一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法与流程

1.本发明涉及地层孔隙压力预测计算领域，更具体地，涉及一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法。


背景技术：

2.莺歌海盆地是中国南海已证实的富生烃凹陷，为快速沉降的新生代沉积盆地，异常高温高压是其重要特征之一。前人研究认为异常高压主要是由于盆地形成晚期快速沉降和快速沉积形成巨厚的欠压实泥岩产生的，晚中新世以后稳定的沉降和微弱的构造活动是保持异常高压的重要条件。欠压实成因利用地层速度预测计算地层孔隙压力精度高，但是随着勘探领域的扩大，勘探目标类型的增多，单纯依靠泥岩欠压实模式钻前预测的压力与实测地层压力之间存在较大的误差，前人也提出过基于砂体传递模式的压力预测技术和非欠压地层孔隙压力预测技术，但是对于限制性水道顶部砂岩压力预测依然存在较大误差。
3.据统计在世界范围内，沉积盆地中66％左右具有超压层系的。国内外地层孔隙压力预测技术发展，包括20世纪70～80年代，fillippone提出不依赖于正常压实速度趋势，而利用地层层速度预测压力的fillippone公式；bowers(1995) 指出：由于不同的增压作用和压力演化过程使得地层孔隙度常不随地层压力而变化；djevanshir和akhnerdiev，1998利用已钻井的实测压力建立经验关系，对等效深度法的估算结果进行修正，以及根据各自研究地区的情况提出改进公式等。在国内，1977年，地矿部王建安等在国内组织了关于地层压力检测技术的研究。中国海洋石油总公司南海西部公司对地层压力预测技术做了较深入的研究，应用地震资料对地层压力进行预测。刘震(1990)在通过对辽东湾辽西凹陷压力测试数据的分析中发现，地层压力和速度之间的关系并不是简单的线性内插关系，提出了修正后的fillippone公式，进一步了提高解释精度。近年来，南海西部海域随钻勘探领域和层系的扩大，也提出了基于砂体传递模式的压力预测技术和非欠压地层孔隙压力预测技术，但对于限制性水道型目标这些压力预测技术也存在较大的误差。
4.莺琼盆地中新统地层发育大型重力流海底扇，多个水道位于莺歌海凹陷斜坡带，是乐东区成藏条件相对优越地带。储层为水道沉积，优质储层发育；目的层上覆莺二段大套区域泥岩盖层；总体处于泥包砂背景，圈闭条件和保存条件良好；目的层紧邻烃源岩，烃源条件良好；目标深部断裂(裂隙)发育，下方存在明显构造脊，运移条件良好，具备良好的成藏条件。中国专利申请，公开了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。该公开的技术方案能够
对复杂成压机制下的高温高压储层孔隙压力的高精度分析，但是无法解释限制性水道顶部砂岩的异常高压，预测压力也存在较大误差。


