm 3
；
开口一开泵（一般起下钻）:
V P 钻具平均起下速度， m/s ；
D p 钻具外径，m ； D Pi ——钻具内径，m D 井径，m ；
Ds —泵排量，m/s ；
Q ――钻井液进入钻具的量。
7、dc 指数方程计算：
,/ 3.282 、
Ig( ---------- ) NT
lg(
—)
式中，T ------ 钻时，min /m ；
N ---- 转盘转速， rpm ；
W 钻压，KN;
D ——钻头直径，mm pn ——正常压力层段地层水密
度，
P 实际使用的钻井液密度，
8、正常趋向线
通过下面的de 和井深之间的线性关系来表示:
v 1.5v p (0.5
D pi 2
r 2
r 2
D h
D p
Q i
严
D2)
5、摩阻系数计算
a/Re b
Re
(Ig n 3.93)/50 (1.75 Ign )/7 (D n D p )n v 2n
n 1
/ / 2n 1 n KF )
6、环空流速计算 （1）封闭一关泵情况下
（下钻下套管）:
v 1.5V p (0.5
D h2
下为正，起为负。 ⑵
封闭、开口一开泵 （划眼、活动套管
v 1.5v p (0.5
D
!
2
D ?)
式中, de
g/cm 3 ；
Y =a Igx+b
i 1' ■… ―m
2
M (Ig X i )
i 1
i 1 i r
— 2
(Ig X i ))
1
式中 y 井深，m
X ----- d c 指数； b — y 轴截距；
a ――斜率；
――回归相关系数。
七、压井计算公式 1关井立管压力计算:
式中，P md ——钻柱内钻井液液柱压力，
P p ——地层压力，MPg P g ――关井套管压力，MPg P mg ――环空内受侵钻井液液柱压
力,
P m 钻井液密度，g/cm?；
H ――-井深，m ；
P d ——关井立管压力，MPg
2、装有钻具回压阀的关井立管压力
式中，P d ——关井立管压力， MPg
P T ――压井时立管总压力，MPg
m
y i
i 1
(lg i 1
M
X i ) m
g[ (ig X i )2
i 1
m 2 [i I y i 2
m
(lg X i )2 1 i 1 ] 2
M
M 1
m o
(y i )2 1 i 1 i ]2 ■M 1
a =
m m m
M “(Igx i )y i
(lg X)“y i
P d
P md
P p
P a P ma
P P
P d 0.00981 m H
MPa MPa
P d
P d1 P a
式中，P d ——关井立管压力， MPg
P di ――停泵时立管压力， MPg
△ F a 关井时套管压力升高值，MPa>
3、在循环钻井液情况下求关井立管压力
P T
P
ci
P ci ――压井时的循环压力， MPa
4、压井所需钻井液的新密度计算:
式中，P Tf ——压井终了循环总压力， MPa
P ml 压井时所需钻井液密度，g ml 0.102 ( P P P e )
H
式中， P p ——地层流体压力，MPa P e ――附加压力，一般为(0.980-2.940 ) MPa H 井深，m
P ml ------ 压井所需钻井液的新密度，
5、压井循环时立管总压力计算： g/cm 3
。 式中，P d ——关井立管压力， MPa P c ――一定排量压井循环时钻柱内钻头水眼环形空间内流动阻力的循环压力, P e ――考虑平衡安全时的附加压力，
P T ――立管总压力，MPa 6、初始循环压力计算： MPa
P T i P d 巳i P e
MPa
式中，P Ti 初始循环压力, P d ---------- 关井立管压力， Ri 低泵速下，如
Pe ——附加压力值，
7、终了循环压力计算： MPa MPa
25、 30、 35、40、 45、50冲/分记录下来的立管压力， MPa
MPa P C f Ri m
P Tf g/cm 3
； 式中，pml ——压井时所需钻井液密度， P 关井时钻柱内未气侵钻井液密度，
P ci ――不同排量循环时立管压力， MPa P Tf ――用P ml 钻井液密度循环终了时立管总压力， MPa P cf -------- 终了循环压力，MPa 8、压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力 g/cm 3
；
P ri P d F ci P e 式中，R i ――压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力, P ——关井立管压力，MPa
R i ――压井流量下的循环压力， MPa P ――安全附加压力，MPa
9、压井钻井液到达钻头时的立管终了循环总压力 MPa
P Tf
ml
P ci
cm ；
P d ――关井时钻柱内未气侵钻井液密度 P ci ――压井流量下的循环压力， MPa
10、压井钻井液从地面到达钻头时所需时间
式中，t d ' ——压井钻井液从地面到达钻头时所需时间，
min;
V ——钻具内容积，L/m ；
H ---- 井深，m ；
Q ――压井流量，L/s ； Q =（1/3 ?1/2） Q; Q ――正常钻井时钻井泵实发流量， 11、压井钻井液充满环空所需循环时间
式中，t a ——压井钻井液充满环空所需循环时间，
V.――井眼环空容积，L/m ；
H 井深，m
Q ――压井流量，L/s ; Q =（1/3 ?1/2） Q Q 正常钻井时钻井泵实发流量，
12、油气上窜速度计算公式
（1）迟到时间法
H 钻头 t 迟
式中， V――油气上窜速度， m/h ；
H 油——油气层顶部深度， m H 钻头
循环钻井液时钻头所在深度，
t 迟 --------- 钻头所在深度迟到时间， h ； t ――从开泵循环到见到油气显示的时间， t 静一一从停泵起钻至本次开泵的总静止时间，
⑵相对时间法
对于相同井径的井眼，应用该方法计算比较简单，并且更准
确。
①钻头深度等于油层顶部深度
H 钻头t 1
t 静(t l t 2)
式中， V――油气上窜速度， mz h ；
H 钻头 循环钻井液时钻头所在深度
t l ――循环时油气显示时间， h ； t 2 ――从开泵循环到见到油气显示的时间，
h ；
t 静一一从停泵起钻至本次开泵的总静止时间，
t d
V d H 60 Q r
（钻柱内钻井液密度）,g/cm 3；
L/s 。
t a
V a H
60 Q r
min ；
L/s 。
h ;
（与油层顶部深度相等），m
