1、第十章第十章 地层温度和压力地层温度和压力地层压力地层压力 基本概念、基本概念、原始油层压力原始油层压力、目前油层压力、目前油层压力、油层折算压力油层折算压力、异常地层压力异常地层压力地层温度地层温度 地温梯度地温梯度及地温级度、及地温级度、地温场的研究地温场的研究第一节第一节 地层压力地层压力由静水柱造成的压力。由静水柱造成的压力。2.2.上覆岩层压力上覆岩层压力1.静水压力静水压力3.3.压力梯度压力梯度上覆岩石骨架和孔隙空间流体的全部重量所引起的压力上覆岩石骨架和孔隙空间流体的全部重量所引起的压力每增加单位高度所增加的压力每增加单位高度所增加的压力 G GH H （/m/m）P Ph h
2、=H=Hw wgg P Ph h HmHmww/g9.8 m/sg9.8 m/s2 2Pr=HPr=Hr rgg=H=Hf f+(1-)+(1-)mamagg一、有关地层压力的基本概念一、有关地层压力的基本概念实测的地层压力（实测的地层压力（pf ）与同一地层深度静水压力）与同一地层深度静水压力（pH ）的比值。）的比值。p p=p=pf f/p/pH H 4 4地层压力地层压力作用于岩层孔隙空间内流体上的压力。作用于岩层孔隙空间内流体上的压力。又称孔隙流体压力，又称孔隙流体压力，用用P Pf f表示。表示。油层压力或气层压力油层压力或气层压力5 5压力系数压力系数 二、原始油层压力原始油层压
3、力*（一（一）原始油层压力及其分布原始油层压力及其分布油、气田未投入开发之前油层内流体所承受的压力油、气田未投入开发之前油层内流体所承受的压力原始油层压力原始油层压力。第一口探井或第一批探井压力第一口探井或第一批探井压力例：带气顶和具边水的背斜构造油藏的原始油层压力分布例：带气顶和具边水的背斜构造油藏的原始油层压力分布1 1）油层一侧在海拔）油层一侧在海拔+100+100米的地表出露，具供水区，并接受米的地表出露，具供水区，并接受大气降水与其它地表水的补给；油层的另一侧，因断层封隔大气降水与其它地表水的补给；油层的另一侧，因断层封隔或岩性尖灭未能出露地表，故无泻水区。或岩性尖灭未能出露地表，故
4、无泻水区。油藏的测压面（位能面）是以供水露油藏的测压面（位能面）是以供水露头海拔（头海拔（+100+100米）为基准的水平面。米）为基准的水平面。B.B.流体性质对原始油层压力的分布有着极为流体性质对原始油层压力的分布有着极为 重要的影响。重要的影响。井底海拔高度相同的各井：井底海拔高度相同的各井：流体性质相同流体性质相同PP相同相同；流体性质各异流体性质各异密度密度大大PP小小；密度密度小小PP大大。原始油层压力在背斜构造油藏上的分布特点：原始油层压力在背斜构造油藏上的分布特点：A.A.原始油层压力随油层埋藏深度的增加而加大；原始油层压力随油层埋藏深度的增加而加大；C.气柱高度变化对气井压力
5、影响很小。气柱高度变化对气井压力影响很小。实测法实测法压力梯度法压力梯度法计算法计算法试井分析法试井分析法预测新井的原始油层压力预测新井的原始油层压力计算油藏的平均原始油层压力计算油藏的平均原始油层压力判断水动力系统判断水动力系统计算油层的弹性能量计算油层的弹性能量（二）原始油层压力的确定（二）原始油层压力的确定（三）原始油层压力等压图的编制及应用（三）原始油层压力等压图的编制及应用1 1油层静止压力油层静止压力油田投入生产以后关闭油井，待压力恢复到稳油田投入生产以后关闭油井，待压力恢复到稳定状态以后测得的井底压力定状态以后测得的井底压力。（。（Ps）2 2井底流动压力井底流动压力 油井生产时
