西湖1井钻前地震压力预测
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基于地震资料的探井钻前孔隙压力预测r——以伊拉克A油田为例陈鑫;魏小东;李艳静;夏亚良;周晓明;王管;王小天【摘要】钻前压力预测在保障钻井安全、选取合理的钻井液密度、设计科学的井身结构、降低钻井成本和保护油气层方面都具有十分重要的意义. 由于测井资料不足和地震资料的多解性,钻前压力预测的精度常常达不到钻井的要求. 本次研究以伊拉克西南部的A油田为研究区,针对该区深层探井资料少和地震响应复杂的两个难点,以地震资料为基础,充分结合区域地质和浅层测井资料,从压力的成因研究出发,查明了研究区超压主要受侧向构造挤压和深部断裂引起的流体充注两种因素的控制,在此基础上优选出了基于地震资料的钻前压力预测方法,开展了井震联合上覆地层压力预测、地质一致性精细速度解释和地震速度变化率分段求取三项参数精度提升工作,预测出了深层探井侏罗系的孔隙压力系数为1.95~2.05. 经钻井验证,压力预测成果与实测结果的相对误差小于3%,证实该方法能够提高钻前孔隙压力预测的精度.%Pore pressure prediction before drilling is of great significance for ensuring drilling safety ,choosing reasonable drilling muddensity ,designing well configuration ,reducing drilling cost and protecting reservoirs .The accuracy of pres-sure prediction usually is not sufficient for drilling requirement due to a lack of logging data and multi -interpretation of seismic data .This paper focuses on an oilfield A in southwest of Iraq .To tackle the problem of inadequate exploration well data of deep layers and complicated seismic responses ,we combined seismic data with regional geology and shallow well logging data to study the mechanisms behind pressure .We found out that the study area was controlled by fluidcharging caused by lateral tectonic extruding and deep faulting .An optimized method for pre-drilling pressure prediction was picked out and improvement on the precision of the pore pressure calculating parameters was achieved through overbur -den pressure prediction based on seismic-well-integration,seismic velocity analyses based on geological consistency ,and variation rate of seismic velocity estimation .Pore pressure coefficient of exploratory well in deep Jurassic was predicted to range between 1.95 and 2.05.The prediction was verified by actual measurement with an error less than 3%only.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】9页(P1038-1046)【关键词】孔隙压力;压力预测;深层探井;侏罗系;伊拉克【作者】陈鑫;魏小东;李艳静;夏亚良;周晓明;王管;王小天【作者单位】中国石油东方地球物理公司研究院,河北涿州072750;中国石油东方地球物理公司研究院,河北涿州072750;中国石油东方地球物理公司研究院,河北涿州072750;中国石油东方地球物理公司研究院,河北涿州072750;中国石油东方地球物理公司研究院,河北涿州072750;中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249;中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE122.1孔隙压力是石油勘探开发工作中的基础数据之一。