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。可见，取准层速度资料是预测地层压力的关键之一，而选择合适的地层压力预测方法同样是一个十分重要的环节。 到目前为止，地震地层压力预测的方法名目繁多，但就总体而言，大致可分为图解法和公式计算法两大类。本文将对各种地震地层压力预测方法的内容、特点、应用效果以及存在的问题等作一系统全面的叙述。在前人研究工作的基础上，就如何提高地震地层压力预测的精度，本文提出一种简单而实用的改进措施，经JLK(吉拉克)地区实际资料的计算，效果良好。 地震地层压力预测方法综述 图解法 在所有地震地层压力预测方法中，最为直观简便的方法莫过于图解法了。按照判定超压层方式的不同，又可细分为等效深度图解法、比值法和量板法三种。 等效深度图解法 等效深度图解法(或可形象地称之为直接趋势线判别法)是以页岩压实概念为基础
地层压力公式 1．静液压力Pm (1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。在钻井中钻井液环空上返速度较低，动压力可忽略不计，而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。 (2)静液压力Pm计算公式： Pm＝0.0098ρmHm (2—1) 式中 Pm——静液压力，MPa； ρm——钻井液密度，g／cm3； Hm——液柱垂直高度，m。 (3)静液压力梯度Gm计算公式： Gm＝Pm／Hm＝0.0098ρm(2—2) 式中 Gm——静液压力梯度，MPa／m。 2．地层压力Pp (1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力，也称地层孔隙压力。 (2)地层压力Pp计算公式： Pp＝0.0098ρpHp(2—3) 式中 Pp——地层压力，MPa； ρp——地层压力当量密度，g／cm3； Hm——地层垂直高度，m。 (3)地层压力梯度Gp计算公式： Gp＝Pp／Hp＝0.0098ρp(2—4) 式中 Gp——静液压力梯度，MPa／m。 (4)地层压力当量密度ρp计算公式： ρp＝Pp／0.0098Hm＝102Gp(2－5) 在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类： a.正常地层压力：ρp＝1.0～1.07g／cm3； b.异常高压：ρp>1.07g／cm3； c.异常低压：ρp<1.0g／cm3。 3．地层破裂压力Pf 地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。当达到地层破裂压力时，使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。从钻井安全方面讲，地层破裂压力越大越好，地层抗破裂强度就越大，越不容易被压漏，钻井越安全。一般情况下，地层破裂压力随着井深的增加而增加。所以，上部地层(套管鞋处)的强度最低，易于压漏，最不安全。 (1)地层破裂压力Pf计算公式：
地层压力系数与梯度 (2010-05-27 11:07:06) 转载▼ 分类：WORK 标签： 杂谈 1）地层压力是指作用在地层孔隙中流体的压力（即孔隙压力），又称孔隙流体压力。如果孔隙流体是水，那么地层压力等于静水压力值。 2）地层压力系数表示的是该储层流体压力（即地层压力）与该处静水柱压力的比值（用深度来计算，石油工程上静水比重常用1.02）。 3) 地层压力梯度表示深度增加1m（或100m）所增加的地层压力。 静水压力（中学的物理课程）： P w=Hρw g 式中：H——为水柱的高度。 4）如果计算得出：压力系数<0.75 ，超低压；0.75<压力系数<0.9，低压； 0.9<压力系数<1.1，常压； 1.1<压力系数<1.4，高压；压力系数>1.4，超高压，异常高压，如气田 SY/T 6174-2005是这样规定的：地层压力—地层中流体承受的压力称地层压力，又称油藏压力。 静水柱压力—静止水柱的重力所形成的压力。 SY/T 5313-2006则是这样规定的：地层压力—地层孔隙压力，地层孔隙中流体所具有的压力。 33、什么叫油井静压？ 答：油井静压也叫地层压力，是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时，所测得的油层中部压力。 34、什么叫试井？有哪几种方法？
1、何位注水强度、吸水指数、注水系统效率？ 答：注水强度：注水井中单位有效厚度油层的日注水量。吸水指数：单位注水压差下的日注水量。注水系统效率是指从注水站到注水井井底整个注水工艺流程系统能量的利用程度 2、什么是启动压力、静水柱压力？ 答：启动压力：注水井地层开始吸水时的压力叫启动压力。 3、注水方式有哪几种？ 答：油田注水方式分边外注水和边内注水两大类。边内注水可分为行列式内部切割注水，面积注水，腰部注水，顶部注水，不规则注水5种。 4、什么是井间干扰？ 答： 1、什么叫地静压力、原始地层压力、饱和压力、流动压力？ 答：地静压力：由于上覆地层重量造成的压力称为地静压力。 原始地层压力：在油层未开采前，从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力。 饱和压力：在地层条件下，当压力下降到使天然气开始从原油中分离出来时的压力叫饱和压力。 流动压力：油井在正常生产时测得的油层中部压力叫流动压力。 2、什么叫生产压差、地饱压差、流饱压差、注水压差、总压差？ 答：生产压差：静压（即目前地层压力）与油井生产时测得的井底流压的差值。 地饱压差：目前地层压力与原始饱和压力的差值叫地饱压差。 流饱压差：流动压力与饱和压力的差值叫流饱压差。 注水压差：注水井注水时的井底压力与地层压力的差值叫注水压差。 总压差：原始地层压力与目前地层压力的差值叫总压差。 3、什么叫采油速度、采出程度、含水上升率、含水上升速度、采油强度？ 答：采油速度：是指年产油量与其相应动用的地质储量比值的百分数。 采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。 含水上升率：是指每采出1%地质储量的含水上升百分数。 含水上升速度：是指只与时间有关而与采油速度无关的含水上升数值。 采油强度：单位油层有效厚度的日产油量。 4、什么叫采油指数、比采油指数？ 答：采油指数：单位生产压差下的日产油量。 比采油指数：单位生产压差下每米有效厚度的日产油量。 5、什么叫水驱指数、平面突进系数？ 答：水驱指数是指每采出1吨油在地下的存水量单位为方/吨。
