本發(fā)明涉及一種恢復(fù)古地層壓力方法，具體為一種利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法，屬于石油勘探技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國含油氣盆地多屬于超壓盆地，而超壓流體活動(dòng)是油氣初次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿?，同樣也是泥巖蓋層封閉能力的體現(xiàn)，因此超壓控制著盆地油氣藏的運(yùn)聚。根據(jù)油田勘探所實(shí)測的壓力數(shù)據(jù)僅能大體知道現(xiàn)今的壓力分布情況，但對于沒有探井的區(qū)域精度較低，更重要的是，油氣成藏序列是多空間、多時(shí)間的維度，現(xiàn)今的壓力面貌不足以分析地質(zhì)時(shí)期油氣成藏條件，不能夠預(yù)測油氣分布規(guī)律，制約著油田勘探。根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)資料如何采用快速評價(jià)手段來建立地層流體壓力演化預(yù)測模型，一直以來是成藏研究的關(guān)鍵問題的難點(diǎn)。針對以上問題，本發(fā)明旨在總結(jié)利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種恢復(fù)古地層壓力的方法，為超壓盆地油氣藏勘探，特別是壓力與油氣成藏關(guān)系、為預(yù)測油氣分布規(guī)律，提高勘探效率提供切實(shí)可行的技術(shù)體系，為了解決上述問題而提供一種利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法，其特征在于包括以下步驟：
1)利用測井資料建立泥巖聲波時(shí)差演化曲線，尋找偏離正常趨勢線的異常壓力帶，計(jì)算異常地層壓力；
2)超壓釋放深度計(jì)算；
3)將超壓層段每一次釋放深度恢復(fù)到地層埋藏史上，獲得超壓歷次釋放的時(shí)間，還原壓力演化史。
其中，在步驟1)中，采用以下子步驟：
①選取泥巖厚度大的標(biāo)準(zhǔn)井，根據(jù)聲波時(shí)差測井資料和深度數(shù)據(jù)，以聲波時(shí)差半對數(shù)坐標(biāo)lnδt和深度z建立演化曲線(圖1)，則正常壓實(shí)趨勢線方程：z＝﹣1/k×(lnδt﹣lnδt0)(1)；
式中：z—地層深度，m；k—正常壓實(shí)線斜率；δt—聲波時(shí)差，us/m；δt0—正常壓實(shí)線截距，us/m。
②偏離正常趨勢線為異常壓力帶，采用等效深度法，設(shè)異常壓力帶點(diǎn)a與正常壓力點(diǎn)a＇泥巖骨架應(yīng)力相等，則點(diǎn)a現(xiàn)今壓力pa計(jì)算公式推導(dǎo)如下：
將公式(1)帶入上述方程組，則
式中：σ—泥巖骨架壓力，pa；p—地層壓力，pa；s—靜巖壓力，pa；ρr—上覆地層骨架密度，kg/m3，ρw—地層水密度，kg/m3，g—重力加速度，9.81m/s2，za—a點(diǎn)實(shí)測深度，m；—a點(diǎn)等效深度，m；δta—a點(diǎn)實(shí)測聲波時(shí)差，us/m。
③利用一個(gè)地區(qū)多口測井實(shí)測數(shù)據(jù)，將p、ρr、ρw、z、δt代入式(2)，利用最小二乘法擬合，求出常量k，和δt0，得到pa表達(dá)式。
其中，在步驟2)中，采用以下子步驟：
一般假設(shè)當(dāng)?shù)貙訅毫_(dá)到靜水壓力1.8倍時(shí)，超壓開始釋放；當(dāng)?shù)貙訅毫档届o水壓力1.3倍時(shí)壓力釋放結(jié)束，進(jìn)入下一次超壓演化階段，根據(jù)以上原理建立如下方程：
①先設(shè)超壓開始形成至釋放過程中泥巖聲波時(shí)差不變，令式(2)等于靜水壓力的1.3倍，則差壓釋放深度za1計(jì)算如下：
1.3pw＝pa1后
1.3ρwgza1＝f(za1，δta)
根據(jù)公式(3)求得za1。
式中：za1—a點(diǎn)上一次超壓釋放深度，m；pw—靜水壓力，pa；pa1后—深度za1對應(yīng)的的釋放后地層壓力，pa；δta—超壓釋放后的聲波時(shí)差，us/m。
②結(jié)合步驟2)公式(3)計(jì)算的上次釋放深度za1，則再上次超壓演化階段泥巖聲波時(shí)差值δta1計(jì)算如下：令式(2)等于靜水壓力的1.8倍，則：
1.8pw＝pa1前
1.8ρwgza1＝f(za1，δta1)
根據(jù)公式(4)求得δta1
式中：za1—a點(diǎn)上一次超壓釋放深度，m；δta1—a點(diǎn)再上一次超壓釋放后的聲波時(shí)差，us/m。
③聯(lián)合步驟2)超壓上一次釋放深度計(jì)算公式(3)和再上一次聲波時(shí)差值計(jì)算公式(4)，便又可得到另一階段超壓釋放深度za2、泥巖聲波時(shí)差值δta2，以此類推便得到i次的釋放深度zi，直至該地層沉積初期。
其中，在步驟3)中，采用以下子步驟：
①根據(jù)單井分層數(shù)據(jù)和巖性數(shù)據(jù)，利用盆摸軟件恢復(fù)地層埋藏史。
②根據(jù)步驟2)計(jì)算的釋放深度投影到埋藏史曲線上，即a1，a2….ai，找到其各自對應(yīng)的時(shí)間，即t1，t2….ti。
③將歷次釋放時(shí)期前后壓力相連，獲得古壓力演化曲線。
