地层压力检测.ppt

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1、《钻井井控技术》石油工程系钻井教研室林洪义第三章地层压力预测与检测大量的钻探实践表明，异常高压地层的存在具有普遍性，而且钻遇到高压地层比低压地层更为常见。在钻井中，如果未能预测到可能钻遇的异常高压地层，钻井液液柱压力将明显小于地层压力而导致井喷甚至井喷失控。因此，在钻井中，对地层压力的检测是非常重要的，对保护油气层、保证井控安全具有重要意义。一、有关地层压力的概念二、异常地层压力的概念三、异常地层压力的形成机理四、异常地层压力的预测方法内容题要1、上覆岩层压力（地静压力）上覆岩石骨架和孔隙空间流体的总重量所引起的压力。其

2、值的大小与上覆岩层的厚度、骨架密度和孔隙流体密度有关。单位为MPa。上覆岩层压力上覆岩层垂直高度上覆沉积物总密度重力加速度一、有关地层压力的概念上覆岩层压力上覆岩层垂直高度重力加速度岩层平均孔隙度岩石骨架平均密度流体平均密度一、有关地层压力的概念上覆岩层压力梯度:单位岩柱高的压力。单位为MPa/m。据统计,第三纪岩层的平均压力梯度为0.0231MPa/m（密度测井）;碎屑岩岩层的最大压力梯度为0.031MPa/m;浅层的岩层压力梯度一般小于0.031MPa/m。一、有关地层压力的概念2、静水压力（流体静压力）液柱重量所产

3、生的压力。其大小与液体的密度和液柱的高度有关，而与液体的形状和大小无关。静水压力水的密度静水柱高度重力加速度一、有关地层压力的概念静水压力梯度：单位液柱高度的压力值。由于水的密度一般为1×103kg/m3，所以，静水压力梯度约为0.01MPa/m。一、有关地层压力的概念3.地层压力作用于岩层孔隙空间内流体上的压力，又称为孔隙流体压力。常用Pf表示。含油、气区内的地层压力称为油层压力或气层压力。油气层未被钻开之前，油层内各处的地层压力保持相对平衡状态。一旦油气层被钻开并投入开采，油气层压力的平衡状态遭到破坏，在油气层压力与

4、井底压力之间产生的压差作用下，油气层内的流体就会流向井筒，有时甚至喷出到地面。（自喷采油，到后期，压力释放较多后不能自喷，注水、抽油机采油）一、有关地层压力的概念地层压力梯度：又称孔隙流体压力梯度，指单位深度的流体压力值，用Gf表示。其值的大小与地层所处的地质条件有关。一、有关地层压力的概念静水压力PH、上覆岩层压力Po和地层压力Pf三者之间的关系：a、地层渗透性能良好，与地表水相连通：此时流体承担的压力（地层压力）即为连通孔隙中的静水压力：Pf=PH，相应地Gf=GH。而上覆岩层压力Po全部由岩石基质来承担。b、地层渗

5、透性能较好，但上下左右均被不渗透的隔层所隔，呈透镜体状：此时流体所承担的压力最终要和上覆地层压力趋于平衡，即：Pf=Po，或Gf=Go。c、地层渗透性能较差，且岩性非均质性较强，孔隙水与地表水有连通，但其连通性不好，流体可缓慢渗透，处于一种半封闭状态：此时上覆岩层压力由孔隙流体和岩层基质共同负担，这种情况下的地层压力是小于上覆岩层压力而大于静水压力的。即：PH＜Pf＜Po或GH＜Gf＜Go一、有关地层压力的概念一、有关地层压力的概念二、异常地层压力的概念三、异常地层压力的形成机理四、异常地层压力的预测方法内容题要异常地层

6、压力是相对于正常地层压力而言的。在正常压实条件下，地层压力一般用同深度的静水柱压力来表示。正常地层压力就是指从地表到目的层中部的静水压力或流体静压力。通常把偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力称之为异常地层压力，或称压力异常。正常地层压力梯度等于9.81—10.496KPa/m(1.0g/cm³-1.07g/cm³)二、异常地层压力的概念二、异常地层压力的概念一、有关地层压力的概念二、异常地层压力的概念三、异常地层压力的形成机理四、异常地层压力的预测方法内容题要三、异常地层压力的形成机理在地层的某些地区，地层压力因地质方面的

7、原因而增高，在含油气的地下圈闭或构造中，也存在着相同的情况。一般形成异常高压地层应具备以下条件：（1）有相应的地层流体储存空间；（2）有低渗透或不渗透的圈闭层；（3）有相应的上覆岩层压力圈闭层的作用是阻隔地层流体与外界连通，使流体能量得不到释放而保持高的压力状态。垂直方向上圈闭层指大段的致密页岩、盐岩、硬石膏、石膏、白云岩等地层；水平方向的圈闭限制则常见有断层、折皱、盐丘、尖灭等地质构造。异常高压的成因是多方面的，主要有以下几种：超压正常压力低压三、异常地层压力的形成机理1、异常高压的形成机理（1）欠压实（2）矿物脱水（

8、3）水热增压（4）烃类的生成（5）古压力（6）构造作用（7）测压水位的影响（8）流体密度差异（9）注入作用（10）胶结作用（11）渗析作用2、异常低压的形成机理（1）测压水位的影响（2）古压力（3）构造作用（4）页岩减压膨胀（5）温度降低：（6）地下流体的开采三、异常地层压力的形成机理（1）欠压实这是目前比较流行的一