CN106127343A - 一种地层超压成因机制的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地层超压成因机制的分析方法，采用单井实测地层压力将地层压力预测方法与地层超压形成机制分析结合，通过对比多种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，分析地层超压形成机制；采用三种地层压力预测方法：基于欠压实成因的Eaton法、等效深度法以及基于流体膨胀成因的Bowers法。本发明通过对比多种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异分析地层超压形成机制，分析过程简单且受人工干预的影响小，预测结果具有更高的可靠性。

Description

一种地层超压成因机制的分析方法

技术领域

本发明属于超压成因机制分析技术领域，尤其涉及一种地层超压成因机制的分析方法。

背景技术

地层异常超压与油气藏的分布有密切关系，准确分析地层异常超压形成机制是精确进行地层压力预测的关键。在低渗透性的泥岩地层中，地层超压的成因机制主要可以分为三大类：欠压实超压、流体体积膨胀超压和构造挤压超压等，多种地层超压形成机制的组合加大了地层压力预测的难度。目前常用的超压成因机制分析方法主要为属性交会图法，如Bowers(2002年)提出基于速度、密度和电阻率与深度的关系判断欠压实与流体膨胀成因的方法；叶志，樊洪海等(2012年)提出的基于速度-密度交会图分析法等。

Bowers(2002年)提出基于速度、密度和电阻率与深度的关系判断欠压实与流体膨胀成因的方法，其理论基础为：在地层超压的情况下，岩石具有更低的速度、更低的密度、更低的电阻率等特点。速度和电阻率等属于岩石的传导属性，密度属于岩石的体积属性，体积属性与岩石的孔隙体积有关，而传导属性受孔隙尺寸、形状及孔隙间连通情况等因素影响。在正常压实条件下，随着地层埋藏深度的增加，密度、速度、电阻率沿着各自的趋势线增加。当地层存在超压时，密度、速度和电阻率会偏离正常趋势线，通过选取这些偏离正常趋势线的地层的密度、速度和电阻率数据，做垂线与正常趋势线相交。若三个属性相交于相同的地层深度则超压是由欠压实导致的；若密度相交的深度比速度、电阻率的更深则超压是由流体膨胀导致的。处理流程为：提取泥岩深度、密度、声波时差(倒数为速度)、电阻率测井数据；分别做密度-深度、速度-深度以及电阻率-深度的正常趋势线，地层深度为纵坐标；找出异常超压段，即密度、速度以及电阻率测井数据低于正常趋势线值的地层段；分别过同一地层深度对应的密度、速度和电阻率异常点做与正常趋势线相交的垂线；判断超压成因机制：若三者相交于正常趋势线上的地层深度相同则超压是由欠压实导致的；若密度相交于正常趋势线上的地层深度比速度、电阻率的更深则超压是由流体膨胀导致的。该技术无法判断由构造挤压导致的地层超压成因机制，分析过程复杂且正常趋势线的建立受人工干预影响。[Bowers GL，Detecting high pressure，2002年，The Leading Edge，第21期第2卷，第174-177页]叶志、樊洪海等提出的异常高压形成机制的判别方法理论基础为:在地层加载时，传导属性与体积属性响应趋势一致，即速度和密度都随有效应力增加而增加；地层卸载时，传导属性与体积属性响应不同，即有效应力减小时，速度有明显的减小趋势但是密度变化不大。该方法首先确定目的地层，然后判断目的层为地层加载还是地层卸载，如果为地层卸载则判断为流体膨胀，如果为地层加载则需要进一步结合地质资料和地层应力分析资料判断为欠压实或者构造挤压。处理流程：提取泥岩段密度和声波时差测井数据；地层卸载的初步判断。在相同深度坐标下绘制出速度(声波时差倒数)和密度的各自变化趋势曲线图，根据曲线图变化判断速度和密度是否出现反转现象，初步确定可能出现地层卸载的目的层段；绘制速度-密度交会图。提取反转点附近可靠的泥岩速度和密度数据，利用矩形滤波器对数据进行滤波后绘制速度-密度交会图；地层加载和地层卸载的判别。根据交会图判断地层处于加载状态还是卸载状态：如果速度随密度减小而减小(或者速度随密度增加而增加)则为地层加载(可能为欠压实或者构造挤压超压)；如果速度减少较快而密度减少慢或者不减小则为地层卸载(流体膨胀超压)，在判断地层卸载时需要注意剔除由于岩性变化引起的测井数据反转现象；判别欠压实和构造挤压。如果通过交会图判断出异常高压地层处于地层加载状态，则需要进一步判别区分欠压实和构造挤压机制：借助凯塞尔声发射试验或水力压裂试验等地应力解释方法可以获取地层的水平地应力值。根据野外勘察测量或者室内对褶皱形态的解释，可以确定褶皱的翼尖角、紧闭度以及挤缩率等参数综合分析这些构造挤压剧烈区域具有的典型构造地质特征，即可以确定地层是否存在强烈的构造挤压作用，然后可以判别出地层的高压是否由构造挤压机制引起。该技术对构造挤压超压和欠压实超压的判断过程过于复杂。[叶志、樊洪海等，一种异常高压形成机制判别方法与应用，2012年，中国石油大学学报(自然科学版)，第36卷第3期]。

