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[摘 要]钻井过程中异常高压研究在石油勘探行业给予了足够的重视是因为它在石油勘探开发中具有十分重要的理论和实际意义。本文提出了以地质研究为基础，综合测井、地震和录井等资料，进行区块研究，建立压力分布的宏观模型，为随钻预测与监测提供静态预测模型，并根据实时录井资料进行适当修正，将预测与监测紧密结合，达到准确压力预测的目的。
[关键词]超压成因 超压预测 DC指数 定量预测 方法设计
中图分类号：TE271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0164-01
1 异常高压的基本成因及压力预测的理论依据
对超压成因的认识是我们进行压力预测与监测的基础，不同成因类型的超压，决定了我们所采用预测和监测方法的适应程度。
超压体的成因是由多种因素造成的，可归纳为沉积型和构造型两类。沉积型成因以快速沉积造成的不均衡压实作用为主，带动水热增压作用、蒙脱石变成伊利石的成岩作用和烃类生成作用等。构造型成因主要是由区域性抬升隆起等构造应力作用形成的。
目前的压力预测水平分析，主要都是根据地震、测井、钻速等三个方面的资料来进行定量预测和监测的，而这些方法的根本理论依据就是超压起因于压实与排液的不平衡，我们的讨论也仅限于压实成因的超压预测问题。
2 地层压力定量预测方法设计
异常高压带的预测方法按类别可分为钻井法、测井法和地震法等。这些方法的一个共同特点就是通过对欠压实地层的检测来间接地求取地层压力。
我们的研究主要通过钻井资料、测压资料进行标定，以地震资料和测井资料研究和处理为主，开展岩性组合、泥岩过剩压力、储层流体势的预测，在压力预测的基础上，将预测结果应用于现场DC指数的实时地层压力监测。
2.1 地层压力预测
应用等效深度法，将测井解释的泥岩压实曲线或地震速度曲线变换为地层压力曲线，进而获取地层的地层压力、过剩压力、压力系数、压力梯度等参数，达到异常压力预测的目的。并将计算结果按点、线、面（目标层段）成图。评价研究区的压力分布和油气富集规律、指导钻井泥浆比重的设计，同时也可间接地指示储层的次生孔隙发育区段。
2.2 地层压力监测
在现场综合录井仪器上，比较系统采集的资料主要是钻井参数与泥浆参数，因此利用DC指数进行现场地层压力的监测就成为了最主要的手段。而利用DC指数进行地层压力监测的核心技术环节是准确地确定正常压力趋势线，由于在每口井开钻前都缺少该项参数，就使得DC指数的压力监测缺乏可靠性。因此，将根据地震资料或邻井资料所作的地层压力预测对于正常压力趋势线的确定就显得非常重要。
3 应用实例
3.1 异常高压地层的发育情况
图1综合表示了XX井测井（声波、密度）和钻井录井参数随深度的变化情况。首先从测井资料反映的情况来看（图1中的第一、二栏），该井上、下第三系两套地层压实系统显示得非常清楚，表现为该井在纵向上应该具有两条不同的正常压力趋势线。这一点是在目前所有综合录井压力预测中基本上都没有引起重视的，同时也是决定了压力预测与监测结果可信度最为关键性的因素。这从图1中的第四栏中的DCN曲线可以说明。该曲线与实际资料没有任何关系，显然是人为确定的，可想而知，这样确定正常趋势线的方法根本没有精度可言。
因此，根据声波测井资料所反映出来的地层压实情况，也就决定了地层中异常高压的发育与分布情况。（图1）中清楚地表示出了沙一段地层3200m～3700m井段为该井异常高压的主要发育段，地层压力最高的深度约为3500m左右，计算地层压力系数1.435左右；沙二段次之。
3.2 异常高压的录井显示特征
在地层层段中，普遍发育的异常高压地层，在各项录井参数中都具有明显的显示在钻井参数中，集中体现为DC指数的异常降低变化；泥浆参数中表现为立管压力（SPP）降低、进（出）温度在压力变化点突变（进入超压层出现温度梯度增大、进（出）口电阻率降低（意味着流体含量增大）；气测参数则与异常高压段具有更好的对应关系。这些变化规律都与异常高压与各项录井参数的关系相一致，在目前尚未一一建立起它们与地层压力之间的定量相关关系的情况下，可以作为异常高压现场监测的重要的综合标志。
图1中一个非常值得注意现象就是，正常压实趋势线的分段性。其分界面实际上就是地层不整合面。是不同构造层的地层具有不同压实规律的反映。
5 结论
我们将测井计算、DC指数计算结果对比发现二者所预测的地层压力系数比较接近。从他们的差异性來看，其差别具有很大的随机性，这显然与两套不同的参数系统的影响因素不同有关，在我们实际应用中，尽量考虑到了其中系统误差的校正问题。钻井过程中地层压力的预测与监测是一项综合性的工作，对于预测和定量计算来讲，其主要的依据是异常高压的沉积成因，超压起源于欠压实泥岩。因此，无论是钻井法、地质法，还是地球物理方法都会有一定的局限性。对于那些非欠压实成因的异常高压，如构造成因，这套方法就会显得无能为力。同样，对于压实作用没有那么明显的碳酸盐岩地层，这些方法也是不能适应的。
对于随钻监测，不能仅仅依靠上述的定量计算参数。还应该综合各种能够反映超压存在的所有录井参数。尤其是对那些非压实成因的超压的监测。多参数的综合分析与判断是行之有效的。
参考文献
[1] 高德利.地层压力随钻监测和预测技术研究.《石油大学学报（自然科学版）》.1999年01期.
