異常高壓層的預測方法分析

劉杰(大慶鉆探鉆井四公司鉆井液分公司，吉林 松原 138000)

在進行油氣田的勘探與開發(fā)的過程中，國內(nèi)外的學者都非常重視對油氣藏壓力異常的情況進行研究，對異常壓力存在的變化規(guī)律進行明確。異常壓力實際上指的是偏離靜水柱的底層空隙流體壓力，包括異常低壓與異常高壓兩種情況，本文主要對異常高壓進行分析。

1 異常高壓形成的原因分析

1.1 成巖作用

首先，在粘土沉積物不斷被壓實的過程中，會出現(xiàn)空隙變小、空隙中流體排出的情況。如果在沉積的過程中，粘土沉積物四周分布的是低滲透的沉積物，那么粘土空隙中的流體在上覆沉積物的壓力之下不能夠順利排出，導致流體在相鄰的砂巖空隙中不斷積蓄，從而形成異常高壓。其次，沉積物中含有蒙脫石時，隨著埋深的不斷增加與地層溫度的不斷上升，蒙脫石會釋放晶格層間水與吸附水，如果蒙脫石釋放的過程處于封閉條件之下，所釋放的水會在粘土的孔隙中進行積蓄，造成孔隙流體壓力增大，從而出現(xiàn)地層異常高壓。

1.2 析出作用

如果粘土、頁巖等地層中包含的液體在含鹽濃度方面存在差異，那么含鹽濃度較低的液體會透過粘土、頁巖等向著含鹽濃度較高的液體不斷滲透，在滲透的過程中就會產(chǎn)生透析壓力，這種透析壓力在封閉的地質(zhì)環(huán)境中不能夠釋放，最終形成異常高壓。

1.3 注采作用

在對油氣藏進行注采的過程中，如果注采出現(xiàn)不平衡的情況，就可能產(chǎn)生異常高壓情況。在對油氣藏進行注采的過程中，產(chǎn)生異常高壓的情況主要包括兩種情況:第一，有注無采情況。在注采的過程中，只通過注水井注入，而不進行油井開采，導致地層內(nèi)部的壓力升高，出現(xiàn)異常高壓情況；第二，厚注薄采情況。在注采的過程中，通過注水井注入的較多，通過油井采出的較少，導致地層內(nèi)部的壓力升高，出現(xiàn)異常高壓的情況。此外，部分區(qū)域存在的圈閉壓力也會導致異常高壓情況出現(xiàn)。

2 異常高壓地層預測方法

2.1 巖性分析預測方法

2.1.1 DC指數(shù)預測方法

與上覆正常壓力層相比，欠壓實層具有較為良好的可鉆性，欠壓實層下方的滲透性砂巖具有異常高壓的特點，在這種情況下，欠壓實層就成為了上部正常壓力層與下部異常高壓層之間的過渡層。DC指數(shù)法就是利用欠壓實層的這種特性，對欠壓實泥巖層或欠壓實頁巖層進行檢測，從而實現(xiàn)對下部高壓異常層的預測。DC指數(shù)能夠?qū)Φ貙拥目摄@性進行實時、準確的反映，當遇到儲層之后，其地層的孔滲不斷變大，巖性也相對比較疏松，此時的DC指數(shù)將變??；當遇到非儲層時，DC指數(shù)將變大。

2.1.2 鉆時巖屑法

在一般情況下，在正常壓實的砂泥巖地層進行鉆井的過程中，將鉆在砂巖地層中與泥頁巖地層中的鉆時進行對比，砂頁巖地層中的鉆時比較小。但如果是在異常高壓過渡帶中進行鉆井時，由于地層存在欠壓實的特點，在泥頁巖的巖性沒有出現(xiàn)變化的情況之下，會出現(xiàn)鉆時明顯降低的情況，通過這個原理對異常高壓地層進行預測。因此，鉆時巖屑的變化在對是否進入異常高壓過渡帶進行判斷的過程中，屬于較為簡單且有效的方法。隨著鉆井深度的不斷增加，如果鉆時出現(xiàn)明顯加快的情況，要依據(jù)鉆探的目的對其進行循環(huán)的觀察，為下步?jīng)Q策提供依據(jù)。在進行判斷的過程中要對返出的巖屑進行及時的判斷，從而實現(xiàn)異常高壓地層的及時預測與預報，從而有效避免各種事故的發(fā)生。

2.1.3 泥頁巖密度預測方法

在異常高壓地層的過渡地帶中，泥巖與頁巖都存在未壓實的情況，在泥巖與頁巖中的巖屑密度呈現(xiàn)著急速下降且偏離正常巖石的趨勢。因此，在鉆井的過程中，能夠通過對泥巖與頁巖的密度進行分析，從而實現(xiàn)對異常高壓地層進行預測，且這種方法較為有效、簡單與及時。

2.2 測井曲線分析預測方法

在油田與氣田的勘探與開發(fā)過程中，測井曲線有著非常廣泛的應(yīng)用，測井曲線主要的作用為對油層與氣層進行尋找，同時分析儲集層的孔隙性、含油性與滲透性，為開發(fā)決策提供依據(jù)；在利用測井曲線對地層異常高壓進行預測的過程中，砂巖中自然電位曲線負異常不明顯甚至出現(xiàn)正異常的井段，地溫-流體曲線凸起或下凹的井段分析為高壓層。通過對測井曲線的分析對井段中的高壓層進行預測。

3 結(jié)語

在鉆井的過程中，地層壓力預測工作是非常重要的環(huán)節(jié)之一，具有綜合性與復雜性的特點。在異常高壓地層預測的DC指數(shù)法、鉆時巖屑法與泥頁巖密度法的三種方法中，要依據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行適當選擇。在進行DC指數(shù)監(jiān)控與分析的過程中，要對各種導致DC下降的異常地段進行排除，實現(xiàn)DC指數(shù)變化趨勢線的建立。在進行泥頁巖樣品的挑選過程中，要實現(xiàn)密度測定，對井深-密度變化趨勢圖進行繪制。通過測井曲線分析高壓層的方法能準確的預測高壓層，同時能確定高壓層深度，現(xiàn)場可操作性強。

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