[发明专利]一种基于双重校正的泥页岩地层孔隙压力的计算方法

说明书

一种基于双重校正的泥页岩地层孔隙压力计算方法，(1)准备岩心等资料；(2)岩样钻取、烘干、测量密度、电阻率和声波时差；(3)钻井液浸泡、测量、求取三个参数的改变量；通过双侧向电阻率测井获得电阻率改变量；(4)得到不同含量有机碳岩样的声波时差与有机碳含量的关系式，求取有机碳含量趋于0的声波时差极限值；获取岩样声波时差与极限值的差值，并获取该差值与有机碳含量间的关系式；得到水化校正和有机质校正后的声波时差，(5)构建基于校正后声波时差的压实趋势曲线，求出不同压力测试点的压实校正系数c，建立其与深度的关系。本发明计算的地层孔隙压力更接近原始地层状态，提高了预测精度。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种基于双重校正的泥页岩地层孔隙压力计算方法。

背景技术

储层地质力学指在储层开发中遇到的各种地质力学问题，一般涉及岩石力学、孔隙压力、地应力等参数，其中孔隙压力对于井壁稳定性、压裂改造等有重要的影响。在储层孔隙压力预测方面，主要可分为三类，基于欠压实理论的等效深度法和Eaton法、基于有效应力理论的Bowers和有效应力法、综合解释法，这些预测方法在地层孔隙压力预测方面都有一定的适应性。随着能源需求的增加，非常规页岩油气储层受到越来越多的重视。现有生产表明页岩油气储层中存在异常高压地层，其形成机制除了与生烃作用有关外，还与页岩储层岩石中富含有机质有关。随着岩石中有机质含量增大，岩石的声波时差将增大，基于压实理论获取的正常压实趋势曲线时，实测地层声波时差将偏离正常压实趋势曲线，造成地层压力预测值偏高的现象。另外，在页岩油气储层钻井过程中，钻井液侵入地层将发生较明显的水化作用，水化作用也将造成岩石声波时差增大，而裸眼测井获得地层的声波数据，都是水化后地层的声波数据。

因此，页岩油气储层钻井过程中，会受到有机质和水化作用的双重影响，常规的孔隙度计算方法无法直接应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双重校正的泥页岩地层孔隙压力计算方法，通过对水化作用和有机质的先后校正，计算的地层孔隙压力大小更加接近原始地层状态，提高了预测精度，相比于常规方法更符合泥页岩地质特征，算出的孔隙压力更为合理。

本发明采取的技术方案是：

一种基于双重校正的泥页岩地层孔隙压力计算方法，包括以下步骤：

步骤一：准备研究工区的实验岩心资料、地质资料、现场钻井用钻井液、测井资料、钻完井报告；

步骤二：对获取的研究工区井下实验样品进行岩心描述，且钻取标准岩样数60-80块，对岩样烘干后，测量干燥岩样的密度、电阻率和超声波波速，获取原岩岩样的密度、电阻率和声波时差(分别表示为DEN₀、R₀、Δt₀，指未发生浸泡水化的值)；

步骤三：采用现场钻井用钻井液对步骤二的干燥岩样进行浸泡实验(浸泡过程中岩样与钻井液将发生水化作用进而改变岩石的物理性质)，对浸泡后的岩样进行密度、电阻率、声波测量，获取浸泡后岩样的密度、电阻率和声波时差(分别表示为DEN、R、Δt，发现浸泡后岩样密度增大、电阻率减小、声波时差增大)；

结合步骤二，获得密度、电阻率和声波时差的改变量 (ΔDEN、ΔR、Δ(Δt)₁)；以电阻率改变量为自变量，分别以密度改变量、声波时差改变量为因变量进行拟合回归(分析发现密度改变量、声波时差改变量与电阻率改变量存在较好的关系)，见式(1)和式 (2)所示，