[发明专利]对来自含烃地层的油母质中的烃的流动建模的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

无

背景技术

定向钻井(即，水平钻井)的发展连同水力压裂的发展已使能够经济地从页岩地层产出油和气。出于未来规划的目的，涉及油气生产的许多公司需要估计该页岩地层的未来产量。为试图提供对未来产量的估计，油气工业已尝试使用起初为常规储层(具有高渗透率)设计的地层建模工具。然而，页岩地层极为不同于常规储层。例如，某些页岩地层的孔隙率(porosity)可比常规储层的孔隙率小500倍。

虽然可以将现有地层建模工具转换(tune)到页岩地层的实际产量历史，但是这些地层模型对于该页岩地层的未来产量非常不准确。

使来自页岩地层的未来的烃产量建模更准确的任何进步都提供竞争优势。

附图说明

为详细描述示例性实施例，现在参照附图，在附图中：

图1示出具有具体的油母质类型的页岩地层的烃的排出和保留的图，以解释依据至少一些实施例计算油母质的孔隙率；

图2示出依据至少一些实施例的镜质体反射率(Ro)和孔隙率之间的说明性的关系的图；

图3示出依据至少一些实施例的对烃的流动相对于油母质颗粒建模或模拟的网格结构的立体图；

图4示出依据至少一些实施例的对裂缝孔隙率、油母质湿孔隙率以及水湿孔隙率建模或模拟的框图；

图5示出依据至少一些实施例的方法；

图6示出依据至少一些实施例的方法；

图7示出依据至少一些实施例的计算机系统。

符号和术语

下面的说明书和权利要求书中的某些术语指的是特定部件。本领域技术人员将明白，不同的公司对一个部件可能有不同的名称。本文不打算对名称不同但功能相同的部件加以区分。

在下面的说明书中及在权利要求书中，术语“包括”和“包含”用于开放式的方式，因此应解释为“包括，但不限于……”。术语“联接(couple)”或“联接(couples)”也旨在表示直接或间接的连接。因此，如果第一装置联接到第二装置，则该连接可以是通过直接连接，或是通过经由其他装置和连接部的间接连接。

“油母质湿孔隙率(Kerogen-wet porosity)”表示归因于与黏土和其他矿物沉积在一起的碳物质而存在的当前孔隙率的指征。“油母质湿孔隙率”不涉及岩层的烃的亲和性。

“水湿孔隙率(Water-wet porosity)”表示归因于最初与地层沉淀物沉积在一起的水(但现在该水可能不存在)而存在的当前孔隙率的指征。“水湿孔隙率”不涉及岩层的水的亲和性。

“裂缝孔隙率(Fracture porosity)”表示由地层中的应力裂缝而导致的孔隙空间。应力裂缝可由自然压力(例如通过压密、断裂、隆起)以及感生应力(例如通过与钻孔有关的断裂操作)导致。

“当前孔隙率(Present-day porosity)”表示自然发生的孔隙率，因为该孔隙率已在至少过去十年存在。

具体实施方式

下面的讨论针对本发明的各实施例。尽管一个或更多个实施例可能是优选的，但是对所公开的实施例不应解释为，或用作对包括了权利要求书的本公开内容的范围的限制。此外，本领域技术人员会理解，下面的说明具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论只表示该实施例的示例性，并不旨在暗示包括了权利要求书的本公开内容的范围就限于该实施例。

各实施例针对提高关于页岩地层的烃产量的建模精度的系统和有关方法。更具体地，各实施例针对获取和应用油母质湿孔隙率和水湿孔隙率的指征以形成参数，用这些参数来运行模拟以预测未来的烃产量。在一些情况下，该模拟直接使用油母质湿孔隙率和水湿孔隙率。在其它情况下，油母质湿孔隙率和水湿孔隙率用于设置或调整其他的地层建模软件工具的参数。本说明书首先描述页岩地层，以及在页岩地层中产生的各孔隙率。

页岩地层是由泥的沉积产生的沉积岩，泥包括有机物质、黏土片以及例如石英和方解石的其他矿物。烃基于与深埋藏史关联的数千年的压力的增加和温度的增加而在页岩地层内产生。部分原因是由于沉积机理，部分原因是由于所沉积的物质，页岩当前的孔隙率和渗透率非常低。例如，页岩中所沉积的矿物的颗粒之间的间隙空间的数量和大小，以及这些间隙空间的连通性(即，渗透率)，例如与砂岩相比非常低。此外，页岩地层具有高油母质含量(例如也与砂岩相比)，因此油和气的产出机理不同于常规储层。