本书以现有地层压力相关著作和文献为基础，结合笔者在长期科研实践中的部分成果编写而成。全书正文共八章，概括了地层压力分析涉及的沉积学与岩石力学基本理论；论述了异常地层孔隙压力的形成机制及利用录井、测井、地震数据计算地层孔隙压力的主要方法；探讨了地层孔隙压力的非常规确定方法和复杂地层的超压计算方法；介绍了油气井工程中的地应力、地层破裂压力、地层坝塌压力、地层漏失压力等的确定方法；分析了异常高压对油气运聚成藏及油气田开发的影响。附录部分则对笔者开发的“地层压力分析系统”软件作了简要介绍。
样章试读
目录
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序
前言
第1章 地层压力分析的沉积学与岩石力学基础1
1.1沉积岩的分类与形成过程1
1.1.1沉积岩概述1
1.1.2陆源碎屑岩及其成岩作用6
1.1.3碳酸盐岩及其成岩作用18
1.1.4其他沉积岩类型概述21
1.1.5地质时代与地层划分26
1.2沉积岩地层的孔渗性能与地层孔隙压力28
1.2.1沉积岩的孔渗性和孔缝空间特征29
1.2.2沉积岩地层中的孔隙流体类型37
1.2.3地层水的密度与静水压力计算40
1.2.4地层孔隙压力的状态及分类44
1.3沉积岩地层的力学特性与物性参数47
1.3.1地下岩石的有效应力定理与应力-应变关系47
1.3.2地层岩石的主要物性参数和常用强度参数53
1.4沉积岩地层的压缩性与压实函数63
1.4.1沉积岩的压缩性63
1.4.2正常沉积地层的孔隙度方程64
1.4.3地层沉积过程中的压实函数67
1.5上覆岩层压力计算69
1.5.1上覆岩层压力的计算公式69
1.5.2密度测井数据的预处理70
1.5.3上覆岩层压力计算实例71
第2章 异常地层压力形成机制与判别方法73
2.1异常髙压的形成机制73
2.1.1异常高压成因分类73
2.1.2符合原始沉积加载曲线的异常高压机制77
2.1.3符合再次加载的异常高压机制79
2.1.4符合卸载曲线的异常髙压机制83
2.1.5孔隙度基本无变化的异常高压机制90
2.2异常髙压的保持与释放及压力过渡带91
2.2.1异常高压的保持与释放91
2.2.2压力过渡带及其识别93
2.3异常低压形成机制94
2.3.1异常低压的不同形成机制95
2.3.2地层抬升与剥蚀作用95
2.3.3流体的生产96
2.3.4其他原因泄压96
2.4异常高压形成机制判别方法98
2.4.1岩石物性参数的传导属性和体积属性98
2.4.2基于沉积压实力学关系的异常高压成因分类99
2.4.3异常高压形成机制的判别步骤101
2.4.4异常高压成因的判别实例104
2.5地层孔隙压力确定方法研究现状与趋势105
2.5.1地层孔隙压力确定方法分类105
2.5.2传统地层孔隙压力确定方法分析评价107
2.5.3地层孔隙压力确定技术最新发展108
第3章 地层孔隙压力的实钻数据监测方法112
3.1获取实际地层孔隙压力的方式112
3.1.1钻完井地层孔隙压力测试112
3.1.2井下压力计简介114
3.1.3地层压力测试解释方法116
3.21指数法117
3.2.1A指数法的原理和特点117
3.2.2么指数法监测地层孔隙压力的算法步骤122
3.2,3实例应用124
3.2.4PDC钻头钻进时4指数法的应用125
3.3基于机械比能钻头磨损校正的A指数法128
3.3.1影响1指数法监测精度的因素128
3.3.2基于机械比能理论钻头磨损校正的4指数模型130
3.3.3利用指数法计算地层孔隙压力的技术步骤136
3.3.4实例应用138
3.4sigma录井法140
3.4.1sigma录井法原理140
3.4.2sigma指数正常趋势线142
3.4.3sigma指数法地层压力监测143
3.4.4利用sigma指数计算地层孔隙度143
3.4.5实例应用144
