第1章 地层压力分析的沉积学与岩石力学基础 1
1.1 沉积岩的分类与形成过程 1
1.1.1 沉积岩概述 1
1.1.2 陆源碎屑岩及其成岩作用 6
1.1.3 碳酸盐岩及其成岩作用 18
1.1.4 其他沉积岩类型概述 21
1.1.5 地质时代与地层划分 26
1.2 沉积岩地层的孔渗性能与地层孔隙压力 28
1.2.1 沉积岩的孔渗性和孔缝空间特征 29
1.2.2 沉积岩地层中的孔隙流体类型 37
1.2.3 地层水的密度与静水压力计算 40
1.2.4 地层孔隙压力的状态及分类 44
1.3 沉积岩地层的力学特性与物性参数 47
1.3.1 地下岩石的有效应力定理与应力-应变关系 47
1.3.2 地层岩石的主要物性参数和常用强度参数 53
1.4 沉积岩地层的压缩性与压实函数 63
1.4.1 沉积岩的压缩性 63
1.4.2 正常沉积地层的孔隙度方程 64
1.4.3 地层沉积过程中的压实函数 67
1.5 上覆岩层压力计算 69
1.5.1 上覆岩层压力的计算公式 69
1.5.2 密度测井数据的预处理 70
1.5.3 上覆岩层压力计算实例 71
第2章 异常地层压力形成机制与判别方法 73
2.1 异常高压的形成机制 73
2.1.1 异常高压成因分类 73
2.1.2 符合原始沉积加载曲线的异常高压机制 77
2.1.3 符合再次加载的异常高压机制 79
2.1.4 符合卸载曲线的异常高压机制 83
2.1.5 孔隙度基本无变化的异常高压机制 90
2.2 异常高压的保持与释放及压力过渡带 91
2.2.1 异常高压的保持与释放 91
2.2.2 压力过渡带及其识别 93
2.3 异常低压形成机制 94
2.3.1 异常低压的不同形成机制 95
2.3.2 地层抬升与剥蚀作用 95
2.3.3 流体的生产 96
2.3.4 其他原因泄压 96
2.4 异常高压形成机制判别方法 98
2.4.1 岩石物性参数的传导属性和体积属性 98
2.4.2 基于沉积压实力学关系的异常高压成因分类 99
2.4.3 异常高压形成机制的判别步骤 101
2.4.4 异常高压成因的判别实例 104
2.5 地层孔隙压力确定方法研究现状与趋势 105
2.5.1 地层孔隙压力确定方法分类 105
2.5.2 传统地层孔隙压力确定方法分析评价 107
2.5.3 地层孔隙压力确定技术最新发展 108
第3章 地层孔隙压力的实钻数据监测方法 112
3.1 获取实际地层孔隙压力的方式 112
3.1.1 钻完井地层孔隙压力测试 112
3.1.2 井下压力计简介 114
3.1.3 地层压力测试解释方法 116
3.2 dc指数法 117
3.2.1 dc指数法的原理和特点 117
3.2.2 dc指数法监测地层孔隙压力的算法步骤 122
3.2.3 实例应用 124
3.2.4 PDC钻头钻进时dc指数法的应用 125
3.3 基于机械比能钻头磨损校正的dc指数法 128
3.3.1 影响dc指数法监测精度的因素 128
3.3.2 基于机械比能理论钻头磨损校正的dc指数模型 130
3.3.3 利用指数法计算地层孔隙压力的技术步骤 136
3.3.4 实例应用 138
3.4 sigma录井法 140
3.4.1 sigma录井法原理 140
3.4.2 sigma指数正常趋势线 142
3.4.3 sigma指数法地层压力监测 143
3.4.4 利用sigma指数计算地层孔隙度 143
3.4.5 实例应用 144
3.4.6 修正的sigma指数法 145
3.5 标准化钻速法 146
3.5.1 标准化钻速法的基本原理 147
3.5.2 改进的标准化钻速法 150
第4章 地层孔隙压力的测井数据检测方法 152
4.1 利用测井资料确定地层孔隙压力概述 152
4.1.1 用测井资料检测地层孔隙压力的优点 152
4.1.2 正常趋势线法的基本原理及其局限性 153
4.1.3 测井资料检测地层压力新方法概述 155
