适于检测砂泥岩地层孔隙压力的综合解释方法

传统声波时差检测方法是基于正常压实趋势线的，仅适用于欠压实泥岩地层。提出利用声波速度等测井资料检测地层孔隙压力的“综合解释方法”，即同时考虑砂泥岩地层的泥质含量、孔隙度、垂直有效应力对声波速度的影响，先由相关测井资料求取质含量和孔隙度，再由声波速度计算垂直有效应力，最后通过有效应力教育处地层孔隙压力。初步应用效果表明，该方法能够利用声波速度检测砂泥岩及非欠压实成因的异常高压，而且检测精度很高。     

利用测井资料估算调整井的地层压力

目前国外普遍通过声波测井和电阻率测井确定泥岩孔隙度异常来估算邻近砂层的孔隙流体压力。由于产生高压异常层的机理不同,这种技术不能用来估计高压注水油田的地层压力。本文介绍利用测井资料估算注水油田地层压力的理论基础和方法。所得的油井地层压力预测结果与单层试油资料相近,这对提高注水开发油田调整井的固井质量和油田开发的动态分析、制定注采方案提供了重要依据。     

潼南构造异常高压层的测井识别研究

介绍了基于正常压实趋势线和地层速度-有效应力关系计算地层压力,并判断解释异常高压层的方法,根据异常高压层的测井响应特征,合理选取测井参数。建立了潼南构造异常高压层的解释标准,由此识别工区单井剖面上的异常高压层。用Eaton法预测的地层孔隙度压力比其他方法准确。研究对单井剖面中的异常高压层的划分有重要的指导意义。     

复杂地层地层孔隙压力求取新技术

在分析异常高压形成机理及国外地层压力求取方法研究进展的基础上，介绍了适于泥岩欠压实成因及适于砂泥岩地层不同成因的地层孔隙压力求取新方法，其理论基础是有效应力定理，通过建立声波速度和垂直有效应力等因素的关系模型，利用测井等资料求取地层的垂直有效应力，从而求取地层孔隙压力。其中，利用适于砂泥岩地层不同成因的孔隙压力求取方法，可以获得真正连续的孔隙压力剖面。根据国内外地层压力计算最新方法，编制了地层压力分析应用软件，多年来在国内多个油田的应用表明，该软件具有先进性和很好的实用性。     

中国西北挤压型盆地超压泥与油气运聚关系研究

通过对中国西北挤压型沉积金地主要油气富集区的地层流体压力与油气运聚关系的探讨，划分了油气运聚的5类流体压力模式：①紧邻泥岩压力封隔层的砂岩顶部出现流体超高压带，之下为正常压力（Ⅰ型）；②泥岩压力封隔层之下的砂岩内部出现流体超高压带（Ⅱ型）；③泥岩压力封隔层之下的砂岩仍为正常流体压力（Ⅲ型）；④不存在泥岩压力封隔层，地层流体压力正常（Ⅳ型）；⑤技致密岩石围限的高压异常流体砂体（Ⅴ型）。对塔里木盆地轮南、塔中地区和准噶尔盆地莫索湾地区及吐哈盆地、酒东盆地的重点油气富集区实例进行分析，提出泥岩压力科隔层的存在不仅是砂泥岩层系中油气富集的重要条件，也是储集层中形成高压流体异常带的主要影响因素。在中国西北挤压型盆地研究超压泥岩封隔层并预测其分布，能有效地指导油气勘探。     

惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组超压成因机制及分布预测

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组油气勘探过程中钻遇不同规模的异常高压,超压成因的不确定性限制了压力预测的可靠性。利用临南洼陷丰富的钻杆测试（DST）压力数据、泥浆密度和测井资料,细致分析了渗透性砂岩流体压力发育特征和超压段泥岩测井响应,依据常压和超压段声波速度、密度测井数据建立判识超压成因的有效应力-测井响应图版,综合讨论了沙河街组超压的成因机制,并预测了异常高压的空间分布。研究发现,临南洼陷沙河街组砂岩储层超压主要发育在3 000 m以深的沙三段（Es³）和沙四段（Es⁴）,最高过剩压力分别为23.82 MPa和14.04 MPa;超压段泥岩测井响应表现为偏离正常压实趋势的异常高声波时差、低密度和高中子孔隙度,具有典型的欠压实特征。沙河街组储层超压最主要的成因是相邻泥岩机械压实不平衡作用形成超压的传递,表现为大多数的超压数据均符合加载曲线趋势,只有深洼陷区（埋深为4 000~4 300 m）的超压呈现出卸载特征,可能存在由于富有机质泥岩深埋达到较高成熟度（R_o为0.90%~1.05%）引起的生烃增压贡献。利用平衡深度法计算的流体压力与DST压力数据吻合度高,印证了沙河街组超压主要来自泥岩不均衡压实作用的认识,沙三段过剩压力呈现围绕着洼陷中心呈环状分布,向周围的斜坡区和隆起带逐渐减小为常压。研究成果可以为临南洼陷钻前压力评估提供有价值的指导和借鉴。     

地层孔隙压力预测新方法

在分析地层孔隙压力预测传统方法局限性的基础上,提出了一种基于有效应力定理和声波速度模型的地层孔隙压力预测方法。由相关测井资料计算泥质含量、孔隙度和声波速度,通过支撑向量回归机计算垂直有效应力,密度测井资料计算上覆岩层压力,最后根据有效应力定理计算地层孔隙压力。实例分析表明,该方法用于预测砂泥岩及欠压实成因的异常地层压力是可行的。与传统方法相比,该方法不需要建立正常压实趋势线,有较好的适应性和预测精度。     

基于支持向量回归机的地层孔隙压力预测方法

测井资料是确定地层孔隙压力的基础性资料，为此，利用测井资料来研究准噶尔盆地某区块的地层孔隙压力，开展地层孔隙压力区域研究，以充分认识异常地层孔隙压力分布规律。在分析地层孔隙压力预测传统方法局限性的基础上，提出了一种基于有效应力定理和声波速度模型的地层孔隙压力预测方法。由相关测井资料计算泥质含量、孔隙度和声波速度，利用声波速度模型计算垂直有效应力，利用密度测井资料计算上覆岩层压力，最后根据有效应力定理计算地层孔隙压力。声波速度模型由支持向量回归机（SVR）通过对相关测井、测压资料的非线性回归得到。实际应用表明，该方法能够以较高精度预测到异常地层孔隙压力，为钻井工程设计提供依据，提高钻井工艺水平，对钻井过程中防止工程事故发牛，减少地层污染，节省钻井成本有着重要的应用价值。     

测井资料检测地层孔隙压力传统方法讨论

利用测井资料，基于正常压实趋势线确定地层孔隙压力是最常用的传统方法。认为该传统方法的局限性和不足是：不适用于非泥岩地层；不适用于不平衡压实以外的机制导致异常高压的地层；泥岩正常压实趋势线为直线的结论不完全合理；建立测井参数与地层孔隙压力之间关系式缺乏坚实的理论基础；用泥岩及相邻渗透性地层建立的经验公式预测大段渗透性地层的孔隙压力，其结果往往偏低。在利用测井资料评估地层孔隙压力时应注意这些局限性和不足。     

沉积物异常高压的形成和它对热成熟度的作用;在墨西哥湾的应用

快速沉积能在盆地内有效的导致异常高压和沉积欠压实作用。接着具有异常高压孔隙度的沉积物导致低的热传导率，因此倾向于作为热液的绝缘体。在墨西哥盆地海湾中异常高压的产生主要由于孔隙压力流体不能以与沉积作用相当的速度排出所引起的。我们使用有限单元法模拟在海湾盆地中因沉积速率，相带，地层孔隙度和渗透性的差异引起的异常沉积孔隙压力的产生和扩散，以对压实沉积物中热和流体稳定状态形式。     