现有的地层异常超压分析方法存在分析过程复杂且受人工干预影响的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地层超压成因机制的分析方法，旨在解决现有的地层异常超压分析方法存在分析过程复杂且受人工干预影响的问题。

本发明是这样实现的，一种地层超压成因机制的分析方法，所述地层超压成因机制的分析方法采用单井实测地层压力将地层压力预测方法与地层超压形成机制分析结合，通过对比多种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，分析地层超压形成机制；采用三种地层压力预测方法：基于欠压实成因的Eaton法、等效深度法以及基于流体膨胀成因的Bowers法。

进一步，所述地层超压成因机制的分析方法包括以下步骤：

步骤一，选取具有低渗透性的泥岩目的层地层作为分析对象；

步骤二，通过选取多个正常压实段采用等效深度法计算目的层段的压力值(预测值)，并计算预测值与实测压力值的均方根误差，选取均方根误差达到最小时对应的正常压实段作为最佳的正常压实段；

步骤三，确定Eaton法参数C以及Bowers法的参数U的最佳取值：分别通过计算取值不同的C以及U时，预测结果与实测结果的均方根误差，当均方根误差达到最小时确定最佳参数C以及参数U；

步骤四，对比三条压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，判断地层超压形成机制。

进一步，所述等效深度法计算孔隙流体压力的公式：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0);$

具体计算流程如下：

(1)建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH；

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

(2)由实测密度曲线，计算上覆地层平均密度ρ_up，单位为g/cm³；

(3)结合(2)的计算结果，计算上覆地层压力梯度G_ov：

G_ov＝0.0098ρ_up；

(4)计算静水压力梯度：

G_w＝0.0098ρ_w；

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

(5)计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0);$

式中H_A为目的层段预测点的地层深度，单位为m；

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

进一步，所述Eaton法的计算孔隙流体压力公式：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C;$

具体流程如下：

(1)建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH；

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

(2)由实测密度曲线计算上覆地层压力P_ov，单位为Mpa：

$P_{ov}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh;$

式中，ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，单位为g/cm³；

(3)计算静水压力P_w，单位为Mpa：

P_w＝0.0098ρ_wH；

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³，H为地层深度，单位为m；

(4)根据实测声波时差运用公式Δt＝Δt₀e^-AH计算每个测井深度点正常压实时的声波时差；

(5)计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C;$

式中C为Eaton指数；

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

进一步，所述Bowers法计算有效应力公式：

$V=5000+A{\[{\mathrm{\σ}}_{max}{\left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{max}}\right)}^{\frac{1}{U}}\]}^B;$

其需要建立加载曲线：V＝5000+Aσ^B；

具体计算流程如下：

(1)建立加载曲线，对正常压实段，由密度测井曲线计算每个深度点的有效应力σ，单位为Mpa：

$\mathrm{\σ}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-0.0098{\mathrm{\ρ}}_{w}H;$

式中ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

(2)将有效应力与声波速度进行一元线性回归，得到加载曲线方程：

V＝5000+Aσ^B；

式中速度V由声波时差测井资料换算得到，单位为ft/s；

(3)由声波速度，计算目的层段的等效有效应力σ_vc，单位为Mpa：

${\mathrm{\σ}}_{vc}={\left(\frac{V-5000}{A}\right)}^{\frac{1}{B}};$

(4)由预测目的层段已知深度点的有效应力σ计算U：

$U=\frac{\ln \left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{\max }}\right)}{\ln \left(\frac{{\mathrm{\σ}}_{vc}}{{\mathrm{\σ}}_{\max }}\right)};$

式中σ_max为预测目的层段起始点深度对应的最大有效应力，由加载曲线计算得到；

(5)由公式求得目的层段的有效应力σ，再由上覆地层压力减去有效应力得到孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=0.0098{\∫}_0^h\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-\mathrm{\σ};$