[2] （美）G.V.奇林格等著；赵文智等译.异常地层压力成因与预测.《石油与天然气地质》.1982年04期.
[3] 朱礼平等.随钻监测技术在气体钻井中的应用.《海洋石油》.2008年28卷04期.
[关键词]超压成因 超压预测 DC指数 定量预测 方法设计
中图分类号：TE271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0164-01
1 异常高压的基本成因及压力预测的理论依据
对超压成因的认识是我们进行压力预测与监测的基础，不同成因类型的超压，决定了我们所采用预测和监测方法的适应程度。
超压体的成因是由多种因素造成的，可归纳为沉积型和构造型两类。沉积型成因以快速沉积造成的不均衡压实作用为主，带动水热增压作用、蒙脱石变成伊利石的成岩作用和烃类生成作用等。构造型成因主要是由区域性抬升隆起等构造应力作用形成的。
目前的压力预测水平分析，主要都是根据地震、测井、钻速等三个方面的资料来进行定量预测和监测的，而这些方法的根本理论依据就是超压起因于压实与排液的不平衡，我们的讨论也仅限于压实成因的超压预测问题。
2 地层压力定量预测方法设计
异常高压带的预测方法按类别可分为钻井法、测井法和地震法等。这些方法的一个共同特点就是通过对欠压实地层的检测来间接地求取地层压力。
我们的研究主要通过钻井资料、测压资料进行标定，以地震资料和测井资料研究和处理为主，开展岩性组合、泥岩过剩压力、储层流体势的预测，在压力预测的基础上，将预测结果应用于现场DC指数的实时地层压力监测。
2.1 地层压力预测
应用等效深度法，将测井解释的泥岩压实曲线或地震速度曲线变换为地层压力曲线，进而获取地层的地层压力、过剩压力、压力系数、压力梯度等参数，达到异常压力预测的目的。并将计算结果按点、线、面（目标层段）成图。评价研究区的压力分布和油气富集规律、指导钻井泥浆比重的设计，同时也可间接地指示储层的次生孔隙发育区段。
2.2 地层压力监测
在现场综合录井仪器上，比较系统采集的资料主要是钻井参数与泥浆参数，因此利用DC指数进行现场地层压力的监测就成为了最主要的手段。而利用DC指数进行地层压力监测的核心技术环节是准确地确定正常压力趋势线，由于在每口井开钻前都缺少该项参数，就使得DC指数的压力监测缺乏可靠性。因此，将根据地震资料或邻井资料所作的地层压力预测对于正常压力趋势线的确定就显得非常重要。
3 应用实例
3.1 异常高压地层的发育情况
图1综合表示了XX井测井（声波、密度）和钻井录井参数随深度的变化情况。首先从测井资料反映的情况来看（图1中的第一、二栏），该井上、下第三系两套地层压实系统显示得非常清楚，表现为该井在纵向上应该具有两条不同的正常压力趋势线。这一点是在目前所有综合录井压力预测中基本上都没有引起重视的，同时也是决定了压力预测与监测结果可信度最为关键性的因素。这从图1中的第四栏中的DCN曲线可以说明。该曲线与实际资料没有任何关系，显然是人为确定的，可想而知，这样确定正常趋势线的方法根本没有精度可言。
因此，根据声波测井资料所反映出来的地层压实情况，也就决定了地层中异常高压的发育与分布情况。（图1）中清楚地表示出了沙一段地层3200m～3700m井段为该井异常高压的主要发育段，地层压力最高的深度约为3500m左右，计算地层压力系数1.435左右；沙二段次之。
3.2 异常高压的录井显示特征
在地层层段中，普遍发育的异常高压地层，在各项录井参数中都具有明显的显示在钻井参数中，集中体现为DC指数的异常降低变化；泥浆参数中表现为立管压力（SPP）降低、进（出）温度在压力变化点突变（进入超压层出现温度梯度增大、进（出）口电阻率降低（意味着流体含量增大）；气测参数则与异常高压段具有更好的对应关系。这些变化规律都与异常高压与各项录井参数的关系相一致，在目前尚未一一建立起它们与地层压力之间的定量相关关系的情况下，可以作为异常高压现场监测的重要的综合标志。
图1中一个非常值得注意现象就是，正常压实趋势线的分段性。其分界面实际上就是地层不整合面。是不同构造层的地层具有不同压实规律的反映。
5 结论
我们将测井计算、DC指数计算结果对比发现二者所预测的地层压力系数比较接近。从他们的差异性來看，其差别具有很大的随机性，这显然与两套不同的参数系统的影响因素不同有关，在我们实际应用中，尽量考虑到了其中系统误差的校正问题。钻井过程中地层压力的预测与监测是一项综合性的工作，对于预测和定量计算来讲，其主要的依据是异常高压的沉积成因，超压起源于欠压实泥岩。因此，无论是钻井法、地质法，还是地球物理方法都会有一定的局限性。对于那些非欠压实成因的异常高压，如构造成因，这套方法就会显得无能为力。同样，对于压实作用没有那么明显的碳酸盐岩地层，这些方法也是不能适应的。
对于随钻监测，不能仅仅依靠上述的定量计算参数。还应该综合各种能够反映超压存在的所有录井参数。尤其是对那些非压实成因的超压的监测。多参数的综合分析与判断是行之有效的。
参考文献
[1] 高德利.地层压力随钻监测和预测技术研究.《石油大学学报（自然科学版）》.1999年01期.
[2] （美）G.V.奇林格等著；赵文智等译.异常地层压力成因与预测.《石油与天然气地质》.1982年04期.
[3] 朱礼平等.随钻监测技术在气体钻井中的应用.《海洋石油》.2008年28卷04期.