本發(fā)明的有益效果是：該利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法設(shè)計(jì)合理，利用現(xiàn)今測井資料計(jì)算壓力釋放深度，采用反演的方法定量表征了古壓力大小，壓力計(jì)算公式簡單，涉及參數(shù)容易在油田生產(chǎn)資料中獲得，可靠性高，能夠快速有效地評價(jià)出古壓力演化史，對進(jìn)一步研究油氣成藏期具有很好的實(shí)用性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)壓實(shí)方程建立及等效深度原理示意圖；
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)說明古壓力演化曲線原理示意圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)施例bs22井地層壓力結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)施例bs22井壓力演化與壓力釋放關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1至圖4，一種利用測井資料恢復(fù)古地層壓力方法，以歧口凹陷bs22井區(qū)測井資料為例，具體操作如下：
1)建立正常壓實(shí)趨勢線，尋找偏離正常趨勢線的異常壓力帶，計(jì)算異常地層壓力：
①正常壓實(shí)方程建立：取聲波時(shí)差半對數(shù)lnδt和深度z建立關(guān)系曲線，在2900m以上為常壓系統(tǒng)，2900m以下存在兩個(gè)超壓帶，即za＝3145m，zb＝3815m，對應(yīng)的聲波時(shí)差δta＝365.04us/m，δtb＝327.67us/m。
②偏離正常趨勢線為異常壓力帶，采用等效深度法，則得到超壓點(diǎn)的現(xiàn)今壓力p計(jì)算公式：
③綜合井區(qū)密度測井，取ρr＝2310kg/m3，ρw＝1000kg/m3，選取臨近井區(qū)共4口井實(shí)測數(shù)據(jù)(表1)，將p、ρt、ρw、z、δt代入式(2)，得到行列式，利用最小二乘法擬合，求出常量k＝0.0002，和δt0＝491.48，則得到pa＝0.0223za+64.1478(lnδta-6.197)(2)。
表1bs22井區(qū)測井、實(shí)測壓力資料
2)超壓釋放深度計(jì)算；
一般假設(shè)當(dāng)?shù)貙訅毫_(dá)到靜水壓力1.8倍時(shí)，超壓開始釋放；當(dāng)?shù)貙訅毫档届o水壓力1.3倍時(shí)壓力釋放結(jié)束，進(jìn)入下一次超壓演化階段，根據(jù)以上原理建立如下方程：
①先設(shè)超壓開始形成至釋放過程中泥巖聲波時(shí)差不變，令式(2)等于靜水壓力的1.3倍，則差壓釋放深度za1計(jì)算公式如下：
za1＝-6474.28(lnδta-6.197)(3)
分別將兩個(gè)超壓帶的，δta＝365.04us/m＝327.67us/m帶入上式(3)，得za1＝1922.82m，zb1＝2622.04m，即現(xiàn)今超壓點(diǎn)a和b分別在1922.82m，2622.04m發(fā)生過一次壓力釋放。
②結(jié)合步驟2)公式(3)計(jì)算的上次釋放深度za1，則再上次超壓演化階段泥巖聲波時(shí)差值za1計(jì)算如下：令式(2)等于靜水壓力的1.8倍，則：
分別將步驟2)①中計(jì)算的za1＝1922.82m，zb1＝2622.04m帶入上式
(4)，得到δta1＝422.87us/m，δtb1＝400.43＝400.43us/m。
③將δta1＝422.87us/m，δtb1＝400.43＝400.43us/m分別帶入式(3)，則又得到另一次釋放深度za2＝970.75m，zb2＝1323.76m。
④重復(fù)步驟2)的①②③，通過迭代計(jì)算，得到釋放深度za3＝490.09m，zb3＝668.31m，za4＝247.43m，zb4＝337.41m。
3)恢復(fù)地層壓力演化史：
①根據(jù)bs22井分層數(shù)據(jù)和巖性數(shù)據(jù)，利用盆摸軟件恢復(fù)地層埋藏史，根據(jù)現(xiàn)今超壓點(diǎn)za＝3145m，zb＝3815m，得到a點(diǎn)和b點(diǎn)埋藏史曲線。
②根據(jù)步驟2)a點(diǎn)和b點(diǎn)計(jì)算的釋放深度投影到埋藏史曲線上，找到其各自對應(yīng)的時(shí)間，即a點(diǎn)4次釋放時(shí)間分比為7.63、20.32、26.15、27.35ma；b點(diǎn)4次釋放時(shí)間分比為7.4、25.39、28.44、30.73ma。
③將a點(diǎn)歷次釋放時(shí)期前后壓力相連，獲得古壓力演化曲線，同樣可獲得b點(diǎn)古壓力演化曲線
應(yīng)用本方法在歧口凹陷發(fā)現(xiàn)多個(gè)超壓帶，流體壓力對排烴與聚集具有明顯的控制作用。如bs35井，沙二段及沙三段深部超壓非常發(fā)育,對生烴產(chǎn)生了抑制作用，使烴源巖熱演化速率變小，有效生油段下限明顯向深部偏移,2400m以淺地層處于正常壓力系統(tǒng)，排烴系數(shù)普遍較低,沙二三段超壓繼續(xù)發(fā)育，排烴系數(shù)開始增大，最高可以達(dá)到95％以上。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。