1、2023 年第 38 卷 第2期2023，38(2):0700-0708地球物理学进展Progress in Geophysicshttp:/wwwprogeophyscnISSN 1004-2903CN 11-2982/P马骄，斯尚华，刘超，等 2023 非常规储层异常压力测井预测方法及应用 地球物理学进展，38(2):0700-0708，doi:106038/pg2023GG0213MA Jiao，SI ShangHua，LIU Chao，et al2023 Method and application of abnormal pressure logging prediction for
2、 unconventional reservoir Progress inGeophysics(in Chinese)，38(2):0700-0708，doi:10 6038/pg2023GG0213非常规储层异常压力测井预测方法及应用Method and application of abnormal pressure logging prediction forunconventional reservoir马骄1，2，斯尚华1，2*，刘超1，2，何俊昊1，2，杨哲恒1，2，黄智涵1，2MA Jiao1，2，SI ShangHua1，2*，LIU Chao1，2，HE JunHao1，2，
3、YANG ZheHeng1，2，HUANG ZhiHan1，2收稿日期2022-08-23;修回日期2022-11-27投稿网址http:/www progeophys cn基金项目国家自然科学基金青年项目“岩浆侵入热接触围岩储层中自生热液碳酸盐矿物的形成/溶蚀机制”(42002159)资助第一作者简介马骄，女，1993 年生，硕士研究生，从事油气成藏方面的研究 E-mail:172630346 qq com*通讯作者斯尚华，男，1981 年生，博士，副教授，石油地质学专业，主要从事油气成藏地质研究 E-mail:sishanghua0724 qq com1 西安石油大学地球科学与工程学院，西
4、安7100652 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室，西安7100651 School of Earth Sciences and Engineering，Xian Shiyou University，Xian 710065，China2 Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology，Xian Shiyou University，Xian 710065，China摘要超压在含油气盆地中普遍存在，异常压力的预测是油气探勘开发中的重要研究内容 本文基于测井预测异常压力的方法，对准噶尔盆地致密油、松辽盆地致密气、川南五峰龙马
5、溪组页岩气的超压特征进行了研究，探讨了该方法在非常规油气勘探中的运用研究表明，莫索湾地区三工河组致密储层平均压力为47.52 MPa，压力系数平均为 1.3，八道湾组平均压力为62.5 MPa，压力系数平均为 1.4 德惠断陷从营城组顶部，地层表现出超压的特征，压力系数从 1.32 1.7，具有明显的高压-超高压特征，且随着深度的增加，地层压力与静水压力的差值越大 川南五峰龙马溪组页岩压力系数 1.22 1.61，平均值为 1.44，具有超压的特征 超压为致密储层保留了大量原生孔隙，压力系数可以作为非常规油气有利区预测、储层评价的标准关键词超压带;压力系数;异常压力预测;非常规储层中图分类号P
6、631文献标识码Adoi:10 6038/pg2023GG0213AbstractOverpressureiscommoninpetroliferousbasins，and the prediction of abnormal pressure is animportant research content in oil and gas exploration anddevelopment Based on the method of predicting abnormalpressurebywelllogging，thispaperstudiestheoverpressure charact
7、eristics of Junggar basin tight oil，tightgas in Songliao Basin and shale gas in Wufenglongmaxiformation in south Sichuan，the application of this methodin unconventional oil and gas exploration is discussed Thestudy shows that the average pressure of Sangongheformation is 47.52 MPa，the average pressu
8、re coefficient is1.3，the average pressure of Badaowan formation is 62.5MPa，and the average pressure coefficient is 1.4 Fromthe top of Yingcheng formation in Dehui fault depression，the strata show the characteristics of overpressure，and thepressure Coefficient is from 1.32 to 1.7，which showsobvious c