3.4.6修正的sigma指数法145
3.5标准化钻速法146
3.5.1标准化钻速法的基本原理147
3.5.2改进的标准化钻速法150
第4章 地层孔隙压力的测井数据检测方法152
4.1利用测井资料确定地层孔隙压力概述152
4.1.1用测井资料检测地层孔隙压力的优点152
4.1.2正常趋势线法的基本原理及其局限性153
4.1.3测井资料检测地层压力新方法概述155
4.2基于正常压实趋势线的经验系数法和等效深度法158
4.2.1声波测井法158
4.2.2泥岩电阻率测井法162
4.2.3泥岩密度测井法163
4.2.4计算砂岩层的地层压力164
4.3基于正常压实趋势线的Eaton法164
4.3.1Eaton法计算模型164
4.3.2趋势线的建立与指数N的合理确定165
4.3.3Eaton法计算实例166
4.4利用泥岩声波速度检测地层压力的Bowers方法168
4.4.1Bowers沉积压实加载曲线方程168
4.4.2Bowers卸载曲线方程168
4.4.3地层孔隙压力计算169
4.4.4Bowers方法模型系数的确定169
4.4.5Bowers方法计算实例169
4.5利用声速检测欠压实泥岩异常高压的简易方法171
4.5.1计算模型建立171
4.5.2模型系数的确定方法172
4.5.3建立地层孔隙压力剖面的计算步骤及程序模块173
4.5.4方法的特点和适用范围173
4.5.5方法的应用实例与效果评价173
4.6利用多种测井资料检测地层压力的综合解释法174
4.6.1问题的提出174
4.6.2模型的理论基础175
4.6.3模型的建立176
4.6.4速度模型参数的确定方法177
4.6.5压力剖面建立的步骤178
4.6.6应用示例与方法评价179
4.7基于压实函数的孔隙压力检测模型180
4.7.1基本思路180
4.7.2孔隙度的确定方法——岩石物理模型180
4.7.3基于压实函数的方法在羊塔克地区的应用181
4.8其他测井数据检测地层压力的方法186
4.8.1Miller波速法186
4.8.2Skagen法187
4.9资料收集与测井数据的预处理189
4.9.1检测地层压力需要收集的资料189
4.9.2用于压力检测的测井数据的校正189
4.9.3测井数据过滤平滑194
4.9.4测井数据分层取值194
4.9.5泥岩测井参数的提取197
第5章 地层孔隙压力的地震资料预测方法199
5.1地震资料预测地层压力概述199
5.1.1地震资料预测地层压力的基本概念199
5.1.2地震资料预测地层压力的传统方法200
5.1.3地震资料预测地层压力的传统方法的缺陷201
5.1.4提高地震资料预测地层压力精度的措施202
5.2层速度的合理求取方法203
5.2.1时深关系计算模型203
5.2.2层速度的合理求取方法与校正204
5.3单点预测模型与应用206
5.3.1模型简介206
5.3.2地层孔隙压力预测的步骤207
5.3.3特点与使用条件208
5.3.4现场应用与效果评价208
5.4综合预测算法与应用210
5.4.1问题的提出210
5.4.2Scott综合算法简介211
5.4.3Scott综合算法模型存在的缺陷212
5.4.4—种新的“综合算法”模型214
5.5二维/三维地震资料反演求取层速度219
5.5.1地震资料反演概述219
5.5.2常用的地震反演软件与反演流程220
5.5.3二维/三维地震层速度反演实例223
5.6二维/三维地层压力的预测方法225
5.6.1二维/三维地层压力预测225
5.6.2二维/三维地层压力可视化技术简介227
5.6.3二维/三维地层孔隙压力计算实例229
5.6.4二维/三维上覆岩层压力计算233
5.7影响地震资料预测地层压力的因素及对策234
5.7.1压力预测中速度谱受到的影响234
5.7.2提高预测准确性的对策236