六、地层压力计算 1、地层孔隙压力与压力梯度 (1)地层孔隙压力 式中,P p—-地层孔隙压力(在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力),MＰａ; ρf-—地层流体密度,g/cｍ3; g—-重力加速度,9、81ｍ/s2; H—-该点到水平面得重直高度(或等于静液柱高度),ｍ、 在陆上井中,H为目得层深度,起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度ρm,则, 式中,p h——静液柱压力,MＰa; ρm—-钻井液密度,ｇ／cｍ3; H-—目得层深度,m; ｇ——重力加速度,9.81m/s2。 在海上钻井中,液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起,它与方补心高差约为0、6～3、3m,此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视,在深层可忽略不计。 (２)地层孔隙压力梯度 式中Ｇp—-地层孔隙压力梯度,ＭPa/m、 其它单位同上式。 ２、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (１)上覆岩层压力 式中 P o-—上覆岩层压力,ＭPa; Ｈ-—目得层深度,m; Φ——岩石孔隙度,%; ρ——岩层孔隙流体密度,g／cｍ３; ρｍ—-岩石骨架密度,ｇ/cm3。 (2)上覆岩层压力梯度 式中,G o--上覆岩层压力梯度,ＭPａ/ｍ; P o——上覆岩层压力,MPａ; H——深度(高度),m。 (3)压力间关系 式中,Pｏ-—上覆岩层压力,ＭＰa; P p—-地层孔隙压力,MPa; σｚ--有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直得骨架应力),MPａ。 3、地层破裂压力与压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法) 式中, Pｆ-—地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时得井内流体压力),MPa; μ——地层得泊松比;
计算地层剥蚀量方法 恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源定量评价的重要基础工作，通过地层剥蚀量的计算、地层最大埋深的确定，可以帮助我们确定烃源岩生油期、生气期，进而准确评价油气资源潜力，优选勘探目标。 目前存在多种计算地层剥蚀量的方法，如：（1）地层对比法、（2）沉积速度法（Van Hinte,1978）、（3）声波测井曲线法（Magara,1976）、（4）镜质体反射率（R o）法（Dow,1977）、（5）地震地层学法（尹天放等，1992）、（6）最优化方法（郝石生等，1988）、（7）天然气平衡浓度法（李明诚等，1996）等。 一、构造横剖面法 该方法通过对构造发育特征的分析，推测地层的剥蚀量，基本原理如图1所示。该方法适用于构造发育特征比较明显、尤其是角度不整合地区，对平行不整合的剥蚀量计算受到一定的限制。
图1 构造横剖面法推算地层剥蚀量示意图 可以根据残余地层的展布特征及构造运动的特点推算出剥蚀厚度。以某三维地震剖面为例，通过该方法可估算出该地区印支运动对C－P顶面造成的剥蚀量 的剥蚀量最大可到1500m左右。 最大不超过1000m，J3～K沉积时期，J1 ＋2 二、沉积速率法 该方法是依据不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄计算地层剥蚀量，具体可分如图2所示的几种情形进行处理（Guidish等，1985）： 图2 对不整合面的不同处理方法（Guidish等，1985）（a）将不整合面视为沉积间断，期间无剥蚀发生，界面上下沉积岩的绝对年龄的差值即为沉积间断的时间。
（b）发生了剥蚀，视剥蚀掉的地层的沉积速率等于其剥蚀速率，所以： H e=[(V上＋V下)/2]×[(T下－T上)/2] （c）认为剥蚀掉的地层的沉积速率等于不整合面之下地层的沉积速率，而其剥蚀速率等于不整合面之上的地层的沉积速率，因此剥蚀开始的时间（T e）和剥蚀厚度（H e）即为： T e=（V上T上＋V下T下）/（V上＋V下） H e=V上（T e－T上） 该方法必须在知道不整合面上下地层的沉积速率及绝对年龄的情况下才能适用。 三、声波时差法 沉积物在沉积、埋藏过程中，孔隙度随埋深的增大呈指数减小，又因为在具有均匀分布的小孔隙的固结地层中，孔隙度与传播时间之间存在着正比例线性关系（Wyllie等，1956），因而在Magara K.（1976）总结了Athy（1930）、Rubey 和Hubbert（1959）等前人的研究成果，提出了泥页岩在正常压实情况下的声波时差－深度关系式（Magara K.，1976）： Δt=Δt0e-CH 式中，Δt：泥页岩在深度H处的传播时间(μs/m) Δt0：外推至地表的传播时间(μs/m) C：正常压实趋势斜率(m-1) H：埋深（m） 如果地层为连续沉积，则泥页岩声波时差与深度满足上述关系式，在半对数坐标系中为线性相关；如果某一地区经历了抬升和剥蚀，那么泥页岩声波时差与深度的正常压实趋势线与未遭受剥蚀地区的相比，则向纵坐标偏移，即在所有的深度上都向压实程度增强方向偏移，根据这一偏移趋势大小，将其压实趋势线上延到未经历压实的Δt0处，则Δt0与剥蚀面处的高差即为剥蚀厚度。 这一原理与方法是建立在“泥岩沉积物的压实形变为塑性形变，不会发生回弹”这一前提的基础上，而且目前人们普遍认为其只适用于新沉积物厚度必须小于地层剥蚀厚度的情况下，否则原泥岩孔隙度将被改造而失去定量计算地层剥蚀
