地应力测井评价在超前注水油田开发中的应用——以三塘湖盆地牛圈湖油田西山窑组油藏为例

针对三塘湖盆地牛圈湖油田中侏罗统西山窑组(J2x)油藏的特殊性(低孔、特低渗、低饱和度以及异常低压等油藏特征),分析了地应力研究在超前注水油田开发中的重要性。在此基础上,利用常规测井、偶极子声波测井、地层倾角测井等资料,统计出了该地区现今水平最大主应力方位,定量计算了破裂压力、地应力等参数,为调整注采井网、优化超破压注水设计,提高水力压裂效果,提供了可靠的决策依据。     

交叉偶极子声波成像测井技术及应用

交叉偶极子声波测井可以实现常规声波测井无法实现的对软地层的横波测井。利用交叉偶极子声波测井资料,可分析由裂缝和不均衡地应力等引起的地层各向异性,通过分离出的快、慢横波的时差和波至时间,计算出地层各向异性系数,评价地层各向异性;还可以利用斯通利波估计裂缝的张开度和评价地层的渗透性。本文介绍了哈理伯顿生产的交叉偶极子声波测井仪WSTT的基本结构和测量原理,主要用途和测井操作时的注意事项,以及在地层评价中的应用。     

多极子阵列声波测井资料处理及应用

介绍了胜利石油管理局测井公司新研制成功的多极子阵列声波测井仪器采集的数据结构类型.研究了多极子阵列声波测井资料的处理方法.用矩阵、相位等处理方法得到地层纵波、横波、斯通利波时差,利用偶极资料进行快慢横波分离,有效计算地层横波速度各向异性.胜利油田3口井的实际应用表明多极子阵列声波测井资料与其他测井资料相结合,可进行油藏评价,如井眼稳定性分析、地层孔隙压力预测、压裂施工压力设计及缝高检测等.实际钻井资料证明多极子阵列声波测井资料在油田勘探、开发中能够发挥重要作用.     

交叉偶极子阵列声波测井资料在裂缝性储层评价中的应用

美国阿特拉斯公司新一代交叉偶极子阵列声波测井仪(XMAC—Ⅱ)将偶极子技术与最新发展的单极技术结合在一起，提供了测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法，在分析地层各向异性方面也具有独特优势。重点阐述了通过交叉偶极子阵列声波测井资料提供的纵波、横波、斯通利波在各接收器上的声波幅度、衰减及地层速度各向异性的分析结果，识别裂缝性储层中裂缝发育井段及类型，判断裂缝有效性及裂缝系统区域有效性，进而有效划分储集层。该方法对裂缝性储层评价的结果与声电成像测井资料有较好的相关性，并获得了较好的地质应用效果，拓展了偶极子阵列声波的应用范围。     

由井壁崩落宽度反演地层水平主应力的数学模型

对井壁剪切破坏崩落规律的研究发现,井壁崩落扇形区域面积不受多次崩落影响,基本为定值,可通过4臂或6臂井径测井获取。以此规律为基础,基于线弹性理论,建立了井壁发生初次破坏崩落的数学模型。利用该模型,在已知最小水平主应力、岩石内摩擦角、内聚力、地层孔隙压力、钻井液柱压力和井壁崩落扇形区域面积一定的条件下,可反算出最大水平主应力。研究表明,模型计算结果与室内实验值十分接近,该模型简单实用、精度较高。     

济阳坳陷太古界变质岩储层裂缝识别与定量解释

总结太古界变质岩裂缝性储层特征,针对该类变质岩油藏岩性多样、储层介质类型复杂、有效储集层识别难和储量参数确定难的特点,形成基于电阻率差比法和三孔隙度比值法的裂缝识别综合概率法,建立利用常规测井资料划分缝洞孔隙储层发育程度的标准;采用电成像裂缝识别技术和孔隙度频谱分析技术,结合偶极子声波测井资料分析地层各向异性的方法判断裂缝特征、定量计算裂缝及缝洞孔隙度参数;采用压汞资料建立基质孔隙含油饱和度的确定方法;采用经验法确定缝洞孔隙的含油饱和度.研究成果在胜利油区桩海地区、东营凹陷王庄地区太古界变质岩油藏储量评估中完成多井测井评价,取得了较好的效果.     

