渤中8—4—2探井三个地层压力剖面预测分析

摘 要：在油气钻探过程中，地层压力预测是一项十分关键的基础工作。特别是对于科学探索井，精确的地层压力预测能够为钻井液密度选择、钻井参数优化和井身结构设计提供科学依据。针对渤中8-4-2科探井的地震资料，以及周边区块已钻井的地质、地震、钻井、测井、测试等资料分析，得出了科探井地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面，建立了合理的钻井液安全密度窗口。

关键词：科探井 地层压力 预测 计算模型

科学探索井的压力预测与常规井不同，由于科学探索井存在测井资料未知的现象，地层孔隙压力只能采用地震资料，依据地震速度谱数据预测；而地层破裂压力，因钻前资料不足， 往往依据邻井的资料进行估计，此外，单纯应用某一种方法有时无法准确预测出地层压力，需要用多种方法进行综合分析和解释，将多种数据资料结合起来，通过一个综合数据处理途径，应用数据库数学物理方法等技术对待钻地层进行预测。

一、科探井压力预测方法

由于科探井的无测井资料，无法直接利用测井资料进行压力预测，只能利用地震资料分析法，将地震速度谱解释得到地震层速度。由于地震层速度的倒数即为声波时差，从而可以应用最为广泛的声波时差法计算地层孔隙压力。对于渤海科探井，首先主要依据地震资料对该科探井的孔隙压力、破裂压力以及坍塌压力进行计算模式理论分析和研究，建立地层压力剖面，再结合科探井邻近围区井史资料，对压力预测结果进行对比验证，并对计算模型进行修正和优化，通过综合分析处理，作出科学推断。

科探井随钻过程中需进行随钻监测，可通过上部已钻井段的录井资料，结合地震资料，建立岩石抗钻强度与井底压差关系曲线，根据井下地层岩石抗钻强度的变化来监测地层孔隙压力的变化，并重新评价深部待钻进地层。此外，需要在钻完上部地层后，根据二开、三开破裂压力实验值对原有破裂压力计算模型中构造应力系数进行修正，从而提高地层破裂压力预测的精确性。

1.地层孔隙压力计算模型

用地震资料预测地层孔隙压力的具体方法是：从速度谱解释得到叠加速度，把叠加速度转换为均方根速度，再用DIX公式计算地震层速度，也有的地震资料可以直接给出地震层速度，根据地震层速度与声波时差的倒数关系，得到声波时差与地层深度的关系，从而用声波时差法计算地层压力。使用该方法在地震资料具有较高分辨率的情况下，计算的层速度准确性越高。

根据处理得到的地层声波时差资料，采用Eaton法进行地层压力计算。在计算时，正常压实井段的选取尤为重要，选取不当将会给正常趋势线带来较大误差，

从而影响预测结果的准确性。

2.地层破裂压力预测方法

根据深部岩石力学理论，在地下一定深度处的地层，其承受液体的压力是有限的，承担流体压力的地层当流体压力达到一定的值时，地层就会发生拉伸破坏，此时的液体压力即为该地层的破裂压力。地层破裂压力是钻井工程中的一个重要的参数，它的大小决定了使用的钻井液的最大密度。

对于新区的第一口科探井，在没有地层破裂压力实测值得情况下，选取邻近构造的构造应力系数值作为参考值预先进行预测，在钻完上部地层后，根据二开、三开破裂压力试验实验值对原有构造应力系数进行修正，从而提高地层破裂压力预测的精确性。

3.地层坍塌压力预测方法

二、工程设计实例

渤中凹陷西斜坡位于渤中凹陷西部，北依石臼坨凸起，西邻沙垒田凸起。而渤中8-4构造则是渤中凹陷西斜坡内继承性发育的洼中隆，断裂发育，且紧邻渤中生烃洼陷，油源充足，为油气运移的有利指向区，成藏条件优越，水深约26.0m。

根据邻井的测井、录井资料及本井的测井资料，对该井的三个地层压力剖面进行了计算，具体结果见表1。

三、总结

1.对科探井的地层压力，综合依据地质、地震、钻井、测井、测试、漏失试验及实验室分析等资料，应用合理的预测模型在钻前、随钻和钻后各环节可以使地层压力预测精度逐步精确化，为钻井设计和施工提供依据。

2.针对渤中8-4-2科探井的地震资料，以及周边区块已钻井的地质、地震、钻井、测井、测试等资料分析，得出了科探井地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面，建立了合理的钻井液安全密度窗口。

参考文献

[1]苏义脑等，科学探索井地层压力计算[J]，石油学报，2001，22（1）：78-85.

[2]黄荣樽，一种新的地层破裂压力预测方法[J]，石油钻采工艺，1986，03（1）：1-13.