K值计算方法 施密特算法： Schmitt法建立在土体侧限压缩模量与结构刚度的关系之上，见文献“Revue Francaise de Géotechnique n o71 and 74”： 其中：EI -结构刚度 E oed- 侧限压缩模量 荷兰规范算法： 以下表格列出了在荷兰（在荷兰规范CUR 166中有描述）进行的试验中测量得的水平反力系数的值。表格中列出了割线模量的值，在软件中被直接转化为水平反力系数 - 参见非线性水平反力系数。 依据Ménard（梅纳德）法计算水平反力系数 基于刚性板荷载作用下岩土材料的实验（旁压试验）测量结果，Ménard得到下列表达式： 其中：E M 旁压模量，也可以用岩土材料的压缩模量代替 a以固支结构底端深度为依据的特征长度，根据Ménard假设，位 于坑底以下2/3桩墙嵌固深度处 α 岩土材料流变系数 依据Chadeisson（查德森）法计算水平反力系数 迭代法计算水平反力系数 软件可以根据岩土材料的变形特征通过自动迭代运算得到水平反力系数。该方法建立在如下假设之上，即随着土压力的改变，结构受力状态发生改变时，以变形模量 Edef [MPa]定义的弹性子空间的变形与结构的变形是一样的。 因此，迭代过程中需要找到 kh[MN/m3]的一个特定值，使得结构和邻近岩土材料的变形相一致。当对kh进行迭代分析时，不考虑结构的塑性变形。计算无支锚式桩墙第i段的水平反力系数的示意图清楚地显示了这一点，如下图： 由于σr –σ随深度不断变化，因此软件对结构的每一段都采用均布荷载σol [MPa]。然后，再计算作用在整个第i段上的压力变化值（ [MPa*m]）。这种变化是由从第1到第n段的土压力变化引起的（σol,1 - σol,n）。压力的总变化值Δσi会随结构强度mi*σor,i [MPa]减小。新的弹性刚度的值如下：
第三章地层压力检测 大量的勘探实践表明，异常高压地层的存在具有普遍性，而且钻遇到高压地层比低压地层更为常见。这些广泛分布的异常高压地层首先影响钻井的安全，钻井中，如果未能预测到可能钻遇到的异常高压地层，使用的钻井液液柱压力小于地层压力，可能会导致严重的井喷甚至井喷失控。因此，在石油钻井中，对地层压力的评价是非常重要的，对保护油气层，保证井控安全具有重要意义。 一压力检测的目的及意义 1 压力检测和定量求值指导和决定着油气勘探、钻井和采油的设计与施工。 2 对钻井来说，它关系到高速、安全、低成本的作业甚至钻井的成败。 3 只有掌握地层压力，地层破裂压力等地层参数，才能正确合理的选择钻井液密度，设计合理的井身结构。 4 更有效地开发、保护和利用油气资源。 二异常地层压力的形成机理 1压实作用： 随着埋藏深度的增加和温度的增加，孔隙水膨胀，而孔隙空间随地静载荷的增加而缩小。因此，只有足够的渗透通道才能使地层水迅速排出，保持正常的地层压力。如果水的通道被堵塞或严重受阻，增加的上覆岩层压力将引起孔隙压力增加至高于水静压力，孔隙度亦将大于一定深度时的正常值。
2 构造运动 构造运动是地层自身的运动。它引起各地层之间相对位置的变化。由于构造运动，圈闭有地层流体的地层被断层、横向滑动、褶皱或侵入所挤压。促使其体积变小，如果此流体无出路，则意味着同样多的流体要占据较小的体积。因此，压力变高。 3 粘土成岩作用 成岩指岩石矿物在地质作用下的化学变化。页岩和灰岩经受结晶结构的变化，可以产生异常高的压力。例如在压实期间蒙脱石向伊利石转化。有异常压力，必有上覆压力密封层。如石膏（CaSO4·2H2O）将放出水化水而变成无水石膏（CaSO4），它是一种特别不渗透的蒸发岩，从而引起其下部异常高压沉积。 4 密度差的作用 当存在于非水平构造中的孔隙流体的密度比本地区正常孔隙流体密度小时,则在构造斜上部，可能会形成异常高压。这种情况在钻大斜度气层时常见到。在钻进近构造顶部的气层时，需要比钻油气水界面所需要的钻井液密度高。
破裂压力计算概述 1引言 1.1破裂压力概念 地层破裂压力(P B)定义为使地层产生水力裂缝或张开原有裂缝时的井底压力,要实现水力加砂压裂的前提条件是应该有足够的地面泵压使井底目的层地层开裂。实际生产中通常用破裂压力梯度G B(地层破裂压力P B与地层深度H的比值)表示破裂压力的大小,破裂压力梯度值G B一般由压裂实践统计得出。地层破裂压力与岩石弹性性质、孔隙压力、天然裂缝发育情况以及该地区的地应力等因素有关。在压裂施工中的地层破裂压力还可以这样来理解就是裂缝即将开启而未开启时的井底压力；在压裂施工作业中，如果起泵初期压力有比较明显的降落时，那么我们就可以确定出破裂压力来这一数值可用下面这一关系式来描述：地层破裂压力=裂施工作业初期的最高套管压力+层中部的液柱压力 1.2破裂压力的获取途径 水力压裂是油气井最常用的一种增产措施，而地层破裂压力是压裂设计和施工工艺的一项重要参数，确定该参数正确与否，将关系到能否保证压开地层等问题。 该参数的获取有两种途径：一是进行室内岩石力学实验或井场水力压裂施工；二是从测井资料中提取。目前，用测井资料估算砂泥岩剖面地层破裂压力的方法与技术较为成熟。由于碳酸盐岩地层原生孔隙很小，次生孔隙的发育使岩石的刚性大大减弱，并呈现出明显的非均质性与各向异性，同时不同的构造部位受构造应力作用的强度难以确定，最小水平主应力和岩体抗张强度的度量较难，造成用测井资料计算的地层破裂压力精度较低。碳酸盐岩地层破裂压力与测井响应具有密切的关系。利用能够反映碳酸盐岩地层基本特性和岩石力学性质的测井信息，预测碳酸盐岩地层的破裂压力是一种经济、简便的可靠途径。 1957年，Hubbert和Willis根据三轴压缩试验，首先提出了地层破裂压力预测模式即H-W模式。到目前为止，国内外提出了许多预测地层破裂压力的方法。比较常用的有Eaton法，Stephen法，黄荣樽法等。1997年Holbrook发表了适于预测张性盆地裂缝扩展压力的一种方法。现场应用表明，修正后的模型具有较高的精度。 以上方法需要确定地层的泊松比、地层的构造应力系数、抗拉强度、室内岩心三轴试验和现场典型的破裂压力试验。
※各重压力的计算 注:1MPa(兆帕)=（千克力）/厘米2 =1000Kpa(千帕) 粗略计算时可认为 Map = 1Kgf/厘米 2 = 100 Kpa 一.地层·井筒内·地层孔隙, （千克力）Kgf/厘米2 =重力加速度,×地层(井筒内) 液体密度, g/cm3×井深/m (1～2)举例:某井深2000米, 所用泥浆密度为1．20；求井底的静液 柱压力·地层 静液柱压力·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力 解:1. 井底静液柱压力,MPa =××2000= MPa 2．地层·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力, 千克力Kgf /厘米2 =××2000=235千克力/厘米2 二.压力梯度－地层的各种随压力地层所处的垂直深度的增加而升高，垂 直深度每增加1米（或其他长度单位）压力增加的数值称为压 力梯度;通常以千克力/厘米2·米（Kg/cm2·m）作单位; 计算： a．压力梯度, 千克力(Kgf) /厘米2·米=压力, 千克/厘米2÷深(高)度/米; b1．压力梯度, KPa/米=静液压力KPa÷液柱高度/m b2．压力梯度, KPa/米=液体密度× ※泥浆加重剂用量的计算 泥浆加重剂用量/吨={原浆体积/m3×重晶石密度× (欲加重泥浆密度-原浆密度)} ÷(加重剂密度-欲加重泥浆密度)