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

进一步，所述步骤四中：

三条预测曲线之间差异较小且与实测曲线之间差异较小则说明可能为欠压实引起的超压；

三条预测曲线之间差异较小但与实测曲线之间差异较大则说明可能为构造挤压引起的超压；

三种方法预测结果之间的差异较大则分别将预测结果与实测结果进行比较，若Eaton法或者等效深度法的误差较小，则说明可能为欠压实引起的超压，若Bowers法预测结果误差较小，则说明可能为流体膨胀引起的超压；

三种方法预测误差均较大则说明可能为构造挤压引起的超压。

本发明提供的地层超压成因机制的分析方法，使地层超压成因机制分析过程简单且减少了人工干预的影响。本发明通过将地层压力预测方法与地层超压形成机制分析结合起来，使得地层超压成因机制分析过程简单；本发明选取三种具有代表性的压力预测方法，通过均方根误差分析确定三种方法的正常压实段和模型最佳参数，减少了人工干预的影响，使得预测方法具有较高的预测精度；通过均方根误差分析选取最佳的正常压实段，常规方法没有；通过均方根误差分析选取3种压力预测方法的最佳的模型参数，常规方法没有；通过3种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异自动判别异常压力成因机制，减少人工干预，避免人为的误差或错误。

附图说明

图1是本发明实施例提供的地层超压成因机制的分析方法流程图。

图2是本发明实施例提供的选取异常段作为目的层段示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例的地层超压成因机制的分析方法包括以下步骤：

S101：选取具有低渗透性的泥岩目的层地层作为分析对象；

S102：选取多个正常压实段采用等效深度法计算目的层段的压力值(预测值)，并计算预测值与实测压力值得均方根误差，选取均方根误差达到最小时对应的正常压实段作为最佳的正常压实段；

S103：确定Eaton法的参数C以及Bowers法的参数U的最佳取值：分别通过计算取值不同的C以及U时，预测结果与实测结果的均方根误差，当均方根误差达到最小时确定最佳参数C以及参数U；

S104：对比三条压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，判断地层超压形成机制。

在步骤S104中：①如果三条预测曲线之间差异较小且与实测曲线之间差异较小则说明可能为欠压实引起的超压；②如果三条预测曲线之间差异较小但与实测曲线之间差异较大则说明可能为构造挤压引起的超压；③如果三种方法预测结果之间的差异较大则分别将预测结果与实测结果进行比较，若Eaton法或者等效深度法的误差较小，则说明可能为欠压实引起的超压，若Bowers法预测结果误差较小，则说明可能为流体膨胀引起的超压；如果三种方法预测误差均较大则说明可能为构造挤压引起的超压。

本发明采用单井实测地层压力资料将地层压力预测方法与地层超压形成机制分析结合起来，通过对比多种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异分析地层超压形成机制。本发明采用目前经典的三种地层压力预测方法：基于欠压实成因的Eaton法、等效深度法以及基于流体膨胀成因的Bowers法。

三种预测方法的计算公式以及具体计算流程如下：

(1)等效深度法计算孔隙流体压力的公式：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0)---\left(1\right)$

具体计算步骤与流程如下：

步骤1：建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH (2)

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

步骤2：由实测密度曲线，计算上覆地层平均密度ρ_up，单位为g/cm³；

步骤3：结合步骤2的计算结果，计算上覆地层压力梯度G_ov：

G_ov＝0.0098ρ_up (3)

步骤4：计算静水压力梯度：

G_w＝0.0098ρ_w (4)

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

步骤5：计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0)---\left(5\right)$

式中H_A为目的层段预测点的地层深度，单位为m；

步骤6：对步骤5的计算结果进行一维平滑滤波处理。

(2)Eaton法的计算孔隙流体压力公式：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C---\left(6\right)$

具体计算步骤与流程如下：

步骤1：建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH (7)

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

步骤2：由实测密度曲线计算上覆地层压力P_ov，单位为Mpa：

$P_{ov}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh---\left(8\right)$

式中，ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，单位为g/cm³；

步骤3：计算静水压力P_w，单位为Mpa：

P_w＝0.0098ρ_wH (9)