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。
胜科1井钻前地层压力预测张建宁【摘要】胜科1井是中石化股份公司一口重点科学探索井,能否顺利实施将会影响到对东营凹陷深层油气藏的认识和勘探进程.该井钻探层位深、地层变化大,钻前异常地层压力预测尤为重要.在地震地质综合研究的基础上,确定了本区地层压力的概念模型,分析了地震速度与地层压力的关系,有效地提取了地震速度并正确地估算了上覆岩层压力.预测结果与开钻后的测试结果吻合较好.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2007(028)003【总页数】3页(P350-352)【关键词】东营凹陷;地层压力;模型;地震速度;压力预测【作者】张建宁【作者单位】中国石化,胜利油田有限责任公司,物探研究院,山东,东营,257022【正文语种】中文【中图分类】TE22资源评价结果表明,东营凹陷深层蕴藏有丰富的油气资源,勘探潜力巨大。
设计胜科1井(图1)旨在了解东营凹陷中部孔二段深度、厚度、分布范围以及是否存在优质烃源岩。
胜科1井设计完钻井深7 000 m,将钻遇沙四段、孔店组的盐膏层,地层压力复杂。
钻前异常地层压力预测意义重大,钻前地层压力预测有助于评价盖层的有效性,指导井位安全、经济钻探;也有助于最佳的套管设计,避免井控问题(如井喷)和成本的浪费。
东营凹陷古近系普遍发育高压地层[1-4]。
由于胜科1井区没有钻遇孔店组的井,只能应用地震速度进行钻前地层压力预测。
初步研究表明,本区深层主要储集层为孔一段河流-浅湖相红色砂岩。
沙四段与孔二段暗色泥岩预测厚度达1 400m,并存在盐膏发育区:第1套盐膏层(相当新东风10井3 351-4 054m井段)地层厚度一般在150~900m,内部常夹有欠压实的软泥岩,这些软泥岩含有较多的地层水;第2套盐膏层(相当新东风10井4 451-4 701m井段)地层厚度150m,主要为中-厚层泥膏岩与灰质、白云质泥岩互层。
由于盐膏自身密度低,产生异常高压,异常高压不仅提高了深部岩石的抗压实能力,而且客观上起到保护下部储集层性能的作用。
2019年03月油田管理Fillippone 方法在Ⅰ区块压力系数预测的应用田波(华东油气分公司研究院物探所,江苏南京260000)摘要:现阶段地层孔隙压力预测的方法技术有很多,不同的方法在预测原理方面不完全相同,各个预测方法都有着自身的优点及其局限性。
为了找出适合于研究区域的地层压力预测方法,首先要分析地质背景,在其基础上选择合适的方法,确保方法正确的前提下,精确求取各类相关参数,可以减少误差,以提高压力预测的精度。
本文应用Fillippone 方法,对Ⅰ区块压力系数进行预测,取得了良好的效果。
根据预测结果:Ⅰ区块龙马溪组地层压力系数大,一般在1.3-1.5之间,区块范围内差异较小,页岩气较为富集。
关键词:地层压力预测;层速度;三维地震Ⅰ区块及周缘整体上位于川东南地区以东,鄂西-渝东地区以西,在地史上经历了扬子、加里东、海西、印支、燕山、喜山等六个主要构造旋回。
在晚奥陶世-早志留世期间,该地区相对封闭,沉积了一套深水-浅水陆棚相的地层,其中,五峰组-龙马溪底为一套优质烃源岩。
A 井埋藏史热史研究表明,该地区五峰-龙马溪组烃源岩热演化主要经历5个阶段。
研究区深水陆棚相页岩主要发育于上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组,控制着黑色富有机质页岩的分布。
页岩气产量与压力系数呈正相关关系(图1)。
图1页岩气探井压力系数与产能关系(据文献)1地层压力预测1.1基本原理及预测方法利用地震方法预测三维区地层孔隙压力,主要基于欠压实理论。
从岩石力学可知:岩石层承受的上覆地层压力一部分作用于岩石骨架上,一部分作用于孔隙流体;实验结果表明纵、横波速度是有效应力(或压差)的单调函数,速度与有效应力成正相关。
有效应力越小,孔隙压力越高,地层速度越低;也就是说,地层速度与有效应力成正相关,与孔隙压力成负相关关系。
因此可以利用地震速度来预测地层孔隙压力。
1.2Fillippone 法原理公式Fillippone 法是1978年由W.R.Fillppone 对墨西哥湾沿岸等地区油田的地震、测井、钻井等多方面资料进行综合研究后提出的。
