调整井地层孔隙压力预测研究与应用

陈虹

摘 要：大港油田老区块进入开发中后期，容易在开发层系外出现异常高压层，为油田的后期开发、生产带来隐患，同时对后期治理工作的顺利实施造成严重影响。为满足调整井钻井需求，借鉴油藏数值模拟方法、并利用Morita求盖层压力方法，本文介绍了求取现今地层孔隙压力剖面的基本思路。

关键词：调整井；压力预测；测井资料；地层压力

中图分类号：TE21 文献标识码：A

一、问题阐述

大港油田老区水井套变严重，数量上升趋势，影响后期开发。统计官128断块目前不同程度的套变水井已经达到9口，带病注水8口，由于水井的套变，导致无效注水，容易在开发层系外出现异常高压层，为油田的后期开发、生产带来隐患，同时对后期治理工作的顺利实施造成严重影响。为满足调整井钻井需求，借鉴油藏数值模拟方法、并利用Morita求盖层压力方法，本文介绍了求取现今地层孔隙压力剖面的基本思路。

二、调整井压力预测基本方法

1 基本思路。本文介绍通过传统测井方法求取原始地层压力，再结合Morita理论已知现今储层压力求取现今盖层压力，从而建立调整井地层压力剖面的一套方法。

2 原始地层压力计算。声波测井测量的是弹性波在地层中的传播时间，声波时差主要反映地层岩性、压实程度和孔隙度。除了含气层的声波时差显示高值或出现周波跳跃外，它受井径、温度及地层水矿化度变化的影响比其它测 井方法小得多。因此采用声波时差评价和 、计算地层孔隙压力比较有效。Eaton法地层孔隙压力计算模型如式：

Gp=Gop-（ Gop-ρw）（ △tn/△t）n

式中：Gp井深H处的地层孔隙压力当量密度，g/cm3；Gop井深H处的上覆岩层压力当量密度，g/cm3；ρw井深H处的地层水密度，g/cm3；△tn井深H处的正常压实时的声波时差值，μs/ft；△t井深H处的实测声波时差值，μs/ft；n Eaton指数。根据甲方提供的地层孔隙压力实测数据，经分析计算，得到了适用于张家垛区块的Eaton指数n=0.287，取地层水密度ρw =1.03g/cm3。

3 现今地层孔隙压力计算。油田进入开发中后期阶段，储层压力发生不同程度的衰竭，储层压力衰竭造成盖层与储层之间存在压力差，即使泥页岩盖层渗透率很低，长时间开发也会造成盖层和储层之间产生压力传递，造成盖层孔隙压力下降，进而影响井壁稳定。根据Morita的研究，粗略估计对评价盖层中瞬态压力降低非常有必要，假设储层压力随着时间呈线性降低，且盖层中的流动也是呈线性的，如图1所示。虽然泥页岩在脱水时孔隙度和渗透率发生了变化，但是不影响预测盖层瞬时孔隙压力。储层压力衰竭对盖层孔隙压力的影响规律为：

上式中各个参数的含义为：P现今盖层压力，MPa；Pi原始盖层压力，MPa；Pr衰竭后储层压力，MPa；z盖层到储层顶部的垂直距离，m；tc时间，年。其中λ是与储层渗透率、压缩系数和孔隙度相关的常数，且，c1=2.6368×104，k储层渗透率，φ孔隙度，μ粘度，c孔隙压缩率。其中erfc是误差函数，分别代入系数a1=0.0705230784，a2=0.0422820123，a3=0.0092705272，a4=0.0001520143， a5=0.0002765672，a6=0.0000430638，ε是一个无穷小的量，则通过下面公式可以计算得到的值。

erfc（x）=1-erf（x）=1/（1+a1x+a2x2+a3x3+ a4x4+a5x5+a6x6）16+ε

由计算公式可以看出，一定时间内，衰竭储层上部一定范围盖层的孔隙压力会受到储层压力衰竭的影响，影响程度与盖层到储层顶部的垂直距离、储盖层的孔隙度、渗透率和压缩系数等参数有关。

三、应用效果评价

应用上述调整井地层孔隙压力预测方法，对官128断块11口已钻井进行地层孔隙压力预测及符合率统计，结果见表1、表2。

根据分析结果，官128断块油田原始地层压力为正常压力梯度，预测符合率达到96%，经过多年开釆后，对现今压力进行预测，符合率达到87%。

结语

（1）官128断块原始地层孔隙压力：主力开发层系孔一段枣Ⅴ以上基本属于正常压力体系，孔隙压力当量密度在0.95～1.15 g/cm3之间；在主要储层孔一段枣Ⅴ（井深2000m左右）出现异常压力地层，孔隙压力当量密度在1.00～1.30 g/cm3之间。现今地层孔隙压力：经过15年开采，官128断块地层压力衰竭至0.96左右。（2）该方法比较简单，实用性较强，既能及时解决调整井压力预测的难题，提供较为准确的地层孔隙压力数据，又能减少钻井投入成本，为钻井安全、科学施工提供依据。

参考文献

[1]樊洪海.地层孔隙压力预测检测新方法研究[M].北京：石油大学出版社，2001.