※混浆密度计算 混浆密度g/cm3 =(原浆密度×原浆体积m3 +混浆密度×混浆体积m3)÷（原浆体积m3+混浆体积m3） ※聚合物胶液的配制 列：欲配制水：大分子：中（小）分子：=100 m3：：的聚合物胶液40m3, 大.小分子各需多少 计算： 一．大分子量=40m3×％(吨)﹦(吨) 二．小分子量﹦40 m3×％=(吨) ※压井时泥浆密度的计算： 1.地层压力，MPa=关井立管压力,MPa+(重力加速度,×泥浆密度,g/cm3×井 深,m) 2. 压井时的泥浆密度,g/cm3=(原泥浆密度+ 安全附加泥浆密 度,g/cm3 )+( 100×关井立管压力/MPa÷井深/m) 例:某井用密度的泥浆钻至1000米时发生井喷, 关井后观察, 立管压力=,Ｐ套=,若取安全附加泥浆密度=1.67 g/cm3 问:关井时应采用泥浆密度为多大合适 解：+{100×（+）}÷1000=1.56 g/cm3的泥浆密度合适
国外测井技术 WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY 2012年第1期总第187期 Feb.2012Total 187 ·综合应用· 苏里格气田地层压力测井计算及分布规律研究 贺健1夏宏泉1张海涛2 1西南石油大学石油工程测井实验室2中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司0引言 苏里格气田位于长庆靖边气田西侧的苏里格庙地区，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中段,为宽缓西倾的单斜[1]。该气田是发育于上古生界碎屑岩系中的大型砂岩岩性圈闭气藏。上古生界自下而上可划分为石炭系本溪组C 3b，二叠系太原组P 1t、山西组P 1sh、石盒子组P 2sh 和石千峰组P 3sh。其中,石盒子组自上而下可划分为盒1-盒8八个层段，盒1-盒4为上石盒子组，盒5-盒8为下石盒子组，岩性主要为砂岩、泥岩等；山西组可划分为山1、山2两个层段，岩性主要为粗砂岩、泥岩、煤层等。该气田主力含气层段为盒8和山1，其储层非均质性强，且具有典型的“低渗、低压、低丰度”特征[2]。 在该气田钻井过程中，常要求保持井内压力平衡，避免井喷、井涌、井塌、卡钻等工程问题，达到提速和保护油气层的目的。 通常计算地层压力方法大体上可分为两类：一是利用地震层速度资料进行地层压力预测，但该法预测精度较低；二是利用测井资料，如自然伽马、声波时差、密度、电阻率等测井曲线计算地层压力，是目前公认比较可靠的方法。此外，目前对异常高地层孔隙压力的计算方法研究报道较多，但对地层异常低压计算方法研究报道较少。为此，本文在对比分析地层压力测井计算方法的基础上，利用声波时 差和密度等测井资料借助伊顿法重点计算苏里格气田二叠系异常低压地层的孔隙压力，并研究其分布变化规律。 1测井曲线的井眼影响校正 测井环境对测井数据有重要影响，其中井眼影响最为严重[3]。在扩径严重的井段，测井曲线将会失真，导致测井计算地层压力不准确。现有测井资料统计表明，苏里格气田绝大部分气井井壁垮塌严重，不规则井眼井段较多。在计算地层压力之前需要对密度曲线和声波时差曲线进行井眼影响校正。1.1密度测井曲线的校正 密度测井记录的是地层散射伽马强度，主要用于测量地层体积密度ρb 。井眼扩大或井壁不规则使密度测井曲线陡然下降，测出的ρb 值明显偏低。可采用逐点检验和校正方法来近似的消除这种影响。首先，计算解释层段地层密度的下限值ρmin ： ρmin =Vshρsh +（1-V sh ρp ）ρb （1） 式中：ρsh 和V sh 分别为泥质密度和地层泥质含量(V sh 用GR 曲线计算)；ρp 为解释层段中，孔隙度最大的纯地层密度值。 其次，进行逐点检验和校正：当ρb 小于ρmin 时，说明由于井眼扩大或井壁不规则，仪器极板贴井壁不好，导致ρb 比地层密度下限值ρmin 还低，这时令ρb =ρmin 作为该地层密度的近似值；反之，如ρb ＞ 摘要：苏里格气田地层低压特征明显。可利用测井资料借助伊顿法准确计算其地层压力。首先对声波时差和密度曲线进行井眼影响校正并建立东区、西区地层正常压实趋势线，然后采用伊顿法计算地层孔隙压力，与实测资料的相对误差在10%以内，满足安全钻井工程要求。对工区多口井的测井资料进行了地层压力精细解释处理，在此基础上研究了该气田东区、西区二叠系地层孔隙压力的纵横向分布规律。 关键词：苏里格气田；测井资料；伊顿法；地层孔隙压力；分布规律 作者简介：贺健（1987-），男，在读硕士，从事常规电缆测井和随钻测井的精细解释及其在油气井工程中的应用研究。 68
地层压力(formation pressure)是指由于沉积物的压实作用，地层中孔隙流体(油、气、水)所承受的压力，又称之孔隙流体压力(pore fluid pressure)或孔隙压力(pore pressure)。正常压实情况下，孔隙流体压力与静水压力一致，其大小取决于流体的密度和液柱的垂直高度，凡是偏离静水压力的流体压力即称之为异常地层压力(abnormal pres．sure)，简称异常压力。孔隙流体压力低于静水压力时称为异常低压或欠压，这种现象主要发现于某些致密气层砂岩和遭受较强烈剥蚀的盆地。孔隙流体压力高于静水压力时称为异常高压或超压，其上限为地层破裂压力(相当于最小水平应力)，可接近甚至达到上覆地层压力。地层压力分类常用的指标是地层压力梯度(单位长度内随深度的地层压力增量，单位为MPa／km)和压力系数(实际地层压力与静水压力之比)。 本文来自: 博研石油论坛详细出处参考https://www.doczj.com/doc/b713502958.html,/thread-27166-1-5-1.html 压力系数： 指实测地层压力与同深度静水压力之比值。压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。