钻井过程中地层压力预测与监测[摘要]钻井过程中异常高压研究在石油勘探行业给予了足够的重视是因为它在石油勘探开发中具有十分重要的理论和实际意义。
本文提出了以地质研究为基础,综合测井、地震和录井等资料,进行区块研究,建立压力分布的宏观模型,为随钻预测与监测提供静态预测模型,并根据实时录井资料进行适当修正,将预测与监测紧密结合,达到准确压力预测的目的。
[关键词]超压成因超压预测 dc指数定量预测方法设计中图分类号:te271 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)11-0164-011 异常高压的基本成因及压力预测的理论依据对超压成因的认识是我们进行压力预测与监测的基础,不同成因类型的超压,决定了我们所采用预测和监测方法的适应程度。
超压体的成因是由多种因素造成的,可归纳为沉积型和构造型两类。
沉积型成因以快速沉积造成的不均衡压实作用为主,带动水热增压作用、蒙脱石变成伊利石的成岩作用和烃类生成作用等。
构造型成因主要是由区域性抬升隆起等构造应力作用形成的。
目前的压力预测水平分析,主要都是根据地震、测井、钻速等三个方面的资料来进行定量预测和监测的,而这些方法的根本理论依据就是超压起因于压实与排液的不平衡,我们的讨论也仅限于压实成因的超压预测问题。
2 地层压力定量预测方法设计异常高压带的预测方法按类别可分为钻井法、测井法和地震法等。
这些方法的一个共同特点就是通过对欠压实地层的检测来间接地求取地层压力。
我们的研究主要通过钻井资料、测压资料进行标定,以地震资料和测井资料研究和处理为主,开展岩性组合、泥岩过剩压力、储层流体势的预测,在压力预测的基础上,将预测结果应用于现场dc 指数的实时地层压力监测。
2.1 地层压力预测应用等效深度法,将测井解释的泥岩压实曲线或地震速度曲线变换为地层压力曲线,进而获取地层的地层压力、过剩压力、压力系数、压力梯度等参数,达到异常压力预测的目的。
并将计算结果按点、线、面(目标层段)成图。
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。
石油地质与工程2021年5月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第35卷第3期文章编号:1673–8217(2021)03–0080–05欠压实理论在随钻地层压力预测中的应用——以X油田A1–1构造为例郭东明(中法渤海地质服务有限公司,天津300457)摘要:从沉积欠压实型异常地层孔隙压力的形成过程来看,其异常压力值由低到高逐步变化,过渡带的存在为随钻预测此种类型的异常地层压力提供了可能。
在钻进过程中,利用地层压力监测技术随钻评价钻遇地层的孔隙压力趋势,并结合邻井、邻区块相应层位的地层孔隙压力状况,便可以依据钻进中地层孔隙压力敏感参数的变化趋势来推断钻头下部有限深度内地层孔隙压力的变化趋势,在钻进渗透性良好的储层时,更需提前预测孔隙压力的状况,避免因盲目揭开高压渗透层而导致复杂的钻井工况。
用此方法预测未钻达地层孔隙压力时必须提前进行地层对比等工作,以切实规避可能存在的他源压力风险。
关键词:欠压实理论;地层压力预测;密度窗口;复杂工况中图分类号:TE249.6 文献标识码:AApplication of under compaction theory in formation pressure prediction while drilling--by taking A1-1 structure of X oilfield as an exampleGUO Dongming(China France Bohai Geoservices Co., Ltd., Tianjin 300457, China)Abstract:From the formation process of pore pressure in sedimentary under compaction type abnormal formation, the abnormal pressure value changes gradually from low to high, and the existence of transition zone makes it possible to predict this type of abnormal formation pressure while drilling. In the process of drilling, the formation pressure monitoring technology is used to evaluate the pore pressure trend of the formation while