涪陵地区页岩总孔隙度测井预测

页岩孔隙度是决定页岩储层含气性的关键因素,对页岩孔隙度进行定量化表征是实现利用地震资料进行孔隙度预测的前提条件,也是开展页岩气评价的基础。涪陵地区是中国页岩气勘探与开发的重点区块,以涪陵地区测井、测试资料为基础,探讨利用测井资料预测孔隙度的方法。基于研究区测试资料和测井资料,建立起孔隙度的测井识别及其响应模型,研究区孔隙度与声波时差AC具有很好的相关性,相关系数达到83.4%,以此确定了声波时差作为孔隙度的地球物理响应参数。随后结合人造岩心的声波等测试数据,建立起单参数(孔隙度、矿物组分、围压、孔隙流体)影响的地层速度预测方程,通过分析单参数对地层速度的影响率,建立起单参数影响的孔隙度预测方程。结合涪陵地区A井的实测数据,构建起适合涪陵地区的孔隙度定量化表征方程。将涪陵地区B井的测井数据等代入方程,对方程进行检验。通过计算出的孔隙度与实测孔隙度进行对比,发现计算的孔隙度与研究区实测孔隙度吻合度高,相关性好,孔隙度预测的结果与实际情况吻合。     

基于孔隙成因的泥页岩总孔隙度恢复方法研究——以渤海湾盆地东营凹陷沙三下亚段为例

泥页岩中具有多种类型孔隙,为页岩油气富集提供了重要的储渗空间。恢复泥页岩孔隙演化史,是页岩油气资源评价与区带优选的关键,同时也是开展烃源岩排烃过程研究的重要基础。泥页岩中压实作用减孔、生烃作用增孔以及构造作用造缝是泥页岩孔隙形成的重要机制。基于这3种成孔机制,采用泥岩压实模型计算不同深度泥页岩孔隙度减少量,结合泥页岩的镜质体反射率、有机碳含量以及物性等实测数据,建立了地史演化过程中泥页岩有机质孔与有机碳变化量（ΔC）的数学模型;在拟合不同成因孔隙类型演化趋势模型的基础上,综合构造、岩相、成岩以及应力场特征,建立基于孔隙成因的多类型泥页岩孔隙恢复方法。应用该方法恢复了渤海湾盆地东营凹陷沙三下亚段3种成因类型孔隙的演化趋势,并预测了不同成因类型孔隙的空间展布,进而确定了其泥页岩总孔隙度的分布。预测结果与实钻资料较吻合,可靠性较好。      

四川盆地下志留统页岩含气性及其影响因素研究

在对四川盆地东南部下志留统区域地质背景及主要页岩地质特征分析基础上,通过对焦页1井现场解吸测试和室内岩心实验对页岩的含气性进行分析,并结合测井解释结果,得出了气体纵向分布及含气规律;再选取了4口关键井:焦页1井、彭页1井、黄页1井、河页1井,研究分析其孔喉半径、有机质面孔率、Smin最小非饱和孔隙体积百分数等对页岩气含气性的影响。研究表明,焦页1井在2 370 m界面以上,含气量以吸附气为主,界面之下含气量以游离气为主,吸附气和游离气呈正相关关系,其中游离气主要受孔隙度、脆性矿物、TOC和纳米孔孔隙度的影响,吸附气主要受TOC控制,二者均受保存条件影响。     

页岩气储层“四孔隙”模型建立及测井定量表征方法

页岩气储层微观孔隙组分复杂,分为有机孔隙、碎屑孔隙、粘土孔隙和微裂缝。在岩心和测井响应特征分析基础上,提出利用测井资料定量评价页岩储层总孔隙及其微观孔隙组分的方法：①基于体积模型,利用密度测井资料或声波测井资料确定页岩储层总孔隙度;②综合利用常规测井资料和自然伽马能谱测井资料确定有机质体积含量,依据扫描电镜（SEM）技术确定刻度系数,得到有机孔隙度计算方法;③粘土孔隙是束缚水主要赋存空间,利用测井资料逐点确定粘土含量,并与邻近泥岩相关联,得到粘土孔隙度计算方法;④基于微裂缝的双侧向测井响应特征,通过正反演数值模拟计算,得到微裂缝计算方法;⑤总孔隙度与有机孔隙、粘土孔隙和微裂缝之差即为碎屑孔隙度。岩心结果表明,采用上述方法计算各微观孔隙组分与岩心测试结果吻合,表明方法的正确性。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系页岩油主要赋存空间探索