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³，H为地层深度，单位为m；

步骤4：根据实测声波时差运用公式Δt＝Δt₀e^-AH计算每个测井深度点正常压实时的声波时差；

步骤5：计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C---\left(10\right)$

式中C为Eaton指数；

步骤6：对步骤5的计算结果进行一维平滑滤波处理。

(3)Bowers法计算有效应力公式：

$V=5000+A{\[{\mathrm{\σ}}_{max}{\left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{max}}\right)}^{\frac{1}{U}}\]}^B---\left(11\right)$

其需要建立加载曲线：V＝5000+Aσ^B；

具体计算步骤与流程如下：

步骤1：建立加载曲线，对正常压实段，由密度测井曲线计算每个深度点的有效应力σ，单位为Mpa：

$\mathrm{\σ}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-0.0098{\mathrm{\ρ}}_{w}H---\left(12\right)$

式中ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

步骤2：将有效应力与声波速度进行一元线性回归，得到加载曲线方程：

V＝5000+Aσ^B (13)

式中速度V由声波时差测井资料换算得到，单位为ft/s；

步骤3：由声波速度，计算目的层段的等效有效应力σ_vc，单位为Mpa：

${\mathrm{\σ}}_{vc}={\left(\frac{V-5000}{A}\right)}^{\frac{1}{B}}---\left(14\right)$

步骤4：由预测目的层段已知深度点的有效应力σ计算U：

$U=\frac{\ln \left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{\max }}\right)}{\ln \left(\frac{{\mathrm{\σ}}_{vc}}{{\mathrm{\σ}}_{\max }}\right)}---\left(15\right)$

式中σ_max为预测目的层段起始点深度对应的最大有效应力，由加载曲线计算得到；

步骤5：由公式(11)求得目的层段的有效应力σ，由上覆地层压力减去有效应力得到孔隙流体压力P_f，单位为Mpa：

$P_f=0.0098{\∫}_0^h\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-\mathrm{\σ}---\left(16\right)$

步骤6：对步骤5的计算结果进行一维平滑滤波处理。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

本发明选取泥岩地层(GR测井数据大于某个值(该值因区域地质背景而异)的地层)作为分析对象，下面结合附图2对本发明做详细描述：

(1)观察声波时差随地层深度的变化趋势线，找出声波时差异常段作为分析的目的层段，如图2；

(2)通过选取多个正常压实段采用等效深度法计算目的层段的压力值(预测值)，并计算预测值与实测压力值得均方根误差，选取均方根误差达到最小时对应的正常压实段作为最佳的正常压实段；

(3)确定Eaton法的最佳参数C：通过取值不同的C(C取值范围0-5)计算预测目的层段的预测结果与对应的实测结果的均方根误差，取均方根误差达到最小时对应的C为最佳参数C。

(4)确定Bowers法的最佳参数U：Bowers法中参数U(U>＝1)由公式(15)确定，由公式(15)可知，已知一个有效应力就可以求得一个U，在此将目的层段不同深度点计算得到的U，通过分析不同U的取值对应的压力预测结果与实测结果之间的均方根误差，取均方根误差达到最小时对应的U为最佳参数U。

(5)由上述三种方法分别对目的层段进行地层压力预测(具体步骤见第3部分)；

(6)对比三条压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，判断地层超压形成机制：

①如果三条预测曲线之间差异较小且与实测曲线之间差异较小则说明可能为欠压实引起的超压；②如果三条预测曲线之间差异较小但与实测曲线之间差异较大则说明可能为构造挤压引起的超压；③如果三种方法预测结果之间的差异较大则分别将预测结果与实测结果进行比较，若Eaton法或者等效深度法的误差较小，则说明可能为欠压实引起的超压；若Bowers法预测结果误差较小，则说明可能为流体膨胀引起的超压；如果三种方法预测误差均较大则说明可能为构造挤压引起的超压。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述地层超压成因机制的分析方法采用单井实测地层压力将地层压力预测方法与地层超压形成机制分析结合起来，通过对比多种压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，分析地层超压形成机制；采用的三种地层压力预测方法为：基于欠压实成因的Eaton法、等效深度法以及基于流体膨胀成因的Bowers法。

2.如权利要求1所述的地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述地层超压成因机制的分析方法包括以下步骤：

步骤一，选取具有低渗透性的泥岩目的层地层作为分析对象；

步骤二，选取多个正常压实段采用等效深度法计算目的层段的压力值，并计算预测值与实测压力值的均方根误差，选取均方根误差达到最小时对应的正常压实段作为最佳的正常压实段；

步骤三，确定Eaton法的参数C以及Bowers法的参数U的最佳取值：分别通过计算取值不同的C以及U时，预测结果与实测结果的均方根误差，当均方根误差达到最小时确定最佳参数C以及参数U；