drilling, and combined with the pore pressure status of the corresponding formation in adjacent wells and adjacent blocks, the pore pressure change trend of the formation in the limited depth below the bit can be inferred according to the change trend of the formation pore pressure sensitive parameters during drilling.When drilling a reservoir with good permeability, it is necessary to predict the pore pressure in advance, so as to avoid complicated drilling conditions caused by blindly opening the high-pressure permeable layer. When this method is used to predict the pore pressure of the formation that has not been drilled, the formation correlation must be carried out in advance, so as to avoid the possible risk of pressure from other sources.Key words:under compaction theory; formation pressure prediction; density window; complex working conditions随着海上油气勘探不断向深水、超深水及深层区块迈进,在钻探过程中钻遇异常压力地层的频次不断增加,及时准确地识别异常压力的地层对于杜绝井下复杂情况的发生,确保人员、设备、油气藏三方面的安全,是极为必要的。
地震资料地层压力预测技术与方法摘要:地层孔隙压力在地质勘探、油气钻井等方面具有重要作用,本文针对地震资料进行地层压力预测中的重点和难点,展开针对性研究,在压力预测模型建立和压力预测技术等方面进行研究和讨论,提高了压力预测精度。
关键词:压力预测地震速度压力模型前言地层孔隙压力做为在地质勘探、油气钻井和油田开发中的一个重要的地质参数,对于保证钻井安全、提高钻探效率、缩短钻井周期、降低钻井成本、提高油气勘探开发的经济效益和社会效益具有重要作用。
针对在实际生产和科研中遇到的问题和难点,开展了有针对性的研究,并在生产中应用,取得良好效果。
一、地层压力预测技术概述1.地层压力基本概念1.1常见的压力概念1.1.1静液压力由液柱重力产生的压力。
它的大小与液体密度及液头的垂直高度成正比。
1.1.2上覆岩层压力某一深度以上地层岩石骨架和孔隙流体总重力产生的压力。
1.1.3地层孔隙压力指地层孔隙中流体(油、气、水)所具有的压力,亦简称孔隙压力。
1.1.4有效应力二、精细压力预测模型建立1.建立正常压实趋势线模型正常压实趋势线关系到压力预测值的准确与否,建立正常压实趋势线就显得尤为重要。
用区域内已钻井的测井声波速度资料进行统计校正,将这些速度数据拟合回归出一条区域的速度随深度变化的趋势线,即是正常压实趋势线。
以王58井区为例,进行了该井区精细的正常压力趋势线的回归。
利用井径曲线对泥岩声波进行校正,得到处理后的泥岩声波时差,参考钻井液密度、实测压力等钻、测井确定合理的正常压实段,回归正常趋势线。
2.建立上覆岩层压力梯度模型3.建立高精度平均速度模型精确的时深转换是确定异常压力段的起始和终止深度准确与否的重要因素,进行时深转换平均速度是关键。
单井压力预测的时深转换平均速度可以由以下得到:vsp速度,声波速度,速度谱转换平均速度,合成记录标定后导出速度。
以新利深1井、渤深8井和车66井为例,进行了四种平均速度时深转换后的误差分析。
第34卷 第5期物探化探计算技术 2012年9月收稿日期:2011-11-10 改回日期:2012-06-03文章编号:1001—1749(2012)05—0523—04西湖1井钻前地震压力预测徐群洲,王 惠,魏金兰,杨文华(中国石油新疆油田分公司 勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐 830013)摘 要:西湖1井是准噶尔盆地南缘深部地层进一步油气勘探研究提供基础资料而部署的一口风险预探井。