以GRI孔隙度和含油饱和度测定、高压压汞分析和地球化学测试为基础,建立了页岩油有效赋存空间的研究方法,并探索了东营凹陷古近系泥页岩孔径分布特征、含油孔径下限以及可动油赋存的有利物性条件。孔隙度与孔径分布关系表明,东营凹陷古近系泥页岩的孔隙度与10 nm以下孔隙所占比例负相关,与10 nm以上孔隙所占比例正相关,10 nm以上孔径的孔隙则是较高孔隙度泥页岩孔隙的重要贡献者;含油饱和度与不同孔径孔隙所占比例关系表明,古近系泥页岩中的油主要赋存在10 nm以上孔径的孔隙中;OSI指数与孔隙度关系表明,孔隙度在6.5%以上,且在生油窗范围内的泥页岩,是可动页岩油的有利储层。      

陆相页岩储层孔隙分形特征——以四川盆地三叠系须家河组为例

基于氮气等温吸附、高压压汞测试结果,研究四川盆地三叠系须家河组陆相页岩孔隙结构的分形特征。分析结果表明:须家河组页岩孔隙结构复杂,基质孔隙以纳米级孔隙为主,孔径分布在2~100nm之间;须家河组页岩孔隙具有显著分形特征,分形维数在2.6~2.75之间,平均值为2.66;须家河组页岩分形维数与有机碳含量、微孔孔隙体积、比表面积正相关,与矿物含量相关性不强;页岩分形维数随热演化程度增加具有“先降后增再降”阶段性变化特征。探索性提出页岩优质储层孔隙分形维数分布范围在2.6~2.8之间,为我国陆相页岩储层定量表征及页岩气有利区评价提供新思路和手段。     

核磁共振T_2谱构建页岩储层孔隙结构研究——以张家界柑子坪地区下寒武统牛蹄塘组的页岩为例

针对页岩储层低孔低渗、非均质性较强的特点,通过联合应用压汞法与气体吸附法,分段构建实验条件下页岩的孔隙分布,其中宏孔部分由高压压汞实验计算,微介孔部分通过N2气体吸附实验再由BJH方程换算。借助于低磁场核磁共振岩样分析仪,从页岩核磁共振T_2谱响应特征出发,将研究区页岩样品T_2谱分为3种类型,构建了T_2谱与压汞-气体吸附联合法建立的页岩孔隙分布的幂函数关系。通过岩样样品的核磁共振T_2谱与实验测得孔隙分布的幂函数拟合,发现各样品T_2谱拟合的孔隙分布与实验测得孔隙分布相关系数均较高,各岩块样品对应参数数值均较为接近,适合研究区应用,由此建立了研究区牛蹄塘组的页岩核磁共振T_2谱与孔隙半径对应关系。     

页岩气储层孔隙压力测井预测新方法

页岩气储层中常出现明显的异常高压现象,其孔隙压力会在短距离内大幅上升。若不能及时准确预测这些异常高压值,可能导致井涌、井喷等钻井事故,不仅会给钻井施工造成重大损失,还严重影响储层评价工作。然而,现有的方法却很难准确预测页岩气储层中的异常孔隙压力值。结合页岩气岩心实验数据,在充分考虑孔隙度、有机质含量和有效应力对声波速度影响的基础上,提出了一套基于声波速度模型的页岩气储层孔隙压力预测新方法。该方法通过使用不含气层段的纵波、横波速度关系对储层纵波速度进行含气性校正,消除了气体对异常高压现象在声波测井信息表征上的影响。此外,该方法还能预测因不平衡压实和生烃作用等多种机理引发的页岩气储层异常孔隙压力,弥补了现有传统方法只能预测由不平衡压实引起异常高压的不足。以昭通地区页岩地层S井为例进行储层孔隙压力预测,形成了基于声波速度模型的储层孔隙压力预测方法技术流程。