[发明专利]提高地层流体压力预测精度的方法

权利要求书

1.提高地层流体压力预测精度的方法，其特征在于，该提高地层流体压力预测精度的方法包括：

步骤1，通过水文地质及流体地质特征，分析地层压力地球物理、地质及地球化学相应特征，进而明确纵向上常压、超压显示特征响应，预测地层压力变化规律，识别超压层段，指导钻井工艺，有效避免钻井生产风险；

步骤2，根据测井数据得到的数据点的岩性、深度h、地层孔隙度ψ、地表孔隙度ψ₀、孔隙度校正经验常数K、地层声波时差△t、岩石骨架声波时差△tm、孔隙流体声波时差△tf参数，求取模型声波时差经验校正因子C_P、有效应力有效应力系数α关键参数；

步骤3，利用关键参数建立预测模型，计算得到侧压点上覆地层压力P；

步骤4，根据有效应力方程，当岩石处于受力平衡状态时，地层流体压力表示为：

其中，P为侧压点上覆地层压力，为有效应力，单位均为MPa；

在步骤1中，对研究区水文及流体地质特征进行综合分析，确定压力系统的基本类型，划分出超压系统，具有特征性的响应：泥岩早于砂岩超压，且同深度段超压幅度大，泥砂响应形态一致；

在步骤2中，直接读取岩性和深度h，岩性无量纲，深度h的单位为m；

根据测井孔隙度得到地层孔隙度ψ，单位为％；根据实测得到地表孔隙度ψ₀，单位为％；

根据测井孔隙度与实测校正得到孔隙度校正经验常数K；根据测井数据得到饱含流体的地层声波时差△t，单位为μs/m；

根据测井数据和岩心测试校正得到声波时差经验校正因子C_P；

在计算有效应力时，利用修正和改进的Athy模型，孔隙度和有效应力存在以下函数关系：

其中，ψ₀为地表孔隙度；为有效应力；k为地区经验常数，根据测井孔隙度与实测校正得到；

将式（ 3） 改写为有效应力表达式：

利用时间平均方程得到地层孔隙度计算公式：

ψ＝(1/Cp)×(Δt-Δtm)/(Δtf-Δtm) (5)

其中，ψ为地层孔隙度，Δt、Δtf、Δtm分别为饱含流体的地层、空隙流体和岩石骨架的声波时差，单位μs/m；考虑到岩石胶结或压实程度,需要对时间平均方程加入经验型校正因子Cp，根据测井数据和岩心测试校正得到；

根据有效应力的原理计算可以得到：

在步骤3中，侧压点上覆地层压力表示为；

P＝∫₀^h(ρgdh)＝∫₀^h(2.10×e^0.00003h)gdh (2)

其中，h为深度，单位为m；g为重力加速度，单位为n/kg；ρ为地层密度，与地层深度的拟合关系为ρ＝2.10×e^0.00003h；

在步骤4中，根据地层岩性预测地层压力，然后根据有效应力，代入地层流体压力计算公式(1)，继而得到地层流体压力P_f：

砂岩为弱压缩骨架，

泥岩为强压缩骨架，

其中，α为有效应力系数，根据有效应力原理，由砂泥岩差异响应得到，α＝1-0.02×V_sh，其中，V_sh为泥质含量。