地层孔隙压力检测方法.doc

·423·中 华 人 民 共 和 国 石 油 天 然 气 行 业 标 准SY／T 5623—1997地层孔隙压力预测检测方法Prediction and detection methods of formation pore pressure1997—12—31发布 1998—07—01 实施中国石油天然气总公司 发布ICS 75020E 13备案号：1163—1998 SY·424·SY／T 5623—1997目 次前言………………………………………………………………………………………………………………l 范围…………………………………………………………………………………………………………2 符号…………………………………………………………………………………………………………3 破指数法……………………………………………………………………………………………………4 声波时差法…………………………………………………………………………………………………5 预测检测孔隙压力技术总结………………………………………………………………………………·425·SY／T 5623—1997前 言本标准是 SY 5623—93 的修订版本。

本标准修订时，增加了用声波时差法预测检测地层孔隙压力的内容，并对原有也指效法的内容做了必要的修改本标准从生效之日起，同时代替 SY 5623—93本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口本标准起草单位：江汉石油学院石油工程系本标准主要起草人 李自俊 王越支本标准原代号和编号为 ZB E13 006—90,首次发布日期：1990 年 3 月 27 日本标准转为行业标准 SY 5623 的日期：1993 年·426·中华人民共和国石油天然气行业标准SY／T 5623—1997代替 SY 5623—93地层孔隙压力预测检测方法Prediction and detection methods of formation pore pressurel 范围本标准规定了石油天然气直井钻井 de用以指数、声波时差预测检测地层孔隙压力的方法本标准适用于有砂、泥岩层序剖面的探井和油气田初期开发井酌地层孔隙压力预测和检测2 符号表 l 给出本标准使用的符号表 l 符号一览表序号 符号 名称 单位1 D 井深 m2 De 泥线深度 m3 Dr 转盘面至地面或海面的高度 m4 L 计算 de指数的点距 m5 db 钻头直径 mm6 W 钻压 kN7 t 点距 L 的纯钻进时间 min8 n 转盘转速 r/min9 ρ 正常孔隙压力梯度当量密度 g/cm310 ρ n 孔隙压力梯度当量密度 g/cm311 ρ p 上覆岩层压力梯度当量密度 g/cm312 ρ d 实际钻井液密度（有条件时可用当量循环密度） g/cm313 ρ fw 地层水密度 g/cm314 ρ g 岩石颗粒密度 g/cm315 ρ b 岩石容积密度 g/cm316 ρ sw 海水密度 g/cm317 Φ 岩石孔隙度 118 Φ 0 地表岩石孔隙度 119 K 半对数坐标图上岩石孔隙度—深度关系直线的斜率 m-1中国石油天然气总公司 1997-12-3l批准 1998-07-Ol 实施·427·SY／T 5623—1997表 l (完)序号 符号 名 称 单位20 dc dc指数 l2l dca 正常趋势线及其延伸线上的 dc指数 l22 dca 实际的 dc指数。

l23 a 半对数坐标图上 dc指数—深度关移常趋势线的横截距 l24 b 半对数坐标图上 dc指数—深度关系正常趋势线的斜率 m-125 △t 岩石的声波时差 μs/m26 △t n 正常趋势线及其延伸线上的声波时差 μs／m27 △t a 实际的岩石声波时差 μs／m28 △t fw 地层水的声波时差 μs／m29 △t ma 岩石骨架的声波时差 μs／m30 Sfw 地层水的氯化钠含量 g／l3l i 孔隙度—岩石骨架声波时差关系直线的纵截距 μs／m32 j 孔隙度—岩石骨架声波时差关系直线的斜率 μs／m33 C 校正系数 l34 U 指数 l3 dc指数法3.1 现场资料采集3.1.1 检测起始井深应在钻入硬化固结的泥页岩层后就开始检测3.1.2 计算 dc指数的点距每 5m 一点，进人可能的压力过渡带时应加密到每 2m 或 lm 一点3.1.3 资料采集要求a） 按点距采集纯钻进时间、井深、钻压、转速、钻井液密度诸参数值采集的应是均匀层段各参数的平均值，而不是瞬时值；b） 正常孔隙压力梯度当量密度根据地层水的氯化钠含量确定在资料缺乏时可采用平均值1.05g/cm3。

3.1.4 其他资料其他资料包括：a) 钻头尺寸及类型、钻进时的流量及泵压；b) 井漏：应记录时间、井深、层位、漏失量、钻井液密度；c) 溢流：应记录时间、井深、层位、循环池液体增量、钻井液密度、关井立管压力和关井套管压力；d) 测试和试油资料：应记录时间、井深、层位、实测孔隙压力；e) 油气水侵：应记录时间、井深、层位、进出口钻井液密度和粘度·428·SY／T 5623—19973.2 dc指数计算公式见式(1)…………………………（1）bdncWtL0685.lg233.3 dc指数录井图孔隙压力梯度的解释3.3.1 正常趋势线的确定在 dc指数录井图上应及时地确定合理的正常趋势线3.3.1.1 确定原则a) 用于确定正常趋势线的正常孔隙压力井段应该大于 300m；b) 应由泥页岩 dc指数点来确定正常趋势线；c) 纠斜吊打、取心钻进、钻头磨合及磨损后期、井底不清洁等非正常钻进的 dc指数点不参加正常趋势线定位3.3.1.2 正常趋势线方程见式（2）………………………………（2）bDcadn10其中系数 a 和 b 按如下方法确定：a) 由井的正常孔隙压力井段所取得资料按公式(2)回归确定 a、b 值。