6、测得的井底压力。（油井生产时测得的井底压力。（Pb）三、目前油层压力目前油层压力四、油层折算压力四、油层折算压力有两口井，油层位于油藏顶部海拔有两口井，油层位于油藏顶部海拔-380-380米与翼部海拔米与翼部海拔-470-470米处。经过一段时间开采后，关井测得米处。经过一段时间开采后，关井测得1 1井的油层静止压力井的油层静止压力为为2.822.82 ，2 2井油层静止压力为井油层静止压力为3.253.25.原油密度为原油密度为0.80.810103 3/。Ph=Hog gH1=H1=1 1井井内油柱静液面海拔高度井井内油柱静液面海拔高度l=360-380=-20l=360-380=-20米
7、；米；2 2井井内油柱静液面海拔高度井井内油柱静液面海拔高度l=410-470=-60l=410-470=-60米。米。2.82 2.82 10 106 69.8 9.8 0.80.8 10103 3H2=H2=9.8 9.8 0.80.8 10103 33.25 3.25 10 106 6=360=360=410=410四、油层折算压力四、油层折算压力l=h-L+Hl-折算压头；折算压头；h-静液柱高度；静液柱高度；L-井口至油层顶面垂直高度井口至油层顶面垂直高度;H-井口海拔高度井口海拔高度;1 1）折算压头）折算压头井内静液面距某一折算井内静液面距某一折算基准面的垂直高度。基准面的垂直高
8、度。（海平面、油水界面等）（海平面、油水界面等）2 2）折算压力）折算压力 折算压头产生的压力。折算压头产生的压力。3)3)折算压力等压图的编制折算压力等压图的编制四、油层折算压力四、油层折算压力（一）概念（一）概念压力系数压力系数p 压力梯度压力梯度G Gp （二）异常地层压力的成因分析（二）异常地层压力的成因分析1.1.成岩作用成岩作用 1 1）泥页岩压实作用）泥页岩压实作用2 2）蒙脱石的脱水作用）蒙脱石的脱水作用3 3）硫酸盐岩的成岩作用）硫酸盐岩的成岩作用偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力p=1=1，正常地层压力，正常地层压力p 11，异常地层压力，异常
9、地层压力 p 1 1，高异常地层压力，高异常地层压力 p 1 1，低异常地层压力，低异常地层压力五、异常地层压力研究五、异常地层压力研究*2.2.热力和生化作用热力和生化作用3.3.渗析作用渗析作用4.4.古压力作用古压力作用6.6.流体密度差异流体密度差异P1=9.8 P1=9.8 Pg/w=25 Pg/w=25 PmaxPmax=21.2=21.2 5.5.测压水位的影响测压水位的影响7.7.构造作用构造作用 1 1）构造断裂）构造断裂2 2）底辟构造）底辟构造（三）异常地层压力预测方法（三）异常地层压力预测方法 1.地震勘探法地震勘探法 2.钻井资料分析法钻井资料分析法 速度；速度；返出
10、钻井液温度；返出钻井液温度；页岩岩屑密度页岩岩屑密度 3.3.地球物理测井法地球物理测井法（四）研究异常地层压力的意义（四）研究异常地层压力的意义 指导找油找气；指导找油找气；预测异常地层压力，实现平衡钻井；预测异常地层压力，实现平衡钻井；第五章第五章 地层压力和温度地层压力和温度第二节第二节 地层温度地层温度 1地温梯度地温梯度hHtTGOT)(100G GT T地温梯度（地温梯度（/100m/100m）T测温点的温度（测温点的温度（）tO恒温带或当地大气的年平均温度（恒温带或当地大气的年平均温度（）h恒温带深度（恒温带深度（m m）H测温点的深度（测温点的深度（m m）埋藏深度每增加埋藏深
11、度每增加100100米时，地温增高的度数。米时，地温增高的度数。一、地温梯度及地温级度一、地温梯度及地温级度地表温度带：变温带、恒温带、增温带地表温度带：变温带、恒温带、增温带2地温级度地温级度 toThHDt地地温每增高温每增高11时深度的增加值。时深度的增加值。D DT T胜坨：胜坨：3.3-3.5 大庆：大庆：3.1-4.5(6.2)正常地温梯度正常地温梯度/100m一）地温测量一）地温测量 关井实测、外推法关井实测、外推法地温梯度纵向变化地温梯度纵向变化地温梯度图地温梯度图二、地温场的研究二、地温场的研究二）地温场的分布特征二）地温场的分布特征系统测温系统测温井井测温井段测温井段m平均
