[发明专利]一种高温高压储层孔隙压力分析方法

说明书

本发明涉及一种高温高压储层孔隙压力分析方法，包括以下步骤：采集目标区域相关地质与构造资料以及测井资料；挑选出目标区域的泥岩层段；计算全井段上覆岩层压力当量密度；获取不同井深条件下的声波‑密度趋势点；得到改进声波‑密度交会图；进行目标区域异常地层孔隙压力成压机制分析，计算不同成压机制对目标区域泥岩地层孔隙压力形成的贡献值；选择不同成压机制的泥岩地层孔隙压力计算方法，分别计算不同成压机制下目标区域的泥岩地层孔隙压力；计算目标区域实际泥岩地层孔隙压力；如果目标区域砂岩地层厚度不超过15米或者地层起伏落差不超过50米，砂岩地层孔隙压力等于临近泥岩地层孔隙压力；否则，考虑浮力作用后计算砂岩地层孔隙压力。

技术领域

本发明属于油气井砂泥岩高温高压地层钻井中的井壁稳定技术领域，尤其涉及一种高温高压储层孔隙压力分析方法。

背景技术

地层孔隙压力是岩石孔隙中的流体(油、气、水)所具有的压力，也称为孔隙压力或地层压力。正常地层孔隙压力等于从地表到地下某处的连续地层水的静液压力，称为静水压力；高于和低于静水压力的地层孔隙压力分别称为异常低压和异常高压。地层孔隙压力是开展钻完井工程和油气开发的基础参数之一，钻井工程中地层孔隙压力的准确计算对于钻井液密度的合理选择、套管程序设计、实现高效钻井及储层保护具有重大意义，而异常高压是油气勘探中常见的问题。

目前，通常采用的地层孔隙压力钻前预测方法的主要流程为：1)首先利用泥岩地层声波-密度交会数据对地层成压机制进行定性分析；2)依据地层的成压机制定性分析结果，确定地层孔隙压力的预测模型；3)利用测井数据对地层孔隙压力纵向分布规律进行计算，并默认砂岩地层孔隙压力等于邻近泥岩地层孔隙压力。该套地层孔隙压力预测方法主要存在以下问题：(1)利用泥岩地层声波-密度交会图进行地层异常高压成压机制的判断方法的主观因素过多，且无法对某一具体深度的异常高压成压机制进行具体分析；(2)该方法主要针对单一异常高压成压机制进行地层孔隙压力预测，对于多成压机制异常高压情况，该方法计算得到的地层孔隙压力误差较大；(3)对于砂岩地层，尤其是砂岩储层段，未考虑地层起伏及储层厚度带来的形心效应，即油气密度差异造成的浮力效应对地层孔隙压力的影响。

综上所述，在地质与构造条件较为复杂的情况下，传统的地层孔隙压力分析方法所得地层孔隙压力结果难以反映实际地层中的地层孔隙压力真实情况，计算得到的地层孔隙压力将为后续钻井设计带来一定的影响。随着油气勘探向复杂地质条件地区的转移，因其成压机制多样，地层性质特殊，沉积和构造历史复杂的特点，传统的地层孔隙压力预测方法已无法满足这类地区的地层孔隙压力预测的精度要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高温高压储层孔隙压力分析方法，定量化分析各种异常高压成压机制对于地层孔隙压力形成的贡献值，建立多成压机制条件下的孔隙压力计算模型，计算泥岩地层孔隙压力纵向分布规律；再考虑砂岩储层地层起伏、储层厚度及流体密度差影响，利用形心效应计算砂岩层段的地层孔隙压力，最终计算整个砂泥岩剖面的地层孔隙压力，地层孔隙压力分析更为准确。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种高温高压储层孔隙压力分析方法，包括以下步骤：

1)采集目标区域的相关地质与构造资料以及测井资料，包括构造历史、地质录井资料、声波时差测井数据、地层密度测井数据及自然伽马测井数据；

2)结合目标区域的地质录井资料，利用测井资料对目标区域的砂岩和泥岩地层进行区分，挑选出泥岩层段；依据Gardner模型，利用声波时差测井数据，结合地层密度测井数据，获取全井段泥岩层密度的趋势线；根据全井段泥岩层密度趋势线以及地层密度测井数据计算全井段上覆岩层压力当量密度；

3)利用自然伽马测井数据对目标区域的砂泥岩进行筛选，获取泥岩层段的声波时差测井数据和地层密度测井数据，进而获取不同井深条件下的声波-密度趋势点；将不同垂深处的实测声波密度数据点与其对应井深条件下的声波-密度趋势点相连，得到改进的声波-密度交会图；