CN108957543A - 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法 - Google Patents

采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108957543A
CN108957543A CN201810916849.1A CN201810916849A CN108957543A CN 108957543 A CN108957543 A CN 108957543A CN 201810916849 A CN201810916849 A CN 201810916849A CN 108957543 A CN108957543 A CN 108957543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
effective stress
strata pressure
pressure
relationship
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810916849.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydrogeology Engineering Geology And Environment Geological Exploration Institute Of China General Administration Of Coal Geology
Original Assignee
Hydrogeology Engineering Geology And Environment Geological Exploration Institute Of China General Administration Of Coal Geology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydrogeology Engineering Geology And Environment Geological Exploration Institute Of China General Administration Of Coal Geology filed Critical Hydrogeology Engineering Geology And Environment Geological Exploration Institute Of China General Administration Of Coal Geology
Priority to CN201810916849.1A priority Critical patent/CN108957543A/zh
Publication of CN108957543A publication Critical patent/CN108957543A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/62—Physical property of subsurface
    • G01V2210/624—Reservoir parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明提供了一种采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，根据研究区域内的砂泥岩储层的干燥岩石纵波速度与最大纵波速度的关系，计算出有效应力，再通过有效应力和地层压力、上覆地层压力之间的关系来计算出该工区的地层压力。本发明综合考虑了干燥岩石纵波速度、上覆地层压力、裂隙的密度和体积、孔隙结构和纵横比、岩石骨架的体积模量和骨架矿物的体积模量等因素，能更加准确的预测出地层压力。

Description

采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法
技术领域
本发明属于石油与天然气勘探中地层压力预测技术领域，尤其是涉及一种采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法。
背景技术
地层压力对地下油气的储集和运移，烃类的生成和转化有着密切的关系。钻前预测地层压力有助于确定合理的钻井液密度和井身结构，对保护油气层有着非常重要的意义。传统钻前地层压力预测方法主要是联系岩石速度和有效应力的岩石物理模型，常使用的方法有Eaton法和Fillippone法，但是这些方法仅适用于特殊条件下，且没有考虑到岩石孔隙结构，故预测结果存在一定的误差。本文针对这些不足，在考虑孔隙纵横比的前提下提出一种新的有效应力模型来预测地层压力。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提出一种采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，能够解决上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，根据研究区域内的砂泥岩储层的干燥岩石纵波速度与最大纵波速度的关系，计算出有效应力，再通过有效应力和地层压力、上覆地层压力之间的关系来计算出该工区的地层压力。
进一步，包括如下关系式：
干燥岩石纵波速度和有效应力之间的关系为：
公式(1)：VP(dry)＝VP(max)(1-a*exp(-Pe/b))
其中Vp(dry)表示干燥岩石纵波速度，Vp(max)表示最大纵波速度，Pe表示有效应力，a、b分别表示控制参数，系数a、b与裂隙的密度和体积、孔隙结构和纵横比密切相关；
有效应力和地层压力、上覆地层压力之间的关系为：
公式(2)：PP＝Pc-n·Pe
其中Pe表示有效应力，PC表示上覆地层压力，n表示有效应力系数，PP为地层压力；
由公式(1)计算出有效应力Pe，再代入公式(2)中得出地层压力PP。
进一步，有效应力系数n和岩石骨架的体积模量、骨架矿物的体积模量之间的关系为：
公式(3)：n＝1-Ks/Ko
其中，Ks为岩石骨架的体积模量，Ko为骨架矿物的体积模量；
由公式(3)得出有效应力系数n。
进一步，PC可利用上覆地层的密度微积分得到。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明综合考虑了干燥岩石纵波速度、上覆地层压力、裂隙的密度和体积、孔隙结构和纵横比、岩石骨架的体积模量和骨架矿物的体积模量等因素，能更加准确的预测出地层压力。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本实施例系数a、b对有效应力的预测模型图(图中三条曲线自上而下依次为a＝0.1,0.5,0.8下的有效应力和干燥岩石速度关系图)；
