地层四压力剖面计算理论与方法
1 数据清洗
数据文件为Excel格式，列名依次为：井深、声波时差、井斜角、密度、自然伽马；
点击“导入数据”，成功导入数据后页面将弹出“导入成功”的提示；
输入相关数据以确定参数范围，点击“确定参数”获取数据清洗结果；
2 静水压力
输入正常静水压力当量密度，点击“确定参数”，得到静水压力曲线图；
3 上覆岩层压力
输入补充密度值参数，点击“确定参数”，得到上覆岩层压力曲线图；
4 声波时差
输入拟合参数深度范围，点击“确定参数”，得到拟合结果；
5 地层孔隙压力预测
输入相关参数，点击“确定参数”，得到地层孔隙压力曲线图
6 声波速度
输入系数a，点击“确定参数”，获取声波速度转换结果；
7 泊松比
输入泊松比相关系数，点击“确定参数”，得到动态泊松比与静态泊松比随井深变化曲线图；
8 抗拉强度
输入相关参数，点击“确定参数”，获得泥质含量、动态杨氏模量、抗拉强度随井深变化曲线图；
9 地层破裂压力预测
输入非均匀的地质构造应力系数K，点击“确定参数”，得到地层破裂压力随井深变化关系曲线图；
9 岩石粘滞力
输入岩石系数，点击“确定参数”，得到岩石粘滞力随井深变化曲线图；
10 水平主应力
输入相关系数，点击“确定参数”，得到最小水平主应力、最大水平主应力随井深的变化曲线图；
11 地层坍塌压力预测
点击“确定参数”，得到地层坍塌压力随井深变化曲线图；
12 地层漏失压力预测
输入漏失系数，点击“确定参数”，得到地层漏失压力随井深变化曲线图；
如何估算储层压力、破裂压力和温度?
地质学家刚刚通过地震勘测发现了一个巨大的近海水库。办公室里的每个人都很乐观，随时准备利用这个资源，然而对这个领域知之甚少。该地区最近的一口井在350英里之外，它的竞争对手不愿分享任何关于这口井的信息。钻井团队需要对储层压力、储层温度、裂缝梯度和孔隙压力进行估算。他们很着急，需要快速估算，因为钻井平台将在几小时后到达现场。他们提供的唯一信息是井的总垂直深度(TVD)和到海底的深度。如何处理这个问题呢?海平面深度和地层深度图示如下:
在大多数情况下，石油工程师要处理高度的不确定性。在这种情况下，必须用最少的数据做出粗略的估计。最好的做法是研究论文并尝试收集有关该领域的信息，但在这种情况下，工程师没有那么多奢侈或时间这样做，必须应用简单的经验法则。
估计储层压力:
回想一下，水的孔隙压力梯度(psi/ft)可以用来估计储层压力。因为我们处理的是盐水，我们可以假设水的压强梯度稍高一些。我假设海水的比重是1.05。在此假设下，储层压力可确定如下:
估计储层温度:
回想一下，对于深海油井来说，假设海底的温度等于。如果一个人不知道其他任何东西，温度梯度被假设为。使用这些假设，并记住从海底开始，储层温度可以估计如下:
估计储层裂缝压力梯度:
有几种模型可以估计破裂压力。最简单的是Hubert - Willis断裂模型。断裂模型是直观的，因为它可以从之前的文章中展示的固体力学中推导出来。估计骨折压力的方法如下:
步骤1:计算井筒底部岩石的有效应力
回想一下，有效应力是岩石颗粒感受到的应力。上覆岩对岩石的下压作用，孔隙压力与上覆岩应力相反。两者之差就是有效应力。由于缺乏信息，可以假设岩柱覆盖层应力梯度为。如果没有关于构成地层的岩石的信息，这是一个有效的假设。对于上图，有效应力的计算方法如下:
步骤2:计算井筒底部的水平应力
大多数井的最小主应力都在水平方向。需要通过计算来确定地层的破裂压力。利用Hubbert和Willis模型，可以确定水平应力。为了应用该断裂模型，必须假定岩石的泊松比。对于我们的例子，我们将假设泊松比()等于0.2，但是它可以从教科书中的图表中估计出来。但是，对于本例，我们将保持简单。水平应力计算方法如下:
步骤3:计算井筒底部的破裂压力
在水平方向上对岩石颗粒施加的压力为孔隙压力和水平应力之和。如果压力超过这个值，岩石理论上就会破裂。以此逻辑为基础，可通过以下方法确定压裂压力:
因此，如果井筒底部的压力超过10683 psi，理论上地层就会破裂。
步骤4:绘制孔隙压力和裂缝梯度剖面
为了绘制孔隙压力和裂缝梯度分布图，如果缺乏信息，通常采用线性分布图。由于我们计算了井筒底部的孔隙压力和破裂压力，因此可以方便地从交叉图的(0,0)处开始，并对之前计算的井底值进行线性外推。结果的曲线图，即我们将呈现给钻井工程师的曲线图，如下所示:
上述结果提供了在没有任何信息的情况下对孔隙压力和破裂压力梯度的粗略估计。拥有数据总是最好的，不幸的是，人们并不总是拥有这种奢侈。在缺乏信息的情况下，上面展示了如何获得油藏压力、油藏温度和裂缝梯度剖面的粗略估计。