压力系数为0.8~1.2为正常压力，大于1.2称高压异常，低于0.8为低压异常。摘自《油气田开发常用名词解释》 压力梯度： 首先理解什么是梯度：假设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w，在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw，则其变化称为该物理参数的梯度，也即该物理参数的变化率。如果参数为速度、浓度或温度，则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度。 当涉及到压力的变化率时，即为压力梯度。 区别之处就在于，压力系数为衡量地层压力是否正常的一个指标，压力梯度为压力的变化率。 压力系数就是实际地层压力与同深度静水压力之比。 压力梯度即地层压力随深度的变化率。 地层的压力系数等于从地面算起，地层深度每增加10米时压力的增量。 压力梯度是指地层压力随地层深度的变化率。
地层压力快速测试解释技术 1．地层压力分布原理： 常规的地层压力是严格遵循达西定律，对于油井的分布曲线应 该是这个规律的。 在不同的压力点其恢复曲线也不同，但最终的地层压力在影响 半径处是相同的。 p r 由上图表明流动过程中如果确定不同的初始压力点，也可以计算出地层re（影响半径）处的地层压力 2压力恢复曲线的测试： 压力恢复曲线的测试是油田油井常用的测压手段，起测试的压力数据是压力-时间变化曲线。常规的测试一般测试地层压力需要3天
以上的时间，而低渗透油藏需要10多天甚至一个月以上的时间来判断和计算地层压力。 P t 3地层压力快速计算的原理： 由地层压力分布曲线和压力测试曲线，看，在同一个井底压力的初始点，测试曲线稍微滞后一点。但压力趋势是一致的，也就是说压力恢复曲线的测试实际就是压力分布曲线的测试。 在这个基础上，我们将t时刻的井底测试压力认为是距生产井r 处的压力传递过来的反应。于是就有了 pt=pr pt----t时刻的井底测试压力 pr---r处的压力于t时刻传递到井筒
基于上述原理，我们就可以利用短时间内的压力恢复曲线来计算地层re处的压力了。 4测试时间要求： 因为地层恢复过程有一些不可预料的因素，而且，测试仪器的精度等一些客观因素，在分析计算的时候，需要大量的数据来修正计算误差。所以低渗透游藏一般测试时间安排至少一天，如果是常规油藏，测试时间4-6小时就可。 测试数据密度点要求：因为是短时间测试，需要高密度和高精度的压力传感器，一般设置为30秒一个测试压力点即可。 5低渗透油藏的新的测试方法： 由于油井恢复速度慢，至少一天的时间，担心影响产量，可以测试对应水井，但要求是水井的注水压力高。在地面用压力传感器和计算机自动化采集压降数据4-6小时即可。这样是以水井的影响半径处的地层压力来替代油井的测试。以减少测试时间。 6 技术优点： 不占大量的生产时间，快速动态的分析地层压力变化。计算方法合理，利用测试密度点是为了得到地层压力分布曲线的曲率，尤其适应低渗透油藏的测试计算。因为老油田具备一些大孔道，其低渗透层的压力恢复规律反而被掩盖了。必须通过分层解释技术来分析。 7 技术要求： 要求开放式测试数据，不下封隔器，常规的测压数据就可以，水
中华人民共和国石油天然气行业标准 SY ／T 5623—1997 地层孔隙压力预测检测方法 Prediction and detection methods of formation pore pressure 1997—12—31发布 1998—07—01实施 中国石油天然气总公司 发布 ICS 75020 E 13 备案号：1163—1998 SY
SY／T 5623—1997 目次 前言………………………………………………………………………………………………………………l 范围………………………………………………………………………………………………………… 2 符号………………………………………………………………………………………………………… 3 破指数法…………………………………………………………………………………………………… 4 声波时差法………………………………………………………………………………………………… 5 预测检测孔隙压力技术总结………………………………………………………………………………
SY／T 5623—1997 前言 本标准是SY 5623—93的修订版本。 本标准修订时，增加了用声波时差法预测检测地层孔隙压力的内容，并对原有也指效法的内容做了必要的修改。 本标准从生效之日起，同时代替SY 5623—93。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：江汉石油学院石油工程系。 本标准主要起草人李自俊王越支 本标准原代号和编号为ZB E13 006—90,首次发布日期：1990年3月27日。 本标准转为行业标准SY 5623的日期：1993年。
地震波阻抗资料预测地层压力 1968年，潘贝克提出利用地震层速度预测地层压力的方法。随着岩石物理研究的不断深入和地震技术的不断提高，使地震技术预测地层压力成为可能，其精度大幅度提高。 在地震压力预测中，经常使用的资料是地震速度谱资料和地震反演得到的地震波阻抗资料。由于地震速度谱资料在纵向上测点较少，不能满足压力精确预测的需要。反演波阻抗资料在纵向上是连续的，可用的信息较多，是压力预测的主要基础资料。 地震波在地层介质中的传播速度与地层的岩性、岩层的压实程度、岩层的埋藏深度以及岩层的地质时代等因素有关，一般情况下，地震波的传播速度随地层埋藏深度的加大而增加。因此，同样岩性的岩石，埋藏深、时代老，要比埋藏浅、时代新的岩石波传播速度要大。但在高压地层段内，由于岩层孔隙空间充填气体或液体，压力的增大和岩石密度的减小，使波在液体和气体中传播的速度要低于在岩石骨架固体中的传播速度。因而，孔隙度和波传播速度有反比关系，即同样岩性岩石，当孔隙度大时，其速度相对较小。孔隙度的变化意味着岩石密度的变化，它同密度亦有反比的关系，即孔隙度变大，密度相对减小。因此，速度的变化实际随岩石密度的增大而增大。综上分析，地震波在地层介质中的传播速度与岩层埋藏深度、岩石沉积年代和岩石密度有正比关系，与岩石孔隙度变化成反比关系，这些特性与常规声波测井的规律性是一致的，因此，用地震波进行地层压力预测的理论是可行的。 异常高压地层具有高孔隙度、低密度的特点，因而在地震速度上具有低速的特征。