技术实现要素：

5.本发明为克服上述现有技术的压力预测方法无法解释限制性水道顶部砂岩的异常高压，预测压力存在较大误差的问题，提供一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法，包括以下步骤：
7.s1：根据地震资料解释，解释雕刻限制性水道砂岩并得到深度构造图；
8.s2：根据深度构造图落实水道底部砂岩以及其下覆泥岩接触点即下覆泥岩高压源的位置；
9.s3：确定下覆泥岩高压源位置后，计算水道砂岩底部压力传递点的背景泥岩压力即自源压力；同时判断限制性水道砂岩垂向连通性，并判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性，根据限制性水道砂岩的垂向连通性以及封隔性判断结果，落实包络砂岩底部压力传递点；
10.s4：根据包络砂岩底部压力传递点计算限制性水道砂岩低点到设计井点的高差，利用高差计算它源压力，然后将它源压力附加在步骤s3得到的自源压力上，得出体现最终地层孔隙压力。
11.优选地，在所述步骤s3中，确定下覆泥岩高压源位置后，利用eaton法计算砂岩低部位背景泥岩压力，通过地震资料的处理速度、速度谱解释速度、钻井时实际测井速度中的至少一种落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度，根据地层速度计算背景泥岩压力作为限制性水道砂岩的自源压力。
12.优选地，eaton法背景泥岩压力的计算公式为：其中，g0为上覆地层孔隙压力梯度；gn为静水压力梯度；δtn为正常趋势线上的声波时差值；δtc为实际的声波时差值，c为地区系数。
13.优选地，在所述步骤s3中，判断限制性水道砂岩垂向连通性，根据地震构造解释判断限制性水道砂岩是否存在断层，再利用方差体、蚂蚁体及地震分频体中的至少一种判断是否存在断裂和裂隙；同时，通过构造解释及属性雕刻，找出限制性水道砂岩的隔夹层泥岩，判断限制性水道砂岩隔夹层泥岩的封隔性；在落实断裂及隔夹层泥岩有效性的基础上，按照限制性水道内砂岩包络模式确定最低部压力传递点。
14.优选地，在所述步骤s3中，根据断层的断距大小及岩性对接关系判断限制性水道砂岩内部断层的连通性。
15.优选地，在所述步骤s3中，根据限制性水道砂岩内部隔夹层泥岩的厚度及平面展布范围，判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性。
16.优选地，在所述步骤s4中，在下部泥岩自源压力背景上附加它源压力，其计算公式为：p1*h1＝p2*h2-δh，其中p1为限制性水道顶部砂岩的压力系数， h1为限制性水道顶部砂岩的埋深，p2为限制性水道下覆泥岩的压力系数，h2 为限制性水道下覆泥岩的埋深，δh
为限制性水道顶部砂岩至下覆泥岩厚度的它源压力。
17.优选地，在所述步骤s4中，根据高差，按照高度范围内以全部填充水的模式、全部填充气的模式或水气之间以任一比例的模式，计算下部接触泥岩自源压力基础上附加的它源压力。
18.优选地，在所述步骤s1中，根据地震资料解释获取限制性水道砂岩的外部形态和水道内部砂岩深度构造，得到限制性水道砂岩的空间展布范围，以该空间展布范围制作深度构造图。
19.优选地，在所述步骤s2中，从限制性水道最底部砂岩深度构造图上，找到限制性水道砂岩底部最低部位和与其接触的下覆泥岩所在位置。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法可实现钻前随钻时时预测，可实现限制性水道砂岩异常压力背景判断，对目标的适应性强。本方法基于限制性水道砂体垂向传递模式的它源压力成因砂体，突破了传统欠压实异常压力成因和预测方法，实现限制性水道砂岩高精度地层孔隙压力预测。
附图说明
21.图1是本发明限制性水道顶部砂岩压力预测方法的流程图；
22.图2是本发明限制性水道顶部砂岩示意图。
具体实施方式
23.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
24.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
26.实施例1
27.如图1所示，一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法，包括以下步骤：
28.s1：根据地震资料解释，解释雕刻限制性水道砂岩并得到深度构造图；
29.s2：根据深度构造图落实水道底部砂岩以及其下覆泥岩接触点即下覆泥岩高压源的位置(如图2)；
30.s3：确定下覆泥岩高压源位置后，计算水道砂岩底部压力传递点的背景泥岩压力即自源压力；同时判断限制性水道砂岩垂向连通性，并判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性，根据限制性水道砂岩的垂向连通性以及封隔性判断结果，落实包络砂岩底部压力传递点；
31.s4：根据包络砂岩底部压力传递点计算限制性水道砂岩低点到设计井点的高差，利用高差计算它源压力，然后将它源压力附加在步骤s3得到的自源压力上，得出体现最终地层孔隙压力。
32.其中，在步骤s3中，判断限制性水道砂岩垂向连通性，根据地震构造解释判断限制性水道砂岩是否存在断层，再利用方差体、蚂蚁体及地震分频体中的至少一种判断是否存在断裂和裂隙；同时，通过构造解释及属性雕刻，找出限制性水道砂岩的隔夹层泥岩，判断限制性水道砂岩隔夹层泥岩的封隔性；在落实断裂及隔夹层泥岩有效性的基础上，按照限制性水道内砂岩包络模式确定最低部压力传递点。需要说明的是，“再利用方差体、蚂蚁体及地震分频体中的至少一种判断是否存在断裂和裂隙”是指可以利用方差体或蚂蚁体或地震分频体来判断是否存在断裂和裂隙，也可以利用方差体、蚂蚁体及地震分频体中的任意两钟组合精心判断，还可以使用这三种方法判断断裂和裂隙。