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。     

应用物质平衡法评价鸭儿峡M油藏地层压力

鸭儿峡M油藏具有断层发育、饱和压力低、边水极弱等特征,为了准确把握该油藏最佳注水时机,必须实时准确掌握地层压力水平。基于物质平衡原理,考虑岩石和流体的高压物性随地层压力变化,利用岩石孔隙体积和油水体积的动态变化关系,得到能够实时跟踪弹性开采阶段和注水开发阶段的地层压力计算公式,在实验准确获取岩石和流体高压物性参数后,实现地层压力计算。结果表明,采用物质平衡法计算的M油藏平均地层压力为40. 5 MPa,与试井解释结果仅相差0. 5 MPa;岩石孔隙体积缩小量与流体体积缩小量误差为2. 0%,物性参数取值可靠。物质平衡法为应用生产动态资料实时准确评价封闭或弱、边底水油藏的地层压力提供了新的思路。     

用测井资料计算最大和最小水平应力剖面的新方法

提出了一种利用测井资料计算最小和最大水平应力剖面的新方法.新方法基于成像测井资料对井壁破坏形式的准确判别来约束反演地层应力大小,不仅可以得到最小水平应力剖面而且可以得到最大水平应力剖面,由此计算出地层破裂压力和坍塌压力剖面,有助于井眼稳定性分析和压裂设计.介绍了计算原理以及计算方法中的水平应力的计算模型、最大水平应力和最小水平应力值的确定.给出了应用实例的分析.     

运用测井资料预测川西地区地层压力研究

川西地区地层压力分布特征复杂,长期以来由于地层压力预测不准,在钻井过程中常出现井涌、井喷、压差卡钻等工程问题。为减少工程复杂问题,准确预测地层压力是至关重要的。为此,根据川西地区实测资料,运用等效深度法,利用常规测井资料进行地层孔隙压力预测研究发现：利用密度和声波测井资料预测地层压力精度可以达到10％以上,中子和电阻率测井预测精度较低,自然电位由于无法建立正常压实趋势线无法进行预测。因此,在钻井设计中可以用密度或声波测井资料进行地层孔隙压力预测。     

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。     

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。     

利用测井资料分析计算东海平湖油气田地应力

利用测井资料研究平湖油气田的地应力,对平湖油气田低渗透储层压裂、钻井和开发都有重要意义。文中利用密度、自然伽马、交叉偶极横波测井等资料,对平湖油气田地层的岩石力学参数(泊松比、弹性模量、体积模量、剪切模量、抗压强度、抗剪强度和抗张强度)进行了计算;为确定地层压力和构造应力系数,借鉴前人的研究成果,分别应用黄氏和葛氏地应力计算模型,建立平湖油气田地应力计算方法,并通过岩心差应变法地应力实验验证了该方法的准确性;采用基于XMAC-Ⅱ快横波方位法确定的平湖油气田的地应力方向,与岩心波速各向异性法及黏滞剩磁法地应力实验确定的地应力方向吻合较好。     

基于随钻测井资料的地层孔隙压力预测方法研究

以往针对直井的地层孔隙压力的计算方法在大位移井、水平井和分支井中由于井斜和井水平的特殊性及复杂性会产生较大误差.等效深度法等传统方法大多是针对砂泥岩地层建立的模型,对碳酸盐岩地层不大适用.利用随钻测量(MWD)资料和随钻测井(LWD)资料,研究把斜深校正成垂深,计算出与垂深相对应的测井值及上覆地层压力,综合考虑地层岩性、孔隙度、孔隙流体类型等因素的影响,采用层速度-有效应力法建立适用于斜井段和水平井段的地层孔隙压力计算模型,实现基于随钻测井资料的地层孔隙压力预测,避免了传统方法因建立泥岩正常压实趋势线所带来的误差.将该方法应用于实际随钻地层孔隙压力预测中,处理结果与实测结果符合率高,可靠性好.随钻测井资料预测孔隙压力具有实时性,对于提高钻速、防止井喷井漏等恶性事故有非常重要的现实意义.     