在浅层正常压实带，地震层速度随着深度的增加而不断增大，具有很强的规律性。但是，若在地下某一深度出现异常高压，则表明该深度的地层处于欠压实状态，其孔隙度比相同深度处正常压实的孔隙度高，地震层速度比相同深度处正常压实的地震层速度小。利用这一特征，即地震层速度在同一深度上处于异常压实带和处于正常压实带的差异，可以定量的计算地下地层压力。 地震层速度预测地层压力的方法，常用的有图解法和公式法两大类。图解法包括等效深度图解法、比值法和量版法三种。公式法包括压实平衡法、等效深度公式计算法、Eaton 法、Fillipone 法和Martinez 法等。 尽管如此，关于异常压力形成机理仍存在许多有争议的问题，异常压力数值模拟也存在一些地质影响因素难以量化的问题，另外，异常压力对油气成藏的控制作用也不十分明确。 Fillippone 法与刘震法 Fillippone 法是有加利福尼亚联合石油公司的W.R.Fillppone 提出的。他在1978年和1982年通过对墨西哥湾等地区的测井、钻井、地震等多方面资料的综合研究，先后提出两套不依赖正常压实趋势线的简单而实用的计算公式，并在墨西哥湾等地的实际应用中取得了良好的效果，具体公式如下 max max min i f ov v v P P v v -=- （！）
一,准确求取地层压力 发现溢流显示应立即按关井程序迅速关井;关井后应及时,准确求得关井立压,关井套压,并观察,记录溢流量. 1.压力传递时间.当溢流发生时,井底周围地层液体已开始进入井内,这时地层液体压力下降,在关井后的一段时间内,井底压力并不等于地层压力.在一段时间以后,井底压力将由于地层压力而升高,直至等于地层压力.对于具有良好渗透率的地层,井底压力与地层压力间建立起平衡需10～15分钟,因此,关井后在套压不超过允许关井最高压力的情况下,关井时间不少于15分钟,求取立压,套压以准确的计算地层压力,为压井计算提供依据. 2.接回压凡尔时立压求取方法：慢慢的启动泵并继续泵入,到泵压有一突然升高时留心观察套压,当套压开始升高时停泵,读出套压即将升高时的立管压力即得关井立管压力.如套压升高到关井套压以上某个值,则从读出的立管压力值中减去套压升高值即得关井立管压力. 3.不同工况下的应急措施： (1)起,下钻中发生溢流,应尽快抢接回压凡尔.只要条件允许,控制溢流量在允许的范围内,尽可能多下钻具,然后关井. (2)电测时发生溢流应尽快起出电缆.若溢流量将超过关井规定值,则立即砍断电缆并按空井溢流处理. (3)任何情况下关井,其最大允许关井套压不得超过井口装置额定工作压力,套管抗内压强度的80%和薄弱地层破裂压力所允许关井套压三
者中的最小值.在允许关井套压值范围内严禁放喷. 4.相关计算： (1)地层压力PP PP=Pd+0.0098γH Pd:关井立管压力,MPa. γ:钻柱内未受油气侵泥浆密度,g/cm3. H:井深,m. (2)压井泥浆密度γ1 γ1= PP/(0.0098*H) (g/cm3) 或 Δγ= Pd/(0.0098*H) (g/cm3) Δγ:平衡溢流时所需的泥浆密度增值. (3)不同密度下关井允许最大套压值P2 P2=P-0.0098γ2H=P1-0.0098(γ2-γ)H (MPa) P=0.0098γH+P1 (MPa) P:套管角或井漏堵漏承压试验时该处所承受的最大压力. P1:关井试压时套压值,MPa. γ:试压时泥浆密度,g/cm3. γ2:溢流关井时的泥浆密度,g/cm3. (4)低泵冲试验或计算求取低泵冲循环泵压PCI. 使用排量大约为正常钻进的1/3～1/2排量循环,测得其泵压值;其对应泵压值约为正常钻进时的1/9～1/4泵压(Q∝P2). (5)压井初始循环压力PTi
在此处键入公式。六、地层压力计算 1、地层孔隙压力和压力梯度 (1)地层孔隙压力 H g p f p ???=-ρ310 式中，P p ——地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力)，MPa ； ρf ——地层流体密度，g/cm 3 ； g ——重力加速度，9.81m/s 2； H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m 。 在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度 ρm ，则，H g p m h ???=-ρ310 式中，p h ——静液柱压力，MPa ； ρm ——钻井液密度，g/cm 3 ； H ——目的层深度，m ； g ——重力加速度，9.81m/s 2。 在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起，它与方补心高差约 为0.6～3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。 (2)地层孔隙压力梯度 H P G P p = 式中 G p ——地层孔隙压力梯度，MPa/m 。 其它单位同上式。 2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力 ])1[(1081.93o ρρΦ+Φ-?=-m H P 式中 P o ——上覆岩层压力，MPa ； H ——目的层深度，m ； Φ——岩石孔隙度，％； ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm 3 ； ρm ——岩石骨架密度，g/cm 3 。 (2)上覆岩层压力梯度 H P G o o = 式中，G o ——上覆岩层压力梯度，MPa/m ； P o ——上覆岩层压力，MPa ； H ——深度(高度)，m 。 (3)压力间关系 z p P p O σ+= 式中，P o ——上覆岩层压力，MPa ； P p ——地层孔隙压力，MPa ；