33.另外，在步骤s3中，根据断层的断距大小及岩性对接关系判断限制性水道砂岩内部断层的连通性。
34.其中，在步骤s3中，根据限制性水道砂岩内部隔夹层泥岩的厚度及平面展布范围，判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性。
35.其中，在步骤s4中，在下部泥岩自源压力背景上附加它源压力，其计算公式为：p1*h1＝p2*h2-δh，其中p1为限制性水道顶部砂岩的压力系数，h1为限制性水道顶部砂岩的埋深，p2为限制性水道下覆泥岩的压力系数，h2为限制性水道下覆泥岩的埋深，δh为限制性水道顶部砂岩至下覆泥岩厚度的它源压力。在本实施例中，由于h1、p2以及h2可以测量得到，而δh可以通过计算得到，故可以求得限制性水道顶部砂岩的压力系数p1。
36.另外，在步骤s4中，根据高差，按照高度范围内以全部填充水的模式、全部填充气的模式或水气之间以任一比例的模式，计算下部接触泥岩自源压力基础上附加的它源压力。需要说明的是，在本实施例中，可以高差范围内按全部填充水的模式，计算下部接触泥岩自源压力基础上附加的它源压力；也可以高差范围内按全部填充气的模式，计算下部接触泥岩自源压力基础上附加的它源压力；还可以高差范围内按气水以任一比例的模式，计算下部接触泥岩自源压力基础上附加的它源压力。如下表所示，以某一a井为例，表中a井海拔深度就是h1，下覆泥岩背景海拔深度为h2，自源压力泥岩背景压力系数2.06为p2，水道砂高差为h2-h1的值，在相同高差情况下内部填充不同流体，计算它源压力δh的不同值，在背景泥岩压力系数p2的基础上附加δh，得到所要求取的 p1值。
[0037][0038]
实施例2
[0039]
一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法，包括以下步骤：
[0040]
s1：根据地震资料解释，解释雕刻限制性水道砂岩并得到深度构造图；
[0041]
s2：根据深度构造图落实水道底部砂岩以及其下覆泥岩接触点即下覆泥岩高压源的位置；
[0042]
s3：确定下覆泥岩高压源位置后，计算水道砂岩底部压力传递点的背景泥岩压力即自源压力；同时判断限制性水道砂岩垂向连通性，并判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性，根据限制性水道砂岩的垂向连通性以及封隔性判断结果，落实包络砂岩底部压力传递点；
[0043]
s4：根据包络砂岩底部压力传递点计算限制性水道砂岩低点到设计井点的高差，利用高差计算它源压力，然后将它源压力附加在步骤s3得到的自源压力上，得出体现最终地层孔隙压力。
[0044]
在步骤s3中，确定下覆泥岩高压源位置后，利用eaton法计算砂岩低部位背景泥岩压力，通过地震资料的处理速度、速度谱解释速度、钻井时实际测井速度中的至少一种落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度，根据地层速度计算背景泥岩压力作为限制性水道砂岩的自源压力。需要说明的是，在本实施例中，“通过地震资料的处理速度、速度谱解释速度、钻井时实际测井速度中的至少一种落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度，”是指可以通过地震资料的处理速度或速度谱解释速度或钻井时实际测井速度，落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度；也可以通过“地震资料的处理速度、速度谱解释速度、钻井时实际测井速度”任意两种手段来落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度；还可以通过“地震资料的处理速度、速度谱解释速度、钻井时实际测井速度”这三种手段同时来落实与水道底部砂岩接触泥岩的地层速度。
[0045]
另外，eaton法背景泥岩压力的计算公式为：其中，g0为上覆地层孔隙压力梯度；gn为静水压力梯度；δtn为正常趋势线上的声波时差值；δtc为实际的声波时差值，c为地区系数。
[0046]
实施例3
[0047]
一种限制性水道顶部砂岩压力预测方法，包括以下步骤：
[0048]
s1：根据地震资料解释，解释雕刻限制性水道砂岩并得到深度构造图；
[0049]
s2：根据深度构造图落实水道底部砂岩以及其下覆泥岩接触点即下覆泥岩高压源的位置；
[0050]
s3：确定下覆泥岩高压源位置后，计算水道砂岩底部压力传递点的背景泥岩压力即自源压力；同时判断限制性水道砂岩垂向连通性，并判断限制性水道砂岩间隔夹层泥岩的封隔性，根据限制性水道砂岩的垂向连通性以及封隔性判断结果，落实包络砂岩底部压力传递点；
[0051]
s4：根据包络砂岩底部压力传递点计算限制性水道砂岩低点到设计井点的高差，利用高差计算它源压力，然后将它源压力附加在步骤s3得到的自源压力上，得出体现最终地层孔隙压力。
[0052]
其中，在步骤s1中，根据地震资料解释获取限制性水道砂岩的外部形态和水道内部砂岩深度构造，得到限制性水道砂岩的空间展布范围，以该空间展布范围制作深度构造图。
[0053]
另外，在步骤s2中，从限制性水道最底部砂岩深度构造图上，找到限制性水道砂岩底部最低部位和与其接触的下覆泥岩所在位置。
[0054]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。