9、haracteristics of high-ultra-high pressureThepressure Coefficient of Wufenglongmaxi formation insouthern Sichuan is 1.22 1.61，with an average value of1.44，whichischaracterizedbyoverpressureOverpressure reserves a lot of primary pores for tightreservoirs，and pressure coefficient can be used as acrite
10、rionforpredictionandreservoirevaluationofunconventional favorable oil and gas zonesKeywordsOverpressurezone;Pressurecoefficient;Prediction of abnormal pressure;Unconventional reservoir2023，38(2)马骄，等:非常规储层异常压力测井预测方法及应用(www progeophys cn)0引言地层压力控制了油气的生成、运移和聚集，同时还决定了油气藏的分布规律 在油气田开发过程中，地层压力的实时监测是油气安全生产的
11、前提(黄志龙等，1998;房春慧等，2020;李山生，2013;陈中红和查明，2006;郝芳等，2000;祝总祺等，1997)自 20 世纪 Hunt 提出异常压力的概念以来(Hunt，1990)，越来越多的学者发现异常压力在沉积盆地中普遍存在，且与油气的成藏规律密切相关 在地下某一深度，当地层压力大于静水压力时，则为超压，反之为低压 超压带在含油气盆地中往往以流体封存箱的形式存在，在近 30 年的油气勘探实践中，国内外学者认识到了盆地中流体封存箱的研究，是油气勘探的重要环节，其意义重大，如松辽盆地(向才富等，2006)、渤海湾盆地(郑和荣等，2000)、四川盆地(蒋有录等，2001;徐国盛和
12、刘树根，1999)、鄂尔多斯盆地(郝石生等，1996)、准噶尔盆地(王屿涛等，1994)、塔里木盆地(周兴煦，2001)、莺歌海盆地(龚再升等，1999)而对于超压的研究，异常压力的预测技术是关键(时梦璇等，2020;谢静等，2021;霍进等，2021)随着非常规油气理论的进程，在盆地斜坡及中心连续及准连续分布的非常规油气，其异常压力的研究也至关重要(刘文平等，2020;陈亚琳等，2018;王鹏威等，2022;井翠等，2021;赖锦等，2021)本文以准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系致密油、松辽盆地德惠断陷致密气、四川盆地南部五峰、龙马溪组页岩气的储层异常压力测井预测方法为研究对象，探索测井预测异常
13、压力在非常规油气勘探中的运用，其方法和原理可以为其他地区非常规油气的勘探开发提供一定的借鉴意义1异常压力的预测方法含油气盆地压力系统一般由浅层的压力系统与深部的压力系统构成，浅层的压力系统为正常的静水压力，通过埋深即可计算，而深度大于油气大量生成的门限深度后，受差异压实、生烃增压、构造活动等地质作用，深部压力系统常表现为异常压力(Waples，1991)，包括异常低压和异常超压 目前预测异常压力的方法大致可以分为三类:基于岩性和测井的预测方法，如平衡深度法(Hottmann andJohnson，1965)、Eaton 法(Eaton，1976);基于实验数据和测井数据的预测方法，如 Bowe
14、rs 法(Bowers，2002)、Fillippone 法(Fillippone，1979)、Eberhart-Phillips 法(Eberhart-Phillips et al，1989);基于地震和实验数据的岩石物理预测方法，如通过 Digby 方法模拟岩石变量，利用 Gassmann 方程建立模型去预测(李山生，2013)处于正常压力体系的地层，其压力值与埋深成线性关系，且随着埋深的增加，岩石中的流体受上覆地层重力的增大而排出，其岩石的孔隙度减小，测井的声波时差减小，通过这一原理，可建立正常地层的压实趋势线(Liu et al，2018)而在异常压实段，与正常压力的地层孔隙度相比，其
15、地层孔隙度相对较大(Teige et al，1999)，若异常压实段的储层孔隙度相等，则具有相同的有效应力(徐正建等，2015;曹志锋等，2019)，以此为基础，可以运用测井声波时差建立与地层压力的关系，可以由以下公式来预测地层的异常压力:PZ=rgZ+(r+w)gClntt0，(1)式中:PZ为地层压力，单位为 Pa;r为岩石密度，单位为 kg/m3;g 为重力加速度，单位为 m/s2;Z 为异常压力段泥岩埋深，单位为 m;w为地层水密度，单位为 kg/m3;C 为压实系数，单位为 m1;t 为异常压力段泥岩声波时差值，单位为 s/m;t0为原始地表声波时差值，单位为 s/m实际计算过程中，
16、可根据单井正常泥岩压实段声波时差与深度的关系，由公式 t=t0exp(CZ)计算出 t0和 C 值，再计算出异常压力段不同深度点的压力值2致密油储层异常压力预测莫索湾地区位于准噶尔盆地的中部，被富烃洼陷所围绕，处于油气运移的优势指向区，该区中浅层侏罗系三工河、八道湾组为典型的致密砂岩储层，储集层平均孔隙度为 8.61%;平均渗透率为0.52 1015m2 储层为多期叠置的水下分流河道砂体成因，具有凝灰岩岩屑含量高，塑性岩屑和刚性岩屑含量相对较低的的特征，强机械压实作用、塑性成分含量高、结构成熟度高、胶结物存在形式多样是储层致密化的主要成因(鲁锋等，2021;孙靖等，2017)根据测井声波时差预测地层异常压力的原理，拟合莫索湾地区正常泥岩压实段的测井声波与埋深的关系曲线(图 1)，可以计算出 t0和 C 值，研究区同一套地层由于埋深、构造、沉积等要素的不同，地107地球物理学进展www progeophys cn2023，38(2)下相同深度孔隙度差别较大，导致恢复的地表声波时差 t0和泥岩压实校正系数 C 相对误差较大，可以运用统计学的原理求取平均值通过求取各声波时差数据点对应的地层压