该井钻探构造高陡,钻遇断裂多,地层变化大,钻前地层压力预测更为重要。
在地震地质解释研究的基础上,综合分析了工区内已钻的异常压力分布情况和形成机理,确定了本区地层压力的经验公式。
通过对地震速度研究,建立三维速度场,进行层速度反演,提取井点地震速度。
正确地估算了西湖1井的地层压力,为井身结构工程设计提供了依据,确保了钻井的顺利,地层压力预测结果与完钻后地层压力测试一致。
关键词:地震速度;地层压力;压力预测;速度场中图分类号:P 631.4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001-1749.2012.05.040 前言西湖1井构造上位于准噶尔盆地南缘山前冲断带四棵树凹陷西湖背斜,是为了落实西湖背斜的含油气性,是以发现新的含油气领域而部署的一口超深风险探井,设计井深6 268.00m。
钻探目的为该区的下组合白垩系、侏罗系的进一步油气勘探研究提供基础资料。
将钻遇西域组的高速砾岩层、区域高地层压力的安集海河组塑性泥岩层、大型逆掩断裂和新层系,钻前地层压力预测复杂,使得井身结构工程设计困难。
以往同一构造上的西参2井、西5井等在钻穿安集海河组塑性泥岩层的过程中,多次出现卡钻、井壁坍塌、泥浆漏失等工程事故。
处理各种事故前、后耗费了大量的时间,严重制约了钻井速度,钻井泥浆比重过大,耗费了大量的人力、物力及财力,所以钻前异常地层压力预测更为重要。
1 研究区地层压力特征准噶尔盆地南缘山前构造带异常压力主要成因是地应力引起,其次是地层中粘土增温热膨胀所致。
异常压力的出现往往与区域上大段厚泥岩层段有关,特别是在安集海河组上部,但分布不稳定。
在安集海河组及紫泥泉子组泥岩层内,过剩压力的压力系数大约为0.2~0.4。
在紧靠天山的山前构造上测得的压力普遍较高,由于上新世以来强烈的抬升剥蚀,地层直接出露地表,正常压实段很难划分,泥质岩内的压力无法估算。
根据邻井西5井实钻压力监测结果看,该区沙湾组及其以上地层,基本为正常压力系统,压力系数在1.03左右。
安集海河组、紫泥泉子组和吐谷鲁群属于异常高压地层,压力系数在1.59~1.90之间。
侏罗系地层在南缘没有钻遇过,临区侏罗系地层压力系数在1.03~1.40之间。
2 钻前地层压力预测2.1 计算地层压力的算法地球物理资料预测地层压力方法主要有两大类:①井参数预测压力;②地震资料预测压力。
目前提高地震资料预测压力精度的根本,是提高速度分析的精度和获得有针对目标区块的经验公式。
依据大量的现场钻井和测井资料,进行有针对特定实例或一定范围内的样品统计分析,或针对一定的地质模型实验得出的经验公式,就可以得到特殊地质情况的经验公式,用于地层压力预测。
那么如何得到精确的地层速度资料,就是地震地层压力预测的技术核心问题。
2.2 新井压力预测的地震速度分析2.2.1 用地震速度简单地预测异常地层压力的步骤(1)建立单井的压力系统概念模型。
利用单井压实资料建立单井的压力系统概念模型,详细分析压力对井旁道速度的影响,提取压力在速度谱上的响应特征。
(2)以井旁速度分析指导和在地质模型的控制下拾取所需的叠加速度。
(3)对叠加速度进行分析和平滑。
(4)利用DIX公式求取层速度。
(5)平滑层速度。
获得层速度后,利用经验公式计算地层压力。
从CMP道集的叠加速度分析中得到的地震速度,常误用于孔隙压力分析。
叠加速度为处理速度,目的是生成一个叠加地震剖面以突出构造细节。
但是,从常规叠加速度分析中推导出的层速度,未经再处理,如果没有正确理解地震资料采集、处理和解释,以及资料约束条件,一味地使用常规叠加或处理速度,在地压分析时就会产生错误结果。
速度横向变化大以及在地层倾斜时运用Dix公式,不能将叠加速度转换为真正的层速度,而且当叠加速度随深度降低时,用Dix公式转换而来的层速度预测压力极不稳定。
2.2.2 层速度预测地层孔隙压力的难点(1)影响层速度的因素较多。
层速度与地层孔隙压力有关,但与其它地层参数也有关,如岩性、孔隙度等。
这样,在对其它影响因素未作描述或适当假设的情况下,直接由层速度求取地层孔隙压力,容易产生较大误差。
(2)层速度有误差且分辨率比较低。
层速度的误差包括随机误差和系统误差,而且层速度是两主要反射层之间的平均速度,分辨率较低。
这将影响压力预测结果及深度的准确性。
运用西湖背斜的实际速度谱资料来分析,该区速度谱点少,密度稀,各谱所点的时间速度对较少,最少的只有四个数据,断裂附近速度谱值倒转,逆掩断裂垂直断距为200m,因此,不能直接使用过井测线的原始叠加速度谱进行地层压力计算。
作者在本次研究中,采用以下思路进行速度提取工作:通过速度谱解释、处理获得叠加速度,地质解释的地震反射层、建立地质模型,用模型模拟迭代法进行三维地震层速度建场,最后在三维速度场中,提取井点处的层速度(见图1)。
