本发明涉及一种复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，属于石油天然气地球物理勘探中的地层压力预测领域。
背景技术：
1、在油气勘探与开发过程中，地层孔隙压力的状态不仅与油气分布或聚集密切相关，而且地层孔隙压力的准确预测对于钻井工程至关重要。基于地层压力系统的压力状态分析，可以将现有的地层孔隙压力预测技术分为三类：第一类针对异常低压的地层压力系统(地层孔隙压力系数小于1)；第二类是针对异常高压的地层压力系统(地层孔隙压力系数大于1)；第三类是同时适用异常低压和异常高压的复杂压力系统的方法。对于适用于异常低压的地层孔隙压力预测方法，在有效应力作用下，根据弹性理论，以及，基于异常低压状态下“地下地质体的体积变化近似等于孔隙流体的体积变化”的假设，得到异常低压的地层孔隙压力预测结果；对于适用于异常高压的地层孔隙压力预测方法，代表性方法是基于欠压实成因的eaton方法，综合考虑了压实作用和其他高压形成机制作用，并总结和参考了各总测井信息间的关系，是一种比较实用的方法。
2、其中，能同时适用于异常低压和异常高压的地层压力系统的地层压力预测的代表性方法包括fillippone公式方法和多属性拟合方法，fillippone公式方法的主要原理包括：通过给定或搜索目标范围内的最大速度(即骨架速度)和最小速度(即孔隙流体速度)，采用统计分析得到的经验公式对地层孔隙压力进行预测，该经验公式由统计方法得到，实际应用的计算精度较低；多属性拟合方法属于经验公式拟合类的方法技术，代表性方法是eberhart-phillips d.(1989)提出的综合参数方法，而涉及的模型系数(a0、a1、a2、a3、d)对于不同的地层或地区往往差异较大，而且较难准确的设定，预测得到的地层孔隙压力数据精度较低。因此，较少被应用于实际的地层压力预测。
3、为此，急需一种既同时适用于异常低压和异常高压的地层压力系统的地层压力预测、又能保证数据精度度的方法。
技术实现思路
1、本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法。在本技术方案中，基于压力平衡方程和限定地震层速度，以及采用“无欠压实”或“地下地质体的体积变化近似等于孔隙流体的体积变化”的假设，提出新的预测方法进行地层孔隙压力预测，不但可以同时适用于异常低压或异常高压的地层压力系统的地层孔隙压力预测，而且还具有较高的地层孔隙压力预测精度。
2、为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：
3、一种复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，包括如下步骤：
4、1)基于测井数据，获取研究区的纵波速度、横波速度、密度、孔隙度和时深关系；
5、2)基于地震层位数据，获取研究区的目的层的顶界面层位数据和底界面层位数据(单位为时间)；
6、3)基于常规技术(如：地震反演法)，获取研究区目的层段的纵波速度、横波速度和密度的三维数据体；
7、4)依据经步骤3)所得的目的层段的纵波速度，获取目的层段深度范围内的最大纵波速度(vp_max)和最小纵波速度(vp_min)；
8、5)设定当前地震道的道号id_trace和测线号id_line；依据经步骤2)所得的目的层的顶界面层位数据，设定当前计算时间点id_time，其中，第1个时间点为目的层的顶界面时间；
9、根据当前计算时间点的信息：道号id_trace、测线号id_line和时间点id_time，获取该时间点的纵波速度(vp)、横波速度(vs)、孔隙度和密度(ρ)；
10、6)基于当前时间点的时间(id_time)和时深关系，获取当前时间点的深度(h)；并依据经步骤1)所得的研究区的测井数据密度，获取地表至当前深度(h)的平均密度(ρov)；
11、7)根据如下公式(1)，获取当前时间点的地层孔隙压力(pf)；
12、
13、式中，h为当前预测地层孔隙压力的深度点，单位是m；vp和vs分别为当前深度点的纵波速度和横波速度，单位是m/s；vp_max和vp_min分别为当前深度点所在地层段(岩石骨架和孔隙流体)的最大纵波速度和最小纵波速度，单位是m/s；ρw为地层水的密度，设定值为1.0，单位是g/cm3；ρov为目的层的上覆地层的平均密度，ρ为地表至当前深度点的地层的平均密度，单位均是g/cm3；是孔隙度，单位是％；n是指数，ε是目的层的应变系数(根据目的层的岩性，参考岩石物理测试表设定，即同一个研究区的目的层设定为一个定值)，无量纲；
14、基于所得的地层孔隙压力，根据下式(2)，得到压力系数；
15、pcoef＝pf/(0.098ρwh) (2)；
16、8)更换设定时间点，重复步骤5)至步骤7)，直到得到时间点值等于目的层底界面的时间值；
17、9)更换计算的地震道，重复步骤5)至步骤8)，直到研究区内所有的地震道的地层孔隙压力获取完成，即得到研究区内所有地震道的目的层的地层孔隙压力数据体和/或地层孔隙压力系数数据体，其中，地层孔隙压力数据体和/或地层孔隙压力系数数据体为以地震测线为x轴、以地震道方向为y轴和以目的层的时间方向为z轴的三维数据体；
18、10)依据所得的研究区内所有地震道的目的层的地层孔隙压力数据体和/或地层孔隙压力系数数据体，进行地层孔隙压力预测。
19、采用本技术方案，带来的有益技术效果为：
20、本发明提出的地层孔隙压力预测方法可同时适用于异常低压或异常高压的地层压力系统的地层孔隙压力预测，此外，其中综合利用纵波速度、横波速度、密度、孔隙度等地层物性参数，即综合考虑了多项与地层压力变化相关的地层的地球物理参数，保证其具有更高的地层孔隙压力预测精度，为油气勘探与开发过程等提供科学理论基础。
1.一种复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，基于测井数据、地震层位数据及目的层段的纵波速度、横波速度和密度的三维数据体，采用如下公式计算获得目的层的地层孔隙压力数据体或地层孔隙压力系数数据体，进行地层孔隙压力预测；其中，公式如下所示：
2.根据权利要求1所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，所述地层孔隙压力预测包括如下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，所述复杂地层压力系统包括异常低压或/和异常高压的地层压力系统。
4.根据权利要求2所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，在步骤3)中，采用地震反演法，获取研究区目的层段的纵波速度、横波速度和密度的三维数据体。
5.根据权利要求2所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，在步骤5)中，以第1个时间点为目的层的顶界面时间。
6.根据权利要求2所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法，其特征在于，基于所得的地层孔隙压力，根据下式，得到压力系数；
7.一种根据权利要求1-2中任意一项所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行根据权利要求1-2中任意一项所述的复杂地层压力系统的地层孔隙压力预测方法。