4.2 基于正常压实趋势线的经验系数法和等效深度法 158
4.2.1 声波测井法 158
4.2.2 泥岩电阻率测井法 162
4.2.3 泥岩密度测井法 163
4.2.4 计算砂岩层的地层压力 164
4.3 基于正常压实趋势线的Eaton法 164
4.3.1 Eaton法计算模型 164
4.3.2 趋势线的建立与指数N的合理确定 165
4.3.3 Eaton法计算实例 166
4.4 利用泥岩声波速度检测地层压力的Bowers方法 168
4.4.1 Bowers沉积压实加载曲线方程 168
4.4.2 Bowers卸载曲线方程 168
4.4.3 地层孔隙压力计算 169
4.4.4 Bowers方法模型系数的确定 169
4.4.5 Bowers方法计算实例 169
4.5 利用声速检测欠压实泥岩异常高压的简易方法 171
4.5.1 计算模型建立 171
4.5.2 模型系数的确定方法 172
4.5.3 建立地层孔隙压力剖面的计算步骤及程序模块 173
4.5.4 方法的特点和适用范围 173
4.5.5 方法的应用实例与效果评价 173
4.6 利用多种测井资料检测地层压力的综合解释法 174
4.6.1 问题的提出 174
4.6.2 模型的理论基础 175
4.6.3 模型的建立 176
4.6.4 速度模型参数的确定方法 177
4.6.5 压力剖面建立的步骤 178
4.6.6 应用示例与方法评价 179
4.7 基于压实函数的孔隙压力检测模型 180
4.7.1 基本思路 180
4.7.2 孔隙度的确定方法——岩石物理模型 180
4.7.3 基于压实函数的方法在羊塔克地区的应用 181
4.8 其他测井数据检测地层压力的方法 186
4.8.1 Miller波速法 186
4.8.2 Skagen法 187
4.9 资料收集与测井数据的预处理 189
4.9.1 检测地层压力需要收集的资料 189
4.9.2 用于压力检测的测井数据的校正 189
4.9.3 测井数据过滤平滑 194
4.9.4 测井数据分层取值 194
4.9.5 泥岩测井参数的提取 197
第5章 地层孔隙压力的地震资料预测方法 199
5.1 地震资料预测地层压力概述 199
5.1.1 地震资料预测地层压力的基本概念 199
5.1.2 地震资料预测地层压力的传统方法 200
5.1.3 地震资料预测地层压力的传统方法的缺陷 201
5.1.4 提高地震资料预测地层压力精度的措施 202
5.2 层速度的合理求取方法 203
5.2.1 时深关系计算模型 203
5.2.2 层速度的合理求取方法与校正 204
5.3 单点预测模型与应用 206
5.3.1 模型简介 206
5.3.2 地层孔隙压力预测的步骤 207
5.3.3 特点与使用条件 208
5.3.4 现场应用与效果评价 208
5.4 综合预测算法与应用 210
5.4.1 问题的提出 210
5.4.2 Scott综合算法简介 211
5.4.3 Scott综合算法模型存在的缺陷 212
5.4.4 一种新的“综合算法”模型 214
5.5 二维／三维地震资料反演求取层速度 219
5.5.1 地震资料反演概述 219
5.5.2 常用的地震反演软件与反演流程 220
5.5.3 二维／三维地震层速度反演实例 223
5.6 二维／三维地层压力的预测方法 225
5.6.1 二维／三维地层压力预测 225
5.6.2 二维／三维地层压力可视化技术简介 227
5.6.3 二维／三维地层孔隙压力计算实例 229
5.6.4 二维／三维上覆岩层压力计算 233
5.7 影响地震资料预测地层压力的因素及对策 234
5.7.1 压力预测中速度谱受到的影响 234
5.7.2 提高预测准确性的对策 236
5.8 地震预测地层压力面临的问题与挑战 237
5.8.1 地震预测地层压力面临的主要问题 237
5.8.2 地震预测地层压力面临的挑战 239