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。     

速度谱法孔隙流体压力预测技术在塔河油田的应用

分析了地层压力异常形成的原因,介绍了测井曲线预测地层压力的等效深度法和Fillippone速度谱预测地层压力的原理。给出了两种预测结果与MDT测试压力的对比数据。测井声波时差曲线预测地层压力在塔河油田托浦台工区的应用表明,该区地层压力系数范围在1.0~1.2,属于正常压力系统;速度谱预测地层压力与MDT测试压力的最大误差为5%,而等效深度法预测误差最大达15%左右,速度谱法比等效深度法预测地层压力具有更高的精度和可靠性。研究认为,利用地震处理速度谱法进行钻前压力预测,可以预测大套地层压力的变化趋势,可以用来指导钻井泥浆密度的设计,为提高钻井效率和安全钻井提供技术支持。     

高泉区块地应力分析及水平井出砂预测

文章采用三维有限元数值模拟技术进行了高泉区块地应力分析及新井水平井段的出砂风险预测及安全压力降取值。通过区块内目标井邻近的 ＧＴ１井的测井数据计算了地层参数,进行了单井一维地质力学分析,并结合 ＧＴ１井的单井分析结果,对高泉区块进行了三维精细地应力场数值计算,得到了目标水平井段所在地层局部区域的地应力各分量的值。采用有限元数值计算方法和基于塑性的出砂预测模型,分析了 ＧＴ１井的出砂现象。在压差-产量观测数据基础上,分析得出了高泉区块清水河组地层的“临界出砂塑性应变值”这一出砂预测模型关键参数的取值。有限元数值计算方法和基于塑性的出砂预测模型,给出了目标井水平井段的出砂分析和安全压力降计算,为油田的安全高效生产提供了理论依据。     

电缆式地层测试技术在丘陵油田水淹层评价中的应用

丘陵油田主力区块已处于中高含水期,水淹状况非常复杂,用常规测井资料解释水淹层有一定的局限性.用电缆式地层测试资料解释水淹层,根据压力梯度的研究确定储层流体的密度,判断储层流体的性质以及推断气、油、水的接触界面,从而识别底水上升水淹层.地层测试技术还可以很好地发现压力异常层位,在常规测井资料难以识别的电阻率较高的高压淡水水淹层、储层部分层位水淹现象等方面有良好的应用效果.     

测井地应力分析--以库车坳陷克拉2井气藏解释为例

根据测井资料,采用测量法和数值计算法等定量分析构造应力场,发现中国西部山前地区局部构造应力集中带泥岩的测井电阻率比盆地内正常压实泥岩高１０～３０倍,声波传播速度也相应增大１０％～３０％,而其中砂岩的储集层孔隙压力皆为异常压力,分析认为这种异常压力为构造应力形成,它与欠压实泥岩内形成异常压力的机理完全不同,并以库车坳陷克拉２井气藏为例,解释了以饱和度为主的气藏储集层参数,探讨了构造中压应力与张应力的分布规律及油气层孔隙发育与油气聚集的关系,指出相对张应力带有利于储集层的发育和油气聚集     

Estimating Sand–Shale Formation Pore Pressure

Abstract

This article presents a comprehensive evaluation method of estimating sand–shale formation pore pressure by using sonic velocity and other logging data. The method takes the influence of porosity, density, shale content, effective stress, and some other physical properties of sand–shale formation on sonic velocity into account. The influence and related logging data are combined to estimate the effective stress, and then pore pressure can be obtained by the effective stress principle. Using this method, software was developed and it applied in the well site. Its applications indicate that this method can accurately estimate the abnormal pressure of a sand–shale formation.