【正文】 因此，超壓層的熱導(dǎo)率比正常壓力層的熱導(dǎo)率要低。通過下式計(jì)算：式中 Gt－地溫梯度，℃/100m；L1－點(diǎn)1深度，m；L2－點(diǎn)2深度，m；T1－深度L1時(shí)的地層溫度，℃；T2－深度L2時(shí)的地層溫度，℃。圖3－45 理想化的頁巖系數(shù)響應(yīng)曲線頁巖系數(shù)對檢測粘土成分大的變化很有用。該方法不需要計(jì)算每種粘土礦物，而只顯示總的CEC隨深度變化的曲線。有的情況下，覆蓋在超壓帶上的蓋層會在錄井圖上顯示出比正常密度要高的密度值。錄井遲到時(shí)間的計(jì)算也使用這些方法。隨著深度的增加，泥巖和頁巖會變得更為堅(jiān)硬?？逅锟赡芨蓴_鉆頭和扶正器的旋轉(zhuǎn)。這種情況可以發(fā)展得很快。地層中的氣體將會擴(kuò)散到井眼中。鉆達(dá)欠壓實(shí)層時(shí)背景氣含量增大，存在以下諸方面的原因：1） 高孔隙度導(dǎo)致地層氣體含量增加；2） 快速鉆進(jìn)增加了單位時(shí)間內(nèi)帶到地表的巖石的體積；3） 壓差降低，使氣體更多地從巖屑中擴(kuò)散出來。圖3－40 被鉆開的氣體來源（福特，1976）另外，由于地面的污染和不適當(dāng)?shù)拿摎饪赡茉黾訙y量出的碳?xì)浠衔锏牧俊?1)、根據(jù)鉆速進(jìn)行井涌預(yù)報(bào)通常進(jìn)入超壓帶的第一個(gè)標(biāo)志就是進(jìn)入滲透層前的鉆速加快。但是，許多因素可能使鉆進(jìn)速度發(fā)生變化。注意：不要隨意改變‘σr’趨勢線。Sigma值的范圍從0到1。一般地說，‘ΔP’值的增加引起鉆速的減慢，而‘ΔP’的減小引起鉆速的加快。當(dāng)井底壓差為正值時(shí)，巖石的孔隙度和滲透率確定巖層內(nèi)部流體壓力何時(shí)才能與鉆井液壓力相等，反過來將影響到巖屑能被鉆井液帶到地面的速度（“巖屑沉降效應(yīng)”）。）不同參數(shù)之間的關(guān)系是經(jīng)驗(yàn)性的。Sigma錄井對這些參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，并成功地運(yùn)用在全世界的粘土質(zhì)地層錄井中。（2）滲透性地層當(dāng)dc指數(shù)曲線位于砂巖線左側(cè)時(shí)，則認(rèn)為該地層為滲透性地層，該段地層壓力繼承上覆欠壓實(shí)地層的地層壓力。（1）基巖應(yīng)力系數(shù) K式中 Gp－地層孔隙壓力梯度,g/cm3；Go－上覆巖層壓力梯度,g/cm3；Gf－地層破裂壓力梯度,g/cm3。而碳酸鹽巖提供分散的、錯(cuò)誤的值。例如，在淺井鉆探中，未固結(jié)的巖層可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的dcs值。為了消除這個(gè)問題，引入了一個(gè)“砂巖線”截?cái)喾?。圖3－34 d 趨勢線的確定概要圖如果選擇井段具有不間斷的壓實(shí)史，趨勢線將延伸到具有基值的井段以上或以下。dcs及其解釋在正常壓實(shí)頁巖中，在半對數(shù)坐標(biāo)上繪制出dcs－井深圖，描述了壓實(shí)作用增加的一種線性趨勢（d）。為了求解‘d’指數(shù)，約翰和希爾利方程成為：式中 R－鉆速，ft/h；N－轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；W－鉆壓，kN；D－鉆頭直徑，cm。四、“d”指數(shù)地層壓力檢測法d指數(shù)來源和基本計(jì)算方法鉆速（ROP）受巖石體積密度和壓差的影響。在每次下套管時(shí)應(yīng)做的工作(1)、收集聲波測井資料，以便重新計(jì)算各井段的上覆壓力梯度。