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基于多孔介质弹性理论的碳酸盐岩地层超压预测

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【作者】 刘宇坤何生何治亮张殿伟李天义王晓龙郭小文

【Author】 Liu Yukun;He Sheng;He Zhiliang;Zhang Dianwei;Li Tianyi;Wang Xiaolong;Guo Xiaowen;Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources of Ministry of Education,China University of Geosciences(Wuhan);SINOPEC Petroleum Exploration and Production Research Institute;College of Geophysics and Petroleum Resources, Yangtze University;

【通讯作者】 何生;

【机构】 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院长江大学地球物理与石油资源学院

【摘要】 碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是国内外研究的难点问题。碎屑岩超压预测方法均是建立在明显的超压测井、地震宏观响应规律基础上的经验关系,这些经验性方法不适用于因岩性致密使得超压地球物理响应微弱的碳酸盐岩地层。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验,分析了在应力-孔隙压力共同作用下岩石中声波速度、弹性参数的变化规律;基于多孔介质弹性理论和广义胡克定律推导并建立了表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的理论模型,即多孔介质弹性理论的超压预测量化模型。以川东北地区典型碳酸盐岩超压钻井为例,开展了碳酸盐岩地层超压预测应用研究:针对碳酸盐岩地层选择油气水测井综合解释模型获取岩石物性参数;利用Voigt-Reuss-Hill平均模量模型计算岩石基质体积模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体体积模量,利用BISQ模型计算岩石骨架体积模量,然后通过多孔介质弹性理论量化模型预测超压。预测结果显示预测压力与钻杆实测压力(DST)吻合较好,与泥浆密度换算压力和随钻监测压力变化趋势相近,表明这种基于多孔介质弹性理论的超压预测量化模型是一种解决碳酸盐岩地层超压预测的新途径。

【基金】 国家“十三五”科技重大专项(2017ZX05005-001-008);中科院A类战略性先导科技专项(XDA0103005);国家自然科学基金项目(41702135;41672139);高等学校学科创新引智计划项目(B14031)
【所属期刊栏目】 矿产地质 (2019年04期)
  • 【DOI】10.19509/j.cnki.dzkq.2019.0407
  • 【分类号】P618.13
  • 【下载频次】130
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