5.8地震预测地层压力面临的问题与挑战237
5.8.1地震预测地层压力面临的主要问题237
5.8.2地震预测地层压力面临的挑战239
本章附录241
附录5.1Scott综合算法求解流程241
附录5.2新“综合算法”计算流程243
第6章 地层孔隙压力的其他分析方法249
6.1人工神经网络法249
6.1.1人工神经网络简介249
6.1.2BP神经网络的算法原理250
6.1.3利用BP神经网络预测地层孔隙压力250
6.1.4实例分析252
6.2数值计算方法252
6.2.1有限元法252
6.2.2实例分析253
6.2.3盆地模拟方法253
6.3随钻地震方法实时预测地层压力256
6.3.1随钻地震技术256
6.3.2地层压力随钻预测258
6.3.3实例分析258
6.4复杂构造区的压力估算259
6.4.1压力估算方法259
6.4.2实例分析260
6.5富油气盐膏层系的超压识别与预测研究概况262
6.5.1超压带定性识别263
6.5.2超压地层定量预测264
6.6碳酸盐岩地层的异常压力266
6.6.1碳酸盐岩地层的异常压力成因266
6.6.2碳酸盐岩地层的异常压力计算方法266
6.7地层孔隙压力计算的不确定性分析268
6.7.1地层孔隙压力计算的不确定性268
6.7.2降低孔隙压力不确定性措施269
第7章 地层压力在油气井工程中的应用270
7.1地下压力概述270
7.1.1地层破裂压力270
7.1.2地层坍塌压力271
7.1.3地层漏失压力271
7.2地应力确定方法272
7.2.1地应力状态分类272
7.2.2地应力测试方法273
7.2.3地应力预测模式277
7.2.4利用测井资料建立地应力剖面278
7.3地层破裂压力确定方法279
7.3.1常用计算方法简介279
7.3.2地层破裂压力试验(漏失试验)法282
7.3.3基于地破试验数据的实用方法283
7.4地层坍塌压力确定方法284
7.4.1地层坍塌压力计算方法284
7.4.2岩石力学参数的确定285
7.4.3地层三个压力剖面实例计算287
7.5地层漏失压力确定方法288
7.5.1地层漏失压力计算方法288
7.5.2地层漏失压力实例计算291
7.6地层压力与钴完井设计292
7.6.1地层压力与井身结构设计292
7.6.2地层压力与钴井液密度设计294
7.6.3异常压力地层的钻完井设计295
7.7异常地层压力与钻井复杂情况295
7.7.1异常地层压力与井喷296
7.7.2异常地层压力与井塌298
7.7.3异常地层压力与井漏300
7.7.4海底浅层的异常压力301
7.7.5异常高压与控压钻井303
7.7.6异常低压与欠平衡钻井305
第8章 异常高压与油气成藏及油气田开发306
8.1异常高压环境中有机质热演化与生烃作用306
8.1.1有机质演化的超压抑制作用306
8.1.2有机质演化中超压的其他作用310
8.2异常高压地层的油气运聚与成藏311
8.2.1异常高压与油气运聚311
8.2.2异常高压与油气成藏314
8.2.3古压力314
8.3油气田开发过程中的储层压力变化316
8.3.1目前油层压力及其分布317
8.3.2油层折算压力及储层压力监测方法简介319
主要参考文献323
附录“地层压力分析系统”软件功能简介330
A1概述330
A2软件主要功能简介331
A2.1数据库及数据库管理模块331
A2.2上覆压力计算模块332
A2.3测井压力分析模块333
A2.4录井压力分析337
A2.5地震压力预测337
A2.63D压力预测341
A2.7三维显示341
A2.8坍塌压力计算模块342
A2.9单井剖面输出子模块342
A2.10帮助模块342
彩图
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