【正文】 具有相對(duì)較低熱導(dǎo)率的巖層為隔熱層。因此，在頁(yè)巖系數(shù)圖上，顯示出異常壓力帶頂部頁(yè)巖系數(shù)的升高和降低（圖3－47A）。以壓縮比例繪制（1/2500）能更好地顯示正常壓實(shí)趨勢(shì)線的變化情況。流量增大到一定時(shí)，可能會(huì)發(fā)生井涌。由于鉆井液攜帶氣體而減小的壓差又能讓更多的氣體進(jìn)入井眼。這種背景氣可以顯示出由于鉆速、鉆井液流速和地層含烴量的變化所引起的偶然變化。頁(yè)巖和粘土顯示出明顯的壓實(shí)效應(yīng)。巖性的改變，如從頁(yè)巖到砂頁(yè)巖，或者鉆井參數(shù)的重大變化，會(huì)引起‘σo’值的突然偏移，接著從巖性或鉆井參數(shù)開(kāi)始變化的下一點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)新的平均值。這里要有一個(gè)已知的對(duì)于每個(gè)目標(biāo)層的壓差值。其它的地區(qū)可能需要不同的斜率值，用戶可以對(duì)斜率值進(jìn)行修改。（3）上覆巖層壓力上覆巖層壓力和波松比的計(jì)算是根據(jù)初始給定數(shù)據(jù)和公式。砂質(zhì)泥巖層的值可能不可靠。而d 的值向右偏移，說(shuō)明是中性的或正壓差，或“超壓實(shí)”，比如蓋層帶。而大多數(shù)的泥漿錄井公司使用dc指數(shù)（校正鉆井液密度或ECD）進(jìn)行壓力計(jì)算。(2)、應(yīng)用中途測(cè)試（DST）的初始關(guān)井壓力（ISIP）值來(lái)對(duì)地層流體壓力梯度進(jìn)行重新計(jì)算。(6)、參考施工井的鉆井設(shè)計(jì)，明確鉆井計(jì)劃以及出現(xiàn)異常壓力的可能深度。這就意味著地層水的溫度對(duì)異常壓力也有影響。(2)、從石膏轉(zhuǎn)變成硬石膏和水的成巖作用石膏（CaSO4當(dāng)儲(chǔ)層斷開(kāi)與非滲透層接觸時(shí)可形成有效的摭擋。由于現(xiàn)場(chǎng)資料的缺乏，構(gòu)造作用效應(yīng)很難定量化。圖3－25 地層壓實(shí)作用原理圖(1)、壓實(shí)趨勢(shì)在許多地區(qū)海相粘土物質(zhì)的孔隙度隨著深度的增加按可以預(yù)測(cè)的趨勢(shì)減小。1．壓力“封閉層”（Pressure “Seal”）壓力“封閉層”的作用是限制地層流體從高壓區(qū)向低壓區(qū)的運(yùn)移或壓力的散失。測(cè)試結(jié)果可能很難解釋。典型的漏失測(cè)試包括如下步驟：(1)下套管固井后，下鉆循環(huán)，試壓，再鉆穿套管鞋，鉆入套管鞋下面新的地層最少３米。但是，鉆井過(guò)程中發(fā)生的地層巖石被壓裂破碎卻可能引起嚴(yán)重的問(wèn)題，甚至可以使油井報(bào)廢。③非滲透巖層坍塌。上覆巖層壓力全部由巖石骨架所承擔(dān)，地層流體僅承載上覆孔隙液體的壓力。計(jì)算公式如下：式中 PFG－孔隙壓力梯度，kgＦ/cm2 孔隙壓力梯度等于或接近于靜水壓力梯度時(shí)稱為正?？紫秹毫μ荻?；低于靜水壓力梯度時(shí)稱為低壓異常孔隙壓力梯度，簡(jiǎn)稱低壓異常；高于靜水壓力梯度時(shí)稱為超壓孔隙壓力梯度，簡(jiǎn)稱超壓。地層流體壓力有時(shí)比靜水壓力高，有時(shí)比靜水壓力低。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算，孔隙壓力與流體液柱的密度及垂直深度有關(guān)。巖層的破裂壓力又決定了油井的套管程序和允許使用的最大鉆井液密度。ΔP是在現(xiàn)場(chǎng)鉆井活動(dòng)中與其它許多活動(dòng)有關(guān)的重要參數(shù)之一。1地層破裂壓力（Formation Fracture Resistance）地層破裂壓力或地層抗破裂壓力，是將地層壓裂所需要的液柱壓力。作業(yè)公司通常僅在一個(gè)新區(qū)的最先打的幾口井才作泄漏試驗(yàn)。應(yīng)監(jiān)控測(cè)試過(guò)程中注入的鉆井液的量以及放壓以后回收的鉆井液量；損失部分或全部鉆井液意味著地層的漏失或固井失效。