利用測井資料預(yù)測欠壓實(shí)超壓層方法研究

孫偉麗

摘 要：以欠壓實(shí)作用產(chǎn)生的超壓層為研究對象，分析了聲波測井、密度測井、中子測井和電阻率測井在欠壓實(shí)超壓層中的響應(yīng)特征，研究認(rèn)為：欠壓實(shí)超壓地層的聲波時(shí)差、中子測井響應(yīng)值較正常壓實(shí)情況下要大，而密度、電阻率較正常壓實(shí)情況下小。其中，聲波時(shí)差、電阻率的這種現(xiàn)象最為明顯。通過對常規(guī)測井在欠壓實(shí)超壓層中的測井響應(yīng)特征分析，提出了利用綜合壓實(shí)曲線判別法來識(shí)別欠壓實(shí)超壓層，通過對某區(qū)塊井的實(shí)例分析，驗(yàn)證了該方法的可靠性。

關(guān)鍵詞：超壓層 欠壓實(shí) 聲波測井 密度測井 電阻率測井

中圖分類號：TE271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-02

大量的實(shí)際資料表明：在正常壓實(shí)地層中，地層孔隙度隨著埋藏深度的增加呈指數(shù)遞減的關(guān)系[1-4]。在正常壓實(shí)的地區(qū)，大部分測井項(xiàng)目的測井響應(yīng)都與孔隙度有關(guān)，如聲波時(shí)差、密度、中子和電阻率測井，因此，在單對數(shù)坐標(biāo)下埋藏深度與測井響應(yīng)值的關(guān)系為線性關(guān)系（埋藏深度為縱坐標(biāo)，而測井響應(yīng)值為橫坐標(biāo)，取對數(shù)），但是在存在異常高壓的地區(qū)，測井響應(yīng)的幅度會(huì)有顯著的變化，因此利用其變化特征可以識(shí)別出異常高壓層。

1 常規(guī)測井資料在欠壓實(shí)超壓層中的響應(yīng)特征

為了有效地利用測井資料進(jìn)行高壓層預(yù)測，首先必須了解高壓層中各種測井的響應(yīng)特征及其規(guī)律。

1.1 聲波時(shí)差測井

圖1為某區(qū)塊xx1井泥巖聲波時(shí)差隨深度變化的關(guān)系圖，圖中第一道壓力系數(shù)為MDT測試獲取，在3100～3312 m測壓18個(gè)超壓點(diǎn)，壓力系數(shù)在2.36～2.56之間，第二道為該井的地質(zhì)分層，從上到下依次為獨(dú)山子組（N2 d）、塔西河組（N1t）、沙灣組（N1s）、安集海河組（E2-3a）和紫泥泉子組（E1-2z）；第三道為泥巖聲波時(shí)差隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實(shí)的趨勢線，從第三道可以明顯看出，在安集海河組，聲波時(shí)差明顯偏離正常壓實(shí)的趨勢線，聲波時(shí)差向高值方向偏移，這是一種典型的欠壓實(shí)現(xiàn)象。

1.2 補(bǔ)償密度測井

圖2為某區(qū)塊xx1井泥巖密度隨深度變化的關(guān)系圖。第三道為泥巖密度隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實(shí)的趨勢線，從第三道可以看出，在安集海河組，密度偏離正常壓實(shí)的趨勢線，密度向低值方向偏移，但是偏移的程度沒有聲波時(shí)差明顯。

1.3 補(bǔ)償中子測井

圖3為某區(qū)塊xx1井泥巖中子隨深度變化的關(guān)系圖。第三道為泥巖中子隨埋藏深度變化的趨勢，黑線表示正常壓實(shí)的趨勢線，從第三道可以看出，盡管點(diǎn)比較分散（主要是因?yàn)椴煌愋偷恼惩恋V物造成），但趨勢仍在，在安集海河組，中子偏離正常壓實(shí)的趨勢線，中子向高值方向偏移。

1.4 電阻率測井

欠壓實(shí)超壓層的電阻率較相鄰的正常壓實(shí)泥巖層的電阻率要低[5-6]。圖4為某區(qū)塊xx1井泥巖電阻率隨深度變化的關(guān)系圖。第三道為泥巖電阻率隨埋藏深度變化的趨勢，從第三道可以看出，在安集海河組超壓段，泥巖電阻率急劇下降，在正常壓實(shí)段，電阻率值在8～9Ω·m，而欠壓實(shí)段，電阻率下降到1～2Ω·m；泥巖電阻率的這種特征是指示欠壓實(shí)超壓層的重要測井參數(shù)之一。

2 預(yù)測方法及實(shí)例分析

基于上述對常規(guī)測井資料在欠壓實(shí)超壓層中響應(yīng)特征的分析，筆者提出一種綜合對比半對數(shù)坐標(biāo)下同一巖性的埋藏深度與聲波時(shí)差、密度、中子和電阻率等測井曲線的綜合壓實(shí)曲線判別法。具體判別過程如下：（1）首先制作泥巖段的埋藏深度與聲波時(shí)差、密度、中子和電阻率的關(guān)系圖，其中埋藏深度為縱坐標(biāo)，測井參數(shù)為橫坐標(biāo)且取對數(shù)；（2）繪制出泥巖聲波時(shí)差、密度、中子和電阻率隨深度變化的正常壓實(shí)線；（3）綜合分析這四條測井曲線，如果出現(xiàn)某層段聲波時(shí)差、密度和中子測井曲線明顯偏離正常壓實(shí)趨勢線，且聲波時(shí)差和中子變大，密度變小，同時(shí)電阻率曲線明顯變小時(shí)，即可判斷該段為欠壓實(shí)引起的超壓層。

圖5為某區(qū)塊xx2井利用測井資料預(yù)測欠壓實(shí)超壓層實(shí)例。圖中第一道為MDT測試獲取的地層壓力系數(shù)；第二道為xx2井的地質(zhì)分層；第三道為對數(shù)坐標(biāo)下聲波時(shí)差、密度、中子和電阻率隨埋藏深度的變化趨勢。綜合分析這四條曲線：在安集海河組和紫泥泉子組上部，聲波時(shí)差和中子向增大方向偏離正常的壓實(shí)趨勢線，密度向減小方向偏離正常的壓實(shí)趨勢線，電阻率明顯偏低，在1～2Ω·m之間，因此判斷該段為欠壓實(shí)超壓帶。在2678.6 m和2734.68 m進(jìn)行了MDT壓力測試，獲取的壓力系數(shù)分別為2.48和2.57，判斷結(jié)果得到了MDT測壓結(jié)論的證實(shí)。

3 結(jié)語

（1）欠壓實(shí)超壓地層的聲波時(shí)差、中子測井響應(yīng)值較正常壓實(shí)情況下要大，而密度、電阻率較正常壓實(shí)情況下小。其中，聲波時(shí)差、電阻率的這種現(xiàn)象最為明顯。

（2）提出了利用綜合壓實(shí)曲線判別法來識(shí)別欠壓實(shí)超壓層，通過對準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)實(shí)例分析，驗(yàn)證了該方法的可靠性。

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