鉆井過程中應(yīng)做的工作(1)、根據(jù)設(shè)計(jì)井區(qū)的地質(zhì)特征，確定使用合適的地層壓力檢測方法，使用‘d’指數(shù)及Sigma指數(shù)的一種或兩種方法同時(shí)使用；使用最適合當(dāng)?shù)貤l件的工作方法；盡可能進(jìn)行實(shí)時(shí)解釋。(3)、如果有該區(qū)域壓力梯度數(shù)據(jù)，應(yīng)計(jì)算出設(shè)計(jì)井中到第一個(gè)套管鞋位置的壓力梯度。圖332 不同壓力系統(tǒng)聯(lián)通的實(shí)例在低于含水層等勢面的地面上鉆井，當(dāng)鉆入含水層時(shí)，使用“標(biāo)準(zhǔn)”密度的鉆井液也會導(dǎo)致井涌或井噴，（圖333）。烴類油藏容易產(chǎn)生壓力異常，尤其是在有大量氣體存在時(shí)更是如此。在硬石膏層與束縛水的循環(huán)形成的結(jié)合帶可能形成異常高壓。沉積過程中，蒙托石（微晶高嶺土）可能含有5080%的自由水和層間水。圖330 封閉斷層對異常壓力分布的影響(4)、刺穿作用鹽丘對上覆巖層的侵入（刺穿）可以導(dǎo)致鹽丘的頂面和側(cè)面形成異常地層壓力（圖331）。但是如果上覆巖層是致密的（如白云巖），構(gòu)造應(yīng)力就可以幫助建立一個(gè)壓力“橋”使上覆巖層固定在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢蒙希▓D329）。抬升量相同時(shí)，埋藏深度越淺壓力梯度越高。壓力過渡帶是對下部地層壓力異常的預(yù)警。根據(jù)趨勢線的偏差，可以很容易地看出“正常”孔隙度曲線上的變化量。這種情況下，壓實(shí)作用減慢，把部分其后沉積的固體物質(zhì)的重量施加到孔隙流體中。(3)斷層在滲透性巖層中置入非滲透性巖層，限制了流體的流動。測試結(jié)果可以被打印出來，作為生產(chǎn)報(bào)告的一部分。圖3－24 地層泄漏試驗(yàn)壓力演變圖漏失井底壓力：式中 PBH－井底壓力，kgf/cm2；d－鉆井液密度，g/cm3；H－垂直深度，m；PLOT－漏失壓力，kgf/cm2。該平衡點(diǎn)上的壓力叫做放壓壓力。注鉆井液過程中注意壓力的變化以及注入鉆井液的體積。測試的結(jié)果，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的鉆井液密度，從而確定該層位在不發(fā)生井漏的情況下允許使用的最大的鉆井液密度。破裂壓力梯度可以：幫助我們確定下技術(shù)套管的深度，確定控制井涌時(shí)的最大環(huán)空壓力，實(shí)施增產(chǎn)措施時(shí)，控制人工破碎儲層的壓力。更為重要的是，有一個(gè)較小的正壓力差，可以補(bǔ)償起下鉆時(shí)的抽汲壓力降。②由于循環(huán)暫停和鉆桿的運(yùn)動，鉆井液柱壓力下降，出現(xiàn)起下鉆氣體顯示。即式中 ΔP－壓差，kgf/cm2；PBHC－計(jì)算井底壓力，kgf/cm2；PF－地層壓力，kgf/cm2。壓力異常(Pressure Anormalies)是指任何地層流體液柱高度或密度與井眼中的流體液柱的差異所作用的結(jié)果。基巖應(yīng)力的集中可以形成地層壓力異常，并在很大程度上影響了巖石破裂壓力。上覆巖層應(yīng)力(Overburden Stress)上覆巖層應(yīng)力是指覆蓋在該地層以上的地層基質(zhì)（巖石骨架）和孔隙中流體的總重量所造成的壓力。應(yīng)用體積密度（g/cm3）時(shí)，靜水壓力梯度HG的計(jì)算公式如下：式中 HG－靜水壓力梯度，g/cm3地層孔隙壓力（Pore Pressure）地層孔隙壓力是指作用在巖石孔隙中流體上的壓力。靜水壓力的計(jì)算公式如下：式中 Ph－靜水壓力，kg/cm2d－鉆井液重量，g/cm3H－垂直深度，m帕斯卡定律(Pascal’s Law)帕斯卡定律闡述了靜止流體中任何一點(diǎn)上各個(gè)方向的靜水壓力大小相等。