二、異常地層壓力的成因異常地層壓力可能比靜水壓力高或者低，但是在石油和天然氣勘探開(kāi)發(fā)中人們最關(guān)心的是異常高壓?？紫读黧w就會(huì)呈現(xiàn)異常高壓，見(jiàn)圖3－25。異常壓力地層并不總是有過(guò)渡帶。局部來(lái)講，壓力的“橋”是一個(gè)蓋層?？梢杂卸噙_(dá)十個(gè)夾層的層間水。溫度效應(yīng)沉積物的重力載荷往往會(huì)使沉積物內(nèi)部的溫度升高。如果是在海上還要包括水深和空氣間隔的計(jì)算。(2)、如果有重復(fù)地層測(cè)試器（RFT）的壓力值，使用它們來(lái)計(jì)算正常地層流體壓力梯度。1971年由雷姆（Rehm）和邁克林頓（McClendon）第一次提出了校正的‘d’指數(shù)（dc）?？梢杂米饔?jì)算機(jī)計(jì)算和地層壓力評(píng)價(jià)，趨勢(shì)線上的任何一點(diǎn)上的位置都可以通過(guò)下式計(jì)算：式中 H－目標(biāo)層深度，m。在這樣的地層，鉆頭主要的作用是介于對(duì)鉆井液的噴射和牙輪的沖擊之間。式中 ρm－井內(nèi)泥漿密度,g/cm3；Pl－地層漏失時(shí)立壓,kPa；H－井深,m；Hb－海床深度,m；Hw－海水深度,m。另外，用戶可以對(duì)用作壓力計(jì)算的不真實(shí)的高值或低值進(jìn)行處理。因此，‘n’描述鉆井液把巖屑從鉆頭上沖洗掉的效率。圖3－37 Sigma錄井圖（巖石強(qiáng)度參數(shù)）‘σo’的值在可鉆性增大時(shí)具有向左偏移的趨勢(shì)，而當(dāng)可鉆性減小時(shí)，具有向右偏移的趨勢(shì)。因此，鉆速又是一個(gè)不可靠的地層壓力指示標(biāo)志。錄井人員應(yīng)該把每種來(lái)源的氣體作為平衡鉆井的指示標(biāo)志。如果接單根氣隨時(shí)間變化而增大，表明可能進(jìn)入壓力過(guò)渡帶，并且現(xiàn)用鉆井液密度已不能平衡地層壓力（圖3－43）。這種情況下，扭矩會(huì)增大。（1）頁(yè)巖密度頁(yè)巖密度分析是在鉆井過(guò)程中測(cè)量頁(yè)巖和泥巖的體積密度。錄井工程師可以通過(guò)相似的實(shí)驗(yàn)來(lái)分析分散在鉆井液中的固體物質(zhì)，估計(jì)CEC能力。平均地溫梯度值，根據(jù)地區(qū)不同，~℃間。異常壓力地層比同樣深度的正常地層含有更多的孔隙流體。在這樣的條件下，頁(yè)巖系數(shù)在異常壓力帶會(huì)降低（圖3－47B）。因此，超壓帶頁(yè)巖體積密度要比通過(guò)趨勢(shì)線預(yù)計(jì)的密度要低（圖3－44）。對(duì)巖屑分析的遲到時(shí)間會(huì)延誤對(duì)異常壓力的檢測(cè)。在這樣淺的深度，靜液面一個(gè)很小的降低就足以使地層流體噴出地面。當(dāng)氣體鑒定設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，背景氣完全消失，是一個(gè)進(jìn)入低滲透層或壓差過(guò)高的特征。很難測(cè)量頁(yè)巖等非滲透性巖層中的孔隙壓力，然而，通過(guò)不同的測(cè)試已經(jīng)顯示：當(dāng)出現(xiàn)負(fù)壓力差時(shí)，鉆速達(dá)到最大。當(dāng)‘σo’平均值變化時(shí)，‘σr’趨勢(shì)線也會(huì)變化。通常，由于缺乏對(duì)局部地層信息的了解，操作員必須估計(jì)出PH 。首先，需確定原始Sigma(σt)值，它是無(wú)量綱的：式中 WOB－鉆壓，t；RPM－轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；Dh－鉆頭直徑，in； ROP－鉆速，m/h。即式中 Pf―地層壓力系數(shù)。砂巖帶的鉆進(jìn)速度比頁(yè)巖帶快，因此，dcs的值主要是向左偏移。通過(guò)dcs對(duì)砂巖地層壓力計(jì)算可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的超壓值。