本章附录 241
附录5.1 Scott综合算法求解流程 241
附录5.2 新“综合算法”计算流程 243
第6章 地层孔隙压力的其他分析方法 249
6.1 人工神经网络法 249
6.1.1 人工神经网络简介 249
6.1.2 BP神经网络的算法原理 250
6.1.3 利用BP神经网络预测地层孔隙压力 250
6.1.4 实例分析 252
6.2 数值计算方法 252
6.2.1 有限元法 252
6.2.2 实例分析 253
6.2.3 盆地模拟方法 253
6.3 随钻地震方法实时预测地层压力 256
6.3.1 随钻地震技术 256
6.3.2 地层压力随钻预测 258
6.3.3 实例分析 258
6.4 复杂构造区的压力估算 259
6.4.1 压力估算方法 259
6.4.2 实例分析 260
6.5 富油气盐膏层系的超压识别与预测研究概况 262
6.5.1 超压带定性识别 263
6.5.2 超压地层定量预测 264
6.6 碳酸盐岩地层的异常压力 266
6.6.1 碳酸盐岩地层的异常压力成因 266
6.6.2 碳酸盐岩地层的异常压力计算方法 266
6.7 地层孔隙压力计算的不确定性分析 268
6.7.1 地层孔隙压力计算的不确定性 268
6.7.2 降低孔隙压力不确定性措施 269
第7章 地层压力在油气井工程中的应用 270
7.1 地下压力概述 270
7.1.1 地层破裂压力 270
7.1.2 地层坍塌压力 271
7.1.3 地层漏失压力 271
7.2 地应力确定方法 272
7.2.1 地应力状态分类 272
7.2.2 地应力测试方法 273
7.2.3 地应力预测模式 277
7.2.4 利用测井资料建立地应力剖面 278
7.3 地层破裂压力确定方法 279
7.3.1 常用计算方法简介 279
7.3.2 地层破裂压力试验（漏失试验）法 282
7.3.3 基于地破试验数据的实用方法 283
7.4 地层坍塌压力确定方法 284
7.4.1 地层坍塌压力计算方法 284
7.4.2 岩石力学参数的确定 285
7.4.3 地层三个压力剖面实例计算 287
7.5 地层漏失压力确定方法 288
7.5.1 地层漏失压力计算方法 288
7.5.2 地层漏失压力实例计算 291
7.6 地层压力与钻完井设计 292
7.6.1 地层压力与井身结构设计 292
7.6.2 地层压力与钻井液密度设计 294
7.6.3 异常压力地层的钻完井设计 295
7.7 异常地层压力与钻井复杂情况 295
7.7.1 异常地层压力与井喷 296
7.7.2 异常地层压力与井塌 298
7.7.3 异常地层压力与井漏 300
7.7.4 海底浅层的异常压力 301
7.7.5 异常高压与控压钻井 303
7.7.6 异常低压与欠平衡钻井 305
第8章 异常高压与油气成藏及油气田开发 306
8.1 异常高压环境中有机质热演化与生烃作用 306
8.1.1 有机质演化的超压抑制作用 306
8.1.2 有机质演化中超压的其他作用 310
8.2 异常高压地层的油气运聚与成藏 311
8.2.1 异常高压与油气运聚 311
8.2.2 异常高压与油气成藏 314
8.2.3 古压力 314
8.3 油气田开发过程中的储层压力变化 316
8.3.1 目前油层压力及其分布 317
8.3.2 油层折算压力及储层压力监测方法简介 319
主要参考文献 323
附录 “地层压力分析系统”软件功能简介 330
A1 概述 330
A2 软件主要功能简介 331
A2.1 数据库及数据库管理模块 331
A2.2 上覆压力计算模块 332
A2.3 测井压力分析模块 333
A2.4 录井压力分析 337
A2.5 地震压力预测 337
A2.6 3D压力预测 341
A2.7 三维显示 341
A2.8 坍塌压力计算模块 342
A2.9 单井剖面输出子模块 342
A2.10 帮助模块 342