兩種“不正常”的壓力條件都能引起鉆井事故，而工業(yè)生產(chǎn)中最為關(guān)心的是異常高壓，有時(shí)稱之為地質(zhì)壓力。其計(jì)量單位是kgF/cm2/m。后兩種孔隙壓力梯度都稱為異?？紫秹毫μ荻取Ｆ溆?jì)算公式為: 式中 ＰＯＢＧ－上覆巖層壓力梯度，kgf/cm2/m；S－上覆巖層壓力，kgf/cm2；L－某段地層的厚度，m。因?yàn)樗菐r石中普遍存在的流體，一個(gè)給定深度的正常地層壓力是地層水密度的函數(shù)。1當(dāng)量鉆井液循環(huán)密度（ECDEquivalent Circulation Density）當(dāng)量鉆井液循環(huán)密度（ECD）是相當(dāng)于井底循環(huán)壓力(BHCP)的鉆井液密度。④滲透性巖層發(fā)生井涌。⑤可能從地層已有的裂縫中發(fā)生井漏。當(dāng)鉆穿異常高壓帶時(shí)，鉆井人員必須提高鉆井液的密度以平衡地層流體壓力。1泄漏試驗(yàn)（LeakOff Test）地層泄漏試驗(yàn)是在現(xiàn)場確定裸眼井段允許使用的最大鉆井液密度的一種試驗(yàn)方法。(2)起鉆到套管鞋。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的那點(diǎn)的壓力就是注入壓力。偶爾，軟地層可能完全漏失，操作者必須進(jìn)行處理才能繼續(xù)鉆進(jìn)。如果在鉆井過程中鉆井液密度必須提高到FIT限定的密度值以上時(shí)，有可能引起井漏。壓力“封閉層”是形成地層壓力異常的必要條件。作用在沉積物孔隙水上的上覆沉積物的重量（上覆壓力）隨著埋藏深度的增加而增加。許多地區(qū)，粘土孔隙度的減小呈一條指數(shù)曲線。因此，把與孔隙度相關(guān)的參數(shù)，繪制在半對數(shù)坐標(biāo)紙上，可能表現(xiàn)為背離沉積趨勢線上的一個(gè)過渡帶。(1)、正常壓實(shí)地層的抬升地殼上升力和地表侵蝕力的共同作用，可以把埋藏在深部的巖層抬升到近地表。在披覆構(gòu)造中，上覆非滲透性沉積物的快速堆積可能引起極度的超壓層的出現(xiàn)。2)逆斷層往往是關(guān)閉的、形成有效的遮擋物，尤其是在周圍地層發(fā)生變化的情況下。從固體有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變成液體或氣體的碳?xì)浠衔锸蛊涿芏葴p小、體積增大，在封閉或半封閉環(huán)境中可以形成超高壓。2H2O）在被埋藏以后，很快脫水轉(zhuǎn)變成硬石膏（CaSO4）。隨著埋藏深度增加，有機(jī)物質(zhì)的化學(xué)“裂解”形成碳?xì)浠衔?，同時(shí)使重?zé)N裂解形成輕烴。由于溫度對成巖作用的影響，那么溫度就是影響異常壓力的一個(gè)間接因素。在進(jìn)行隨鉆地層壓力評價(jià)時(shí)，在不同的鉆井階段應(yīng)做的工作如下：開鉆前收集與壓力有關(guān)的資料數(shù)據(jù)鄰井的電測井資料（聲波和補(bǔ)償?shù)貙用芏葴y井）；鄰井的隨鉆錄井圖；鄰井的地層壓力或綜合錄井圖；地震壓力預(yù)測圖；鄰井完井報(bào)告。(7)、在海上，如果實(shí)際的水深和空氣間隔與設(shè)計(jì)值不符時(shí)，重新計(jì)算上覆壓力梯度。(6)、如果出現(xiàn)井涌，使用關(guān)井鉆具壓力（SIDPP）來計(jì)算地層流體壓力。(3)、使用校正后的參數(shù)，作出最終的綜合錄井圖和壓力錄井圖。在鉆頭和地層表面的一個(gè)復(fù)雜的交互面上受地層可鉆性的影響。在API單位制下dcs方程是：式中 R－鉆時(shí)，min/ft；W－鉆壓，lbs；N－轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)