地層壓力

簡稱“地壓”。地下採礦中亦稱“礦山壓力”、“岩石壓力”。也叫地層孔隙壓力，指作用在岩石孔隙內流體(油氣水)上的壓力。沒有被孔隙內流體所承擔的那部分上覆岩層壓力稱為基岩應力。

地層壓力全部由流體本身所承擔。油氣層未被鑽開之前，油層內各處的地層壓力保持相對平衡狀態。一旦油氣層被鑽開並投入開採，油氣層壓力的平衡狀態遭到破壞，在油氣層壓力與井底壓力之間產生的壓差作用下，油氣層內的流體就會流向井筒，有時甚至噴出到地面。（自噴採油，到後期，壓力釋放較多後不能自噴，注水、抽油機採油）

基本介紹

• 中文名：地層壓力
• 外文名：formation pressure
• 別稱：地層孔隙壓力、孔隙流體壓力
• 衡量指標：地層壓力係數

地壓指標

地層壓力係數：地層的壓力係數等於從地面算起，地層深度每增加10米時壓力的增量。

地層壓力分類常用的指標是地層壓力梯度(單位長度內隨深度的地層壓力增量，單位為MPa/km)和壓力係數(實際地層壓力與靜水壓力之比)。

壓力係數：指實測地層壓力與同深度靜水壓力之比值。壓力係數是衡量地層壓力是否正常的一個指標。壓力係數為0.8~1.2為正常壓力，大於1.2稱高壓異常，低於0.8為低壓異常。

壓力梯度：假設體系中某處的物理參數(如溫度、速度、濃度等)為w，在與其垂直距離的dy處該參數為w+dw，則其變化稱為該物理參數的梯度，也即該物理參數的變化率。如果參數為速度、濃度或溫度，則分別稱為速度梯度、濃度梯度或溫度梯度。當涉及到壓力的變化率時，即為壓力梯度。

壓力換算

靜水壓力PH、上覆岩層壓力Po和地層壓力Pf三者之間的關係：

a、地層滲透性能良好，與地表水相連通：此時流體承擔的壓力（地層壓力）即為連通孔隙中的靜水壓力：Pf=PH，相應地Gf=GH。而上覆岩層壓力Po全部由岩石基質來承擔。

b、地層滲透性能較好，但上下左右均被不滲透的隔層所隔，呈透鏡體狀：此時流體所承擔的壓力最終要和上覆地層壓力趨於平衡，即：Pf=Po，或Gf=Go。

c、地層滲透性能較差，且岩性非均質性較強，孔隙水與地表水有連通，但其連通性不好，流體可緩慢滲透，處於一種半封閉狀態：此時上覆岩層壓力由孔隙流體和岩層基質共同負擔，這種情況下的地層壓力是小於上覆岩層壓力而大於靜水壓力的。即：

PH<Pf<Po或GH<Gf<Go

油氣領域

在油氣領域地層壓力又稱孔隙流體壓力。指地層孔隙內的油、氣、水的壓力。地層壓力與地層所在深度有關，一般表現為地層與地表連通的靜液柱壓力。油氣田的地層壓力還與構造的封閉條件有關，穹窿構造的頂部受上覆表層壓力的影響，可以形成很高的地層壓力。油氣層壓力超過以泥漿密度為1.2克/厘米^3的靜液柱壓力稱為高壓油氣層，低於鹽水密度為1.07克/厘米^3的靜液柱壓力稱為低壓油層。地層壓力的當量密度超過1.5～1.6克/厘米^3就稱為超高壓地層。

在實際生產中，地層壓力一般分為三種：

（1）原始地層壓力：是指油田未開採時測得的油層中部壓力。

（2）目前地層壓力（靜壓）：指油田投入開發後，在指點的井點所測關井後油層中部恢復的壓力值。

（3）流動壓力（流壓）：指在油井正常生產時測得的油層中部壓力。

固體礦產領域

採礦時，由於巷道和回採工作面周圍應力重新分布，常引起圍岩變形、移動和破壞，礦柱壓裂、倒塌，支架下縮、破壞等現象，稱為“礦山壓力顯現”。地層壓力的大小及分布規律與地質條件、開採深度、巷道和回採工作面的布置，以及巷道斷面和回採空間的大小、形狀和支護方法等因素有關。

異常地層壓力

正常壓實情況下，孔隙流體壓力與靜水壓力一致，其大小取決於流體的密度和液柱的垂直高度，凡是偏離靜水壓力的流體壓力即稱之為異常地層壓力(abnormalpressure)，簡稱異常壓力。孔隙流體壓力低於靜水壓力時稱為異常低壓或欠壓，這種現象主要發現於某些緻密氣層砂岩和遭受較強烈剝蝕的盆地。孔隙流體壓力高於靜水壓力時稱為異常高壓或超壓，其上限為地層破裂壓力(相當於最小水平應力)，可接近甚至達到上覆地層壓力。