12、地温梯度平均地温梯度/100mNEd-Es3Es4-EkMa(J)OAn东风东风2500-49003.324.082.25 2.16新东风新东风10100-53003.204.052.74 滨滨258900-15003.875.02 滨试滨试6950-15754.325.733.00 单单29100-1300 5.30 桩桩11200-3800 3.472.40 桩古桩古6500-52503.404.50 2.902.40 渤渤108700-14004.10 车古车古8200-16003.404.80 济阳坳陷系统测温井平均地温梯度的纵向变化济阳坳陷系统测温井平均地温梯度的纵向变化 地温场平面
13、展布地温场平面展布地温梯度等值线图或某一深度地层温度等值线图地温梯度等值线图或某一深度地层温度等值线图三）影响地温场分布的因素三）影响地温场分布的因素1.基底起伏基底起伏古老地台古老地台低；新生代裂谷低；新生代裂谷高高隆起隆起高高 凹陷凹陷低低2.2.岩性（岩石的导热能力）岩性（岩石的导热能力）3.3.构造条件构造条件4.4.地下水活动地下水活动5.5.烃类聚集烃类聚集基岩盖层；基岩盖层；盐岩石膏泥岩；盐岩石膏泥岩；砂岩泥岩砂岩泥岩背斜背斜 顶部顶部地温梯度大地温梯度大 翼部翼部地温梯度小地温梯度小断层断层 封闭性断层封闭性断层高高 开启性断层应区别对待开启性断层应区别对待油气田所在地区，地温
14、梯度高，气田区高于油田区。油气田所在地区，地温梯度高，气田区高于油田区。其它：岩浆活动，放射性物质等。其它：岩浆活动，放射性物质等。三）影响地温场分布的因素三）影响地温场分布的因素 第三节 油气藏驱动类型 定义：是地层中驱动定义：是地层中驱动油、气流向井底以至采出地面的能量油、气流向井底以至采出地面的能量类型类型。（驱动方式）。（驱动方式）决定油气藏的开发方式以及油气井的开采方式。决定油气藏的开发方式以及油气井的开采方式。油气成本及油气最终采收率。油气成本及油气最终采收率。驱动能量驱动能量热采，生物采油）人工驱动能量（注采，天然驱动能量 1.油层岩石和其中流体的弹性能油层岩石和其中流体的弹性能
15、 （弹性能驱动）（弹性能驱动）条件：地层压力条件：地层压力 大于大于 饱和压力饱和压力 2.2.含水区的弹性能和露头水柱压能含水区的弹性能和露头水柱压能 天然水压驱动类型天然水压驱动类型 （弹性能驱动）（弹性能驱动）条件：地层压力条件：地层压力 大于大于 饱和压力饱和压力 3.3.油藏含油区内溶解气的弹性能油藏含油区内溶解气的弹性能 （溶解气驱油藏）（溶解气驱油藏）条件：地层压力条件：地层压力 小于小于 饱和压力饱和压力 4油藏气顶的弹性膨胀能油藏气顶的弹性膨胀能 （气顶驱动油藏）（气顶驱动油藏）5油藏的重力驱动能油藏的重力驱动能 （重力驱动类型油藏）（重力驱动类型油藏）油气的最终采收率经济成本油气开采的技术特点与油气田开发的方式质决定着油气等流体的性,压力、温度压力、温度：上覆岩层压力梯度：（上覆岩层压力梯度：（当当r r取取2.3g/cm2.3g/cm3 3时），为时），为0.023MPa/m0.023MPa/m 静水压力梯度：（静水压力梯度：（因为因为w w一般为一般为1g/cm1g/cm3 3），所以是），所以是.01MPa/m.01MPa/m.异常压力的判断方法异常压力的判断方法井喷井喷 井漏井漏1 1压力系数判断法压力系数判断法：异常高压（：异常高压（11）正常压实（正常压实（11）异常低压（异常低压（11atm 1atm 1atm1atm 1atm