步骤四，对比分析三条压力预测曲线之间的差异和预测曲线与实测曲线之间的差异，判断地层超压形成机制。

3.如权利要求2所述的地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述等效深度法计算孔隙流体压力的公式：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0);$

具体计算流程如下：

(1)建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH；

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

(2)由实测密度曲线，计算上覆地层平均密度ρ_up，单位为g/cm³；

(3)结合(2)的计算结果，计算上覆地层压力梯度G_ov：

Go_v＝0.0098ρ_up；

(4)计算静水压力梯度：

G_w＝0.0098ρ_w；

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

(5)计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=G_{ov}{H}_A+(G_{ov}-G_w)\frac{1}{A}ln(\mathrm{\Δ}t/{\mathrm{\Δt}}_0);$

式中H_A为目的层段预测点的地层深度，单位为m；

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

4.如权利要求2所述的地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述Eaton法的计算孔隙流体压力公式：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C;$

具体流程如下：

(1)建立正常压实趋势线，对正常压实段测井深度点的实测声波时差取自然对数并进行一维平滑滤波处理，然后与深度进行一元线性回归，得到正常压实趋势线方程：

lnΔt＝lnΔt₀-AH；

式中Δt为是声波时差，单位为μs/m，H为地层深度，单位为m，lnΔt₀和A为拟合参数；

(2)由实测密度曲线计算上覆地层压力P_ov，单位为Mpa：

$P_{ov}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh;$

式中，ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，单位为g/cm³；

(3)计算静水压力P_w，单位为Mpa：

P_w＝0.0098ρ_wH；

式中，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³，H为地层深度，单位为m；

(4)根据实测声波时差运用公式Δt＝Δt₀e^-AH计算每个测井深度点正常压实时的声波时差；

(5)计算地层孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=p_{ov}-(P_{ov}-P_w){\left(\frac{{\mathrm{\Δt}}_n}{\mathrm{\Δ}t}\right)}^C;$

式中C为Eaton指数；

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

5.如权利要求2所述的地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述Bowers法计算有效应力公式：

$V=5000+A{\[{\mathrm{\σ}}_{max}{\left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{max}}\right)}^{\frac{1}{U}}\]}^B;$

其需要建立加载曲线：V＝5000+Aσ^B；

具体计算流程如下：

(1)建立加载曲线，对正常压实段，由密度测井曲线计算每个深度点的有效应力σ，单位为Mpa：

$\mathrm{\σ}=0.0098{\∫}_0^H\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-0.0098{\mathrm{\ρ}}_{w}H;$

式中ρ(h)为地层深度为h(单位为m)时对应的地层密度，ρ_w为地层水的密度，单位为g/cm³；

(2)将有效应力与声波速度进行一元线性回归，得到加载曲线方程：

V＝5000+Aσ^B；

式中速度V由声波时差测井资料换算得到，单位为ft/s；

(3)由声波速度，计算目的层段的等效有效应力σ_vc，单位为Mpa：

${\mathrm{\σ}}_{vc}={\left(\frac{V-5000}{A}\right)}^{\frac{1}{B}};$

(4)由预测目的层段已知深度点的有效应力σ计算U：

$U=\frac{ln\left(\frac{\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\σ}}_{max}}\right)}{\ln \left(\frac{{\mathrm{\σ}}_{vc}}{{\mathrm{\σ}}_{\max }}\right)};$

式中σ_max为预测目的层段起始点深度对应的最大有效应力，由加载曲线计算得到；

(5)由公式求得目的层段的有效应力σ，再由上覆地层压力减去有效应力得到孔隙流体压力p_f，单位为Mpa：

$P_f=0.0098{\∫}_0^h\mathrm{\ρ}\left(h\right)dh-\mathrm{\σ};$

(6)对(5)计算结果进行一维平滑滤波处理。

6.如权利要求2所述的地层超压成因机制的分析方法，其特征在于，所述步骤四中：

三条预测曲线之间差异较小且与实测曲线之间差异较小则说明可能为欠压实引起的超压；

三条预测曲线之间差异较小但与实测曲线之间差异较大则说明可能为构造挤压引起的超压；

三种方法预测结果之间的差异较大则分别将预测结果与实测结果进行比较，若Eaton法或者等效深度法的误差较小，则说明可能为欠压实引起的超压，若Bowers法预测结果误差较小，则说明可能为流体膨胀引起的超压；

三种方法预测误差均较大则说明可能为构造挤压引起的超压。