p－鉆頭類型指數(shù)，無(wú)量綱；下表顯示‘p’指數(shù)值和與之對(duì)應(yīng)的IADC值：IADC‘p’指數(shù)12345670國(guó)內(nèi)常用dc計(jì)算公式如下：式中 dC―校正d指數(shù)值，無(wú)量綱；RPM―轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；ROP―鉆時(shí)，m/min；WOB―鉆壓，kN；Db ―鉆頭直徑，mm；Gn ―正常液壓梯度，g/cm3；ECD―當(dāng)量鉆井液密度，g/cm3。(5)、把遇到的任何特殊情況，使用新的壓力檢測(cè)方法或其它事項(xiàng)告訴當(dāng)?shù)赜吞锘兀员隳軌驇椭麄兘窈蟾倪M(jìn)在該地區(qū)的鉆井服務(wù)。(9)、選擇壓縮深度比例（1/5000或更?。├L制所有與壓力相關(guān)的錄井圖，以便于確定趨勢(shì)線和允許進(jìn)行校正處理。流體運(yùn)移效應(yīng)流體運(yùn)移效應(yīng)包括鉆開(kāi)的巖層與超壓層的聯(lián)通以及地層流體等勢(shì)面的差異造成的壓力異常，如圖332所示。轉(zhuǎn)變過(guò)程使固體物質(zhì)的體積減小了38%，但是總的體積卻增加了，這是由于壓實(shí)過(guò)程中釋放出來(lái)了結(jié)合水。但在塑性地層（鹽巖、粘土、硬石膏等）中的斷裂能產(chǎn)生一定的封閉作用。壓力梯度的大小與埋藏深度和抬升量有關(guān)。這條曲線形成一種壓實(shí)趨勢(shì)，可以用它來(lái)預(yù)測(cè)在任何深度上同種沉積物的孔隙度（或密度）。(2)鹽類或頁(yè)巖的刺穿構(gòu)造的形成。漏失壓力確定了漏失點(diǎn)的井底壓力，據(jù)此可以確定所允許使用的最大鉆井液密度（ECD）。(4)使用固井設(shè)備從節(jié)流管線緩慢地向井眼環(huán)空注入鉆井液。對(duì)應(yīng)于不同的深度，把一口設(shè)計(jì)井的所有的破裂壓力值繪成一幅曲線圖，用來(lái)描述破裂壓力梯度。如果ΔP的值接近于零（PF ＝PBHC），可能會(huì)產(chǎn)生如下結(jié)果：①巖屑中有較好的氣體顯示。異常地層壓力（Abnormal Formation Pressure）和壓力異常(Pressure Anomalies）異常地層壓力(Abnormal Formation Pressure)是指地層流體壓力大于或小于計(jì)算所得的靜水壓力?？紫秹毫Φ纳舷尥ǔ５扔谏细矌r層的壓力。與液柱的直徑和形狀無(wú)關(guān)。錄井人員常用體積密度（g/cm3）來(lái)描述靜水壓力梯度，以便于同鉆井液密度相對(duì)比?；鶐r應(yīng)力當(dāng)一個(gè)固態(tài)的物體受到壓力時(shí)，在其中某一點(diǎn)上測(cè)得的壓力可能在不同的方向上并不相同。井底循環(huán)壓力等于鉆井液的靜水壓力加上以實(shí)際鉆井液流速在環(huán)空中損失的壓力（ΔPann）。在大多數(shù)鉆井條件下，ΔP必須大于零。在新下入套管位置以下鉆入幾米，由鉆井施工人員進(jìn)行測(cè)試。(7)到達(dá)注入壓力點(diǎn)，立即停泵，關(guān)閉節(jié)流管線，注視壓力的變化。綜合錄井應(yīng)用軟件中一般均配備有泄漏試驗(yàn)程序，它可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控和記錄測(cè)試壓力。如果有一個(gè)向上排替水的運(yùn)移通道，壓力就會(huì)維持正常靜水壓力。趨勢(shì)線的變化可能是突變的，也可能是漸變的，這與壓力“封閉層”的類型和壓實(shí)作用有關(guān)。圖329 壓力“橋”的概念構(gòu)造力有利于維持超壓。(1)、粘土的成巖作用粘土礦物微觀上呈片狀，極易結(jié)合水（吸咐水）。烴分子數(shù)量的增多意味著它將會(huì)占據(jù)更多的空間。錄井前準(zhǔn)備(1)、使用壓力圖以預(yù)計(jì)該地區(qū)‘正?！貙訅毫μ荻纫约爱惓毫У捻敳课恢?