图2为本实施例系数a、b对有效应力的预测模型图(图中四条曲线自上而下依次为b＝5,10,20,40下的有效应力和干燥岩石速度关系图)；
图3为本实施例有效应力预测模型计算成果图(图中三条线从左到右依次为静水压力、预测地层压力、上覆地层压力，实测地层压力为若干个点状，位于预测地层压力那条线上)；
图4为本实施例研究方法计算的地层压力示意图。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明创造。
Dvorkin等(1996)根据公开实测数据拟合出岩石速度和有效应力之间的关系，我们将该关系加以改进可表示为：
VP(dry)＝VP(max)(1-a*exp(-Pe/b)) (1)
其中，Vp(dry)表示干燥岩石纵波速度，Vp(max)表示最大纵波速度，Pe表示有效应力，a、b分别表示控制参数。
系数a、b与裂隙的密度和体积、孔隙结构和纵横比密切相关，是控制有效应力—速度曲线形状的关键因素。理论模型(图1-2所示)说明系数a、b是可以反映孔隙结构、有效压力、速度的重要参数。从图1-2中可以看出，当有效应力小于20MPa，随着有效应力的增加，岩石速度急剧变化，当有效应力大于20MPa，随着有效应力的增加，岩石速度稳定在一个数值处保持不变。
这种曲线变化规律由孔隙度的组成决定的，孔隙度定性的分为柔性孔隙度和刚性孔隙度两部分。柔性孔隙度可看作是纵横比小于0.01的硬币状缝隙，刚性孔隙度可看作是纵横比大于0.1的球状孔隙。压力-孔隙度的变化控制着压力-速度的变化。随着压力增加时，岩石速度会迅速增加，是因为柔性孔隙迅速减少，而当压力增加到一定程度时，岩石速度增加率降低直至维持在一个常数不变，是因为大部分柔性孔隙度已经被压缩而刚性孔隙度不易被压缩。
PP＝Pc-n·Pe (2)
其中，Pe表示有效应力，PC表示上覆地层压力，n表示有效应力系数，PP为地层压力。
n＝1-Ks/Ko (3)
其中，Ks为岩石骨架的体积模量，Ko为骨架矿物的体积模量。
PC可利用上覆地层的密度微积分得到，将(1)式计算出的有效应力，(3)式计算出的有效应力系数带入到(2)式，便可推测出该工区的地层压力。
验证：
如图3所示，为测井法得到的地层压力。其中蓝色实线为预测的地层压力，红色圆点为实测的离散压力值，可以看出后两者拟合的很好，说明本文提出的压力预测模型是精准可靠的。
如图4所示，地震反演法得到的地层压力。经过上述实测数据验证，测井法拟合地层压力效果很好，故用测井标定的地震法反演三维地层压力是可行的。首先根据工区提供的三维地震数据进行纵、横波阻抗体和弹性参数体的反演，再利用单井预测的地层压力和上述介绍的有效应力预测模型进行三维地震地层压力体的反演，预测出的三维地震地层压力剖面详见图3。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，其特征在于：根据研究区域内的砂泥岩储层的干燥岩石纵波速度与最大纵波速度的关系，计算出有效应力，再通过有效应力和地层压力、上覆地层压力之间的关系来计算出该工区的地层压力。
2.根据权利要求1所述的采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，其特征在于：包括如下关系式：
干燥岩石纵波速度和有效应力之间的关系为：
公式(1)：VP(dry)＝VP(max)(1-a*exp(-Pe/b))
其中Vp(dry)表示干燥岩石纵波速度，Vp(max)表示最大纵波速度，Pe表示有效应力，a、b分别表示控制参数，系数a、b与裂隙的密度和体积、孔隙结构和纵横比密切相关；
有效应力和地层压力、上覆地层压力之间的关系为：
公式(2)：PP＝Pc-n·Pe
其中Pe表示有效应力，PC表示上覆地层压力，n表示有效应力系数，PP为地层压力；
由公式(1)计算出有效应力Pe，再代入公式(2)中得出地层压力PP。
3.根据权利要求2所述的采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，其特征在于：有效应力系数n和岩石骨架的体积模量、骨架矿物的体积模量之间的关系为：
公式(3)：n＝1-Ks/Ko
其中，Ks为岩石骨架的体积模量，Ko为骨架矿物的体积模量；
由公式(3)得出有效应力系数n。
4.根据权利要求2所述的采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法，其特征在于：PC可利用上覆地层的密度微积分得到。
CN201810916849.1A 2018-08-13 2018-08-13 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法 Pending CN108957543A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810916849.1A CN108957543A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810916849.1A CN108957543A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108957543A true CN108957543A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64470032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810916849.1A Pending CN108957543A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108957543A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113917531A (zh) * 2020-07-08 2022-01-11 中国石油化工股份有限公司 基于扰动体积模量的压力系数预测方法及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445791A (zh) * 2015-11-25 2016-03-30 成都理工大学 一种基于多种地震属性的地层孔隙压力预测方法