六、地层压力计算 1、地层孔隙压力和压力梯度 (1)地层孔隙压力 H g p f p ???=-ρ310 式中，P p ——地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力)，MPa ； ρf ——地层流体密度，g/cm 3 ； g ——重力加速度，9.81m/s 2； H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m 。 在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度 ρm ，则，H g p m h ???=-ρ310 式中，p h ——静液柱压力，MPa ； ρm ——钻井液密度，g/cm 3 ； H ——目的层深度，m ； g ——重力加速度，9.81m/s 2。 在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起，它与方补心高差约 为0.6～3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。 (2)地层孔隙压力梯度 H P G P p = 式中 G p ——地层孔隙压力梯度，MPa/m 。 其它单位同上式。 2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力 ])1[(1081.93o ρρΦ+Φ-?=-m H P
H ——目的层深度，m ； Φ——岩石孔隙度，％； ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm 3 ； ρm ——岩石骨架密度，g/cm 3 。 (2)上覆岩层压力梯度 H P G o o = 式中，G o ——上覆岩层压力梯度，MPa/m ； P o ——上覆岩层压力，MPa ； H ——深度(高度)，m 。 (3)压力间关系 z p P p O σ+= 式中，P o ——上覆岩层压力，MPa ； P p ——地层孔隙压力，MPa ； σz ——有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力)，MPa 。 3、地层破裂压力和压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法) p p z f P P P +--= )(1σμ μ 式中， P f ——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井流体压力)，MPa ； μ——地层的泊松比； σz ——有效上覆岩层压力，MPa ； P p ——地层孔隙压力，MPa 。 或 试P P P h f +=
. . 在此处键入公式。六、地层压力计算 1、地层孔隙压力和压力梯度 (1)地层孔隙压力 H g p f p ???=-ρ310 式中，P p ——地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力)，MPa ； ρf ——地层流体密度，g/cm 3 ； g ——重力加速度，9.81m/s 2； H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m 。 在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度 ρm ，则，H g p m h ???=-ρ310 式中，p h ——静液柱压力，MPa ； ρm ——钻井液密度，g/cm 3 ； H ——目的层深度，m ； g ——重力加速度，9.81m/s 2。 在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起，它与方补心高差约 为0.6～3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。 (2)地层孔隙压力梯度 H P G P p = 式中 G p ——地层孔隙压力梯度，MPa/m 。 其它单位同上式。 2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力 ])1[(1081.93o ρρΦ+Φ-?=-m H P 式中 P o ——上覆岩层压力，MPa ； H ——目的层深度，m ； Φ——岩石孔隙度，％； ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm 3 ； ρm ——岩石骨架密度，g/cm 3 。 (2)上覆岩层压力梯度 H P G o o = 式中，G o ——上覆岩层压力梯度，MPa/m ； P o ——上覆岩层压力，MPa ； H ——深度(高度)，m 。 (3)压力间关系
在此处键入公式。 六、地层压力计算 1地层孔隙压力和压力梯度 (1)地层孔隙压力 式中 P o --------------- 上覆岩层压力，MPg H ——目的层深度，m ①一一岩石孔隙度，％； P 岩层孔隙流体密度，g/cm?； P m 岩石骨架密度，g/cm 。 (2)上覆岩层压力梯度 G o 式中，G O ――上覆岩层压力梯度, P o 上覆岩层压力， H 深度(高度)，m (3)压力间关系 式中，P o ---------- 上覆岩层压力, P p ――地层孔隙压力, 3 P P 10 f g H 式中，P p ――地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力 P f 地层流体密度，g/cm 3 ； g ——重力加速度，9.81m/s 2; H 该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m> 在陆上井中，H 为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起, ),MPa 液体密度为钻井液密度 P m ，则，P h 10 式中，P h ——静液柱压力， P m ---------- 钻井液密度， H ――目的层深度， g ——重力加速度， MPg g/cm 3 ； m 9.81m/s 2 > 在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面 (出口管)高度算起，它与方补心高差约 为0.6?3.3m ，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。 (2)地层孔隙压力梯度 P P H 式中 G ——地层孔隙压力梯度，MF g/m 其它单位同上式。 2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力 F O 9. 81 10 3 H [( 1 P 。 P P z MP g/m MPg MPg MPg