建立该井的正常趋势线；b) 钻井较多的地区，在有充足资料时，采用公式(2)回归确定一系列的 a、b 值，取其平均值作为地区性正常趋势线的横截距和斜率用地区性正常趋势线方程计算得到的孔隙压力与实测压力相比，相对误差在 5％以内，方程才能应用；c) 新区探井除采用正常孔隙压力井段所取得资料回归确定 a、b 值以外，也可采用推荐的 b 值5.5329× lO-5m-1，并求得相应的 a 值3.3.2 预测或检测孔隙压力梯度当量密度的计算3.3.2.1 计算公式见式(3)…………………………（3）ncpdan校正系数 C 由实测压力代入求得.当采用其他公式时，应在 dc指数录井图上注明3.3.2.2 计算孔隙压力梯度当量密度的注意事项a) 应选取以指数曲线中连续变化的测点进行计算；b) 当以指数曲线由于钻头尺寸和类型改变、钻头水功率变化较大或钻遇地层不整合等原因产生整体向左或向右偏离时，应基于偏离前后孔隙压力相等的原则，将正常趋势线适当平移(斜率不变)或改用新的正常趋势线后再作计算；c) 非泥页岩的以及与 3.3.1.1c)所指明的情况相同的 dc指数点，不参与孔隙压力梯度的解释和计算。

可认为其孔隙压力梯度当量密度值近似于相邻泥页岩 dc指数点的孔隙压力梯度当量密度3.4 dc指数录井图记录纸的有关规定3.4.1 横坐标dc指数用对数尺度，从 l 到 2 相当于纸上 40mm3.4.2 纵坐标·429·SY／T 5623—1997井深用算术尺度每大格长度为 25mm,并等分成 l0 小格3.5 dc指数录井图绘制要求3.5.1 绘制内容绘制内容包括井深、钻井简况、钻速、d c指数、钻压、泵压、孔隙压力梯度当量密度(记录纸中简称孔隙压力梯度)、钻井液密度、岩性剖面3.5.2 绘制符号规定3.5.2.1 起下钻位置、钻头尺寸和类型在“钻井简况”栏中对应井深处以 表示，例如 ”“尺 寸 和 类 型 ”215“P当仅是钻头类型变化时，除相同尺寸的第一只钻头外，其余钻头可简化表示为 例如”“类 型”2“P3.5.2.2 测试、试油或关井求得的孔隙压力梯度当量密度在“钻井简况”栏中对应井深处以 表示，例如 数 值孔 隙 压 力 梯 度 当 量 密 度试 油 或 关 井测 试 ”“ 0.1”“测 试3.5.2.3 气侵、溢流、井塌等情况在“钻井简况”栏中对应井深处用文字表示，例如“溢流” 。

3.5.2.4 岩性剖面按地质录井有关规定画出3.5.2.5 孔隙压力梯度当量密度和钻井液密度在相应栏内分别以虚线和实线表示如数值超过横坐标范围，可在图上用数值表示3.5.2.6 地质分层将层位标注在“井深”栏内例如东营组表示为“东营” 3.5.3 绘图比例井深可选 1 大格表示 l00m(每 5m 一点)，l 大格表示 40m(每 2m 一点)，l 大格表示 20m(每 1m 一点)中的任一比例3.5.4 绘图示例(见图 1)4 声波时差法4.1 资料采集4.1.1 声波时差资料来源预测检测孔隙压力用声波时差资料主要来源于：a) 由地震资料提取的地层层速度，其倒数即声波时差；b) 声波测井曲线；c) VSP 测井曲线4.1.2 声波时差资料要求4.1.2.1 地震资料提取的地层层速度，应在速度资料分辨能力范围内将层段划小4.1.2.2 波测井资料应选取：a) 有比较平直的、低自然电位的、均匀低电阻率的和高自然伽马值的泥页岩层段；·430·SY／T 5623—1997b) 厚度大于 2m 的泥页岩层段； c) 非缩径的或井径扩大不超过 6cm 的泥页岩层段4.1.3 其他资料其他资料包括：a) 密度测井、感应测井和伽马测井的组合测井曲线；b) 地层水氯化钠含量的资料；c) 实测孔隙压力梯度的测试资料和钻井液密度；d) 海洋钻井时泥线深度和转盘面海拔高度。

注：本图为示意图,未标实物比例尺图 l dc指数录井图4.2 正常趋势线的确定4.2.1 正常趋势线方程见式(4)………………………………（4）KDKofwn ejijtit 20)(4.2.2 正常趋势线有关系数的确定4.2.2.1 Φ o和 K 的计算步骤如下：a) 由密度测井数据回归岩石容积密度 ρ b和井深 D 的关系曲线；b) 根据 ρ b—D 曲线上各深度的岩石容积密度，按公式(5)计算相应深度的岩石孔隙度，即………………………………（5）fwgb计算时，p g可用平均值 2.60g／cm 3，P fw可用平均值 1.05g／cm 3；·431·SY／T 5623—1997c) 由岩石孔隙度数据，用公式(6)回归岩石孔隙度妒和井深 D 的关系曲线，即………………………………（6）KDoe从中求得 Φ o和 Ko4.2.2.2 △t fw可根据地层水的氯化钠含量 Sfw计算见式(7)和式(8)：a) Sfw≤107.1g／l 时，即…………………………（7）fwfwt306.715b)107.1g／l＜S fw≤229.6g／l 时。

即……………………（8）)1.7(9.82ff St4.2.2.3 i 和 j 的计算步骤如下：a) 根据各深度的岩石声波时差△t、孔隙度 φ 和地层水声波时差△t fw，按公式(9)计算相应深度的岩石骨架的声波时差：即…………………………（9）1fwmattb) 由计算出的岩石骨架声波时差△t ma，用公式(10)回归岩石骨架声波时差△t ma和孔隙度 φ 的关系直线，即…………………………（10）jitma从中求得 i。