[发明专利]油气运聚范围的预测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油地质勘探技术领域，尤其涉及油气运聚范围的预测方法及装置。

背景技术

石油、天然气和水作为天然流体，由分散状态到聚集成藏的渗流过程中，遵循流体力学的基本机理，即从高势区向低势区流动，在闭合的低势区聚集。流体势分析方法可以用来确定石油在输导层中的运移方向，即在势能梯度动力的作用下，流体从高势区向低势区自发地运移，流体在势差作用下运动的极限就是进入到自身势能相对最小区而达到平衡。油气低势区配合适当的地层条件将构成有利的油气聚集区，实现油气二次运移的条件、运移路径和最终的聚集都可以用流体力学的势概念来统一解释。

研究地下流体势空间分布模式，可确定盆地流体系统构成，提高对油气运移规律的认识，分析低势区的分布，预测有利的油气聚集区，提高勘探成功率。通过流体压力和势能场的模拟计算，并在区域范围内分析流体势的展布规律，就可以确定出水及相伴的油气在地下含水介质中的运动，从而预测出油气最可能聚集的部位，这也是在油气勘探过程中应用势能理论的主要目的。流体势研究自提出至今，在油气勘探中愈来愈受到人们重视。应用势能理论成功预测有利的油气聚集区在美国、加拿大及阿尔及利亚等已多次取得成功。

20世纪40年代初，M.K.Hubbert(1940)用流体势的概念、理论和方法对地下流体的运动规律进行了比较全面的描述，将单位质量流体具有的机械能量(Ф)定义为流体的流体势，包括位能、单位质量压能和动能三项机械能。

Hubbert定义流体势的计算公式是：

Φ=gZ+∫0pdpρ+q22]]>

式中，Z-测点高程，m；g-重力加速度，m/s²；p-测点压力，Pa；ρ-流体密度，t/m³；q-流速，m/s。

当静水环境或地下流体流动速度较缓慢(小于1cm/s)时，其动能(q²/2)可以忽略不计。显然M.K.Hubbert提出的流体势概念忽略了地层中普遍存在的毛细管压力。

W.K.England(1983)在引用流体势的概念时，考虑了毛细管力对流体运移的影响，将流体势定义为从基准点传递单位体积流体到研究点(地下地层环境)必须做的功，认为影响地层孔隙流体总势能的主要因素是重力、弹性力、表面张力三种作用力。

England定义流体势的计算公式是：

Φ=ρgZ+ρ∫0pdpρ+2σcosθγ]]>

式中，σ-烃水界面张力，N/m；θ-润湿角；γ-深度Z处的岩石孔隙毛管半径，m；其他参数意义同前。