CN105468886A (zh) * 2014-09-04 2016-04-06 中国石油化工股份有限公司 基于岩石物理学参数计算地层压力的方法
CN106368691A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 中国石油化工股份有限公司 基于岩石物理地震信息三维异常孔隙压力预测方法
CN106814388A (zh) * 2016-12-27 2017-06-09 中国石油大学(北京) 砂泥岩储层地层压力的地震预测方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105468886A (zh) * 2014-09-04 2016-04-06 中国石油化工股份有限公司 基于岩石物理学参数计算地层压力的方法
CN106368691A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 中国石油化工股份有限公司 基于岩石物理地震信息三维异常孔隙压力预测方法
CN105445791A (zh) * 2015-11-25 2016-03-30 成都理工大学 一种基于多种地震属性的地层孔隙压力预测方法
CN106814388A (zh) * 2016-12-27 2017-06-09 中国石油大学(北京) 砂泥岩储层地层压力的地震预测方法及装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李明忠等: "川东北碳酸盐岩层地层压力预测方法", 《承德石油高等专科学校学报》 *
李琪等: "简述一种考虑孔隙结构的K-T理论地层压力预测方法", 《中国地球科学联合学术年会 2015》 *
许家林等: "松散承压含水层下采煤压架突水机理与防治", 《松散承压含水层下采煤压架突水机理与防治》 *
马中高等: "有效压力对岩石纵横波速度的影响", 《勘探地球物理进展》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113917531A (zh) * 2020-07-08 2022-01-11 中国石油化工股份有限公司 基于扰动体积模量的压力系数预测方法及电子设备
CN113917531B (zh) * 2020-07-08 2024-02-23 中国石油化工股份有限公司 基于扰动体积模量的压力系数预测方法及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104111483B (zh) 一种断陷湖盆斜坡带油藏分布的勘探方法
CN105468886B (zh) 基于岩石物理学参数计算地层压力的方法
Gutierrez et al. Petroleum reservoir simulation coupling fluid flow and geomechanics
US10167704B2 (en) Reservoir pressure prediction and methods of execution
CN106154351A (zh) 一种低孔渗储层渗透率的估算方法
EA201290531A1 (ru) Технология петрофизической и геофизической оценки параметров пластов на основе данных каротажа на кабеле и каротажа во время бурения
CN104453834A (zh) 一种井组注采关系优化调整方法
CN103713320A (zh) 一种富有机质泥页岩岩石物理模型的建立方法
RU2475646C1 (ru) Способ построения геологической и гидродинамической моделей месторождений нефти и газа
CN105089615A (zh) 一种基于油藏模型的测井数据历史回归处理方法
Chenghua et al. 3D discrete network modeling of shale bedding fractures based on lithofacies characterization
CN107966730A (zh) 识别断陷湖盆陡坡带近岸水下扇沉积相带的方法
CN106368686A (zh) 基于岩石泊松比计算地层压力的方法
Izgec et al. Maximizing volumetric sweep efficiency in waterfloods with hydrocarbon F–Φ curves
CN111206921A (zh) 一种适用于火山岩溢流相有利储层的描述方法
CN108957543A (zh) 采用地震法预测砂泥岩储层地层压力的新方法
CN109505590B (zh) 页岩气储层压力的确定方法及计算机可读存储介质
CN106481337B (zh) 超压顶界面的预测方法
Yi Development of computationally efficient 2D and pseudo-3D multi-fracture models with applications to fracturing and refracturing
Bazyrov et al. Time-dependent hydro-geomechanical reservoir simulation of field production
Izgec et al. Optimizing Volumetric Sweep Efficiency in Waterfloods by Integrating Streamlines, Design of Experiments, and Hydrocarbon FF Curves
CN111608649B (zh) 外源补给型页岩气勘探有利区预测方法
Baozhu et al. Development patterns and key techniques of coal-formed Kela 2 gas field
CN110489910A (zh) 一种基于岩-场-流耦合的有利储层评价预测技术
KC et al. Measuring Poromechanical Properties of Berea Sandstone Relevant to Underground Hydrogen Storage

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181207