[发明专利]一种地层压力预测方法

说明书

本发明的地层压力预测方法包括以下步骤：建立地层压力和叠前弹性参数之间的第一函数关系；通过反演方法得到叠前弹性参数值；依据反演求得的所述叠前弹性参数值和第一函数关系得到地层压力数据。

技术领域

本发明属于石油勘探领域，涉及一种地层压力预测方法。

背景技术

地层压力是钻井工程设计的关键参数，是指由于沉积物的压实作用而作用在岩石中孔隙流体(油、气、水)上的压力。目前，常用的地层压力评价方法主要有两类：一是基于沉积压实理论，主要有Eaton法，等效深度法和改进的DC指数法；二是基于有效应力定理，通过试验或理论推导，建立纵波速度、有效应力与岩石物理参数间的关系模型。如论文“纵波速度及横波速度联合预测地层压力的方法及应用”(天然气地球科学，第26卷第二期)介绍了一种基于有效应力的地层压力评价方法，该方法从岩石物理的定义出发，结合波动方程推导了有效应力与纵波、横波速度之间的关系，开发出了一种预测地层压力的方法来计算地层压力。该方法通过引入横波速度，降低了压力预测的多解性，提高了预测的精度，并在页岩气地层中取得了良好的应用效果。但是，该方法在推算过程中忽略掉了地层横向应变，且对地层纵向压缩量的计算没有给出一套合适的方法，预测结果存在一定的风险。然而，对于地下地层的压力预测以及描述其纵横向展布变化的准确性对钻井风险评价有非常大的影响。结合现有钻井、地震及测井上的认识，认为现有地层压力预测方法主要存在如下几个问题：

(1)用仪器直接测量地层孔隙压力，是目前最准确的方法，但一般单井仅测试少量的点。常规的随钻跟踪分析得到的DC指数尽管可以反映地层的可钻性，但这样的分析只能给出局部区域的岩石性质方面的信息，不能反映地层压力横向展布特征的变化；

(2)前人主要利用纵波速度随着地层压力的升高而降低的特点开展压力预测，但是地层纵波速度的变化并不仅仅由地层压力的变化决定，因此，该方法计算地层压力局限性较强，地层压力预测结果精度不高；

此外，由于近年来地球物理技术在油气勘探开发领域方面的研究主要集中于构造及储层研究方面，因而作为评价地层的重要指标之一的地层压力预测方面的研究较少。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出一种地层压力预测方法，以弥补基于地球物理技术的地层压力预测方面的技术短缺，以叠前弹性参数反演为基础，利用地球物理技术预测地层压力，为常规、非常规油气勘探提供技术支持。

本发明提供了一种通过叠前弹性参数反演预测地层压力的方法。首先建立地层压力与叠前弹性参数之间的关系，再通过叠前弹性参数反演得到叠前弹性参数值，然后依据地层压力与叠前弹性参数之间的关系求取地层压力数据体，进而达到利用地震技术预测地层压力的目的。

为实现上述目的，本发明的一种地层压力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：建立地层压力和叠前弹性参数之间的第一函数关系；通过反演方法得到叠前弹性参数值；依据反演求得的所述叠前弹性参数值和第一函数关系得到地层压力数据。

优选地，建立所述地层压力和作为所述叠前弹性参数的纵波速度及横波速度之间的第一函数关系包括：第一步骤，从泊松比公式和初等弹性理论出发得到体积应变与纵波速度及横波速度之间的关系；第二步骤，从波动方程和初等弹性理论出发得到有效应力与所述纵波速度及横波速度之间的关系；和第三步骤，根据所述第一步骤和第二步骤来建立所述地层压力和所述纵波速度及横波速度之间的关系。

优选地，所述体积应变和所述纵波速度及横波速度之间的关系满足下式：

其中：ΔV/V为体积应变；Vp为纵波速度；Vs为横波速度；ΔH/H为纵向应变。

优选地，所述有效应力与所述纵波速度及横波速度之间的理论关系满足下式：