图1 西湖1井地震地质解释剖面和西湖1井点原始叠加速度谱图Fig.1 Seismic geological interpretation section of the Xihu-1well and the stack velocity spectrum from Xihu-1well425物探化探计算技术34卷2.3 三维层速度场研究(1)时间解释层地质构造建模。
对每个时间解释层位进行带断层的网格化,通过各层时间曲面与断层的交点计算断面空间模型,最后,用时间解释模型与断面模型的叠置接触关系建立目标三维空间地质模型。
(2)模型模拟层析法计算层速度。
用模型模拟层析法计算层速度是在建立T0及速度场的空间地质模型的基础上,模拟地震波的自激自收,根据射线传播理论计算模型中层速度的走时曲线。
根据速度谱点的共中心点道集,从地质模型的第一层开始,先估计第一层的层速度,模拟道集内每一道在地质模型中的射线传播、反射、透射过程,计算接收时间,得出时距曲线,再模拟处理过程中相应的动校正方法求出要拉直这一时距曲线需要的速度,最后与实际速度谱上的叠加速度比较。
如不相等,则调整相应层速度重复以上过程,直至两者相等。
然后再模拟第二层、第三层,直到最后一层。
(3)三维层速度建场。
通过模型模拟层析法计算层速度,不仅能计算出层速度和反射界面,也同时计算出了反射点偏离入射点的空间距离量。
在获得了每一层的层速度和反射界面后,通过迭代求取符合地质模型的层速度和确定反射界面,最后建立研究区的各反射层位控制的层速度场。
(4)井点的层速度提取。
在精细地震资料解释建模的基础上,建立高精度的三维空间速度场,不仅提高了构造成图的精度,而且也为新探井的压力预测,提供了精确位置的层速度(见图2)。
(5)预测结果分析。
运用精细解释的地震速度和地震资料中得到的层位信息,利用盆地南缘的实际经验公式,钻前计算的西湖1井地层压力(见下页图3),可作出3 200m以上为正常压力,压力系数为1.01~1.05;3 200m~3 950m为高压层,压力系数为1.05~1.20;在3 950m出现拐点,3 950m~5 400m为异常高压层,压力系数为1.20~1.90;5 400m~5 700m为地层压力降低段,压力系数为1.90~1.63;5 700m~6 260m为异常高压层,压力系数为1.63~1.85。
西湖地区的其它井都是采用表、技、油三层套管,西湖1井在5 400m以下存在地层压力降低,井身结构设计时就得增加一层技术套管,这将大大增加钻井成本。
3 钻井录井结果分析该井2011年8月完钻,随钻检测DG指数法其地层压力监测成果如图3所示:①1 360m以上为正常压实地层,压力系数在1.03~1.10之间;②1 360m~3 960m地层压力较高,压力系数在1.10~1.30之间;③3 960m~4 424m为超高地层压力,压力系数在1.40~1.88之间;④4 424m~5 400m为高地层压力,压力系数在1.88~1.70之间;⑤5 400m~6 268m为高地层压力,压力系数在1.70~1.82之间。
图2 西湖1井点的层速度图和地层压力预测结果图Fig.2 Xihu-1well formation pore pressure prediction and reality of the Xihu-1well drilling results5255期 徐群洲等:西湖1井钻前地震压力预测图3 西湖1井地层孔隙压力预测与实钻结果对比图Fig.3 Comparison of Xihu-1well formation pore pressure prediction andreality of the Xihu-1well drilling results 显然,利用地震速度预测的地层压力结果,与实测的孔隙压力结果对应的相当好,压力随深度的变化趋势一致。
特别是准确地预测了白垩系地层的地层压力降低,使得井身结构设计合理,保证了钻井的顺利进行。
常规套管完井,表套下深为508.00m,第一层技套下深3 956.10m,第二层技套下深5 397.08m,油层技套下深6 265.94m。
4 结论与建议在准噶尔盆地南缘山前的三排构造中,逆掩断裂的发育,存在程度不同的地层重复,造成地层速度的变化,特别是背斜轴部的速度谱常出现速度倒转,由此引起的地震速度异常,应结合地质解释构造模型进行判断,在利用地震速度进行地层压力计算时要分上下盘分别计算。
通过攻关研究,形成了解决钻前地层压力预测的地震速度分析难题,在准噶尔盆地的推广应用,为勘探钻井提供了准确的地层压力预测,有效地降低了钻井事故率。
使得钻井地层压力预测误差由20%下降到10%,三维层速度分析技术的推广应用取得了良好的效果。
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