[发明专利]一种石油运移参数的确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种石油运移参数的确定方法及装置，该方法包括：通过油井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；根据储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；根据油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；根据生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。本发明无需进行复杂测试与计算，大大降低了成本，并且易于实现以及具有较大的应用范围。在准确判断石油运行方向的同时，还可以对石油运移距离可以进行量化，实现了石油运移分析的定量化。

技术领域

本发明涉及到石油运移与成藏研究领域，尤指一种石油运移参数的确定方法及装置。

背景技术

生油层中富含有机质的细粒烃源岩层生成的石油处于分散状态，呈微粒状分布在岩石颗粒之间，或为薄膜状吸附在颗粒表面，经运移后，在多孔的渗透性储集层中聚集储存从而形成油藏。因此，可以说没有石油的运移就没有油藏，石油运移是油藏形成过程中的重要纽带，也是石油地质学研究的核心内容之一。石油运移研究的主要内容包括运移的相态、动力、方向和时期等问题，了解这些问题对石油勘探与开发有重要意义。

石油运移的基本方式有渗滤、扩散等两种。渗滤作用是一种机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，由机械能高的地方向机械能低的地方流动。扩散作用为分子运动，从高浓度向低浓度，使浓度梯度达到均衡；扩散系数与分子大小有关，分子越小，扩散能力越强，轻烃具有明显的扩散作用。在孔渗性较好的岩层中主要是渗滤流，而在孔渗性差的致密岩层中主要是扩散流。

根据运移发生的先后次序和环境，可以分为初次运移和二次运移。一般认为，石油初次运移的动力主要有压实、有机质生烃、粘土矿物脱水、流体热增压、渗析，以及构造应力、成岩、毛细管力等作用；运移的通道主要有孔隙、微层理面和微裂缝等；初次运移的模式主要有未熟—低熟阶段正常压实排烃、成熟—过成熟阶段异常压力排烃、轻烃扩散等三种；运移的时期在油气大量生成或稍后的时期，主要是在与晚期生油阶段相对应的晚期压实阶段，通常的深度是在1500～3500米之间。真柄钦次等(1977)在加拿大、日本和尼日利亚等地，利用烃类中的碳与总有机碳的比值变化来确定运移期。一般该比值有随埋深增加的趋势，其中比值突然减少的异常段，被认为是初次运移的深度(或时期)。除此之外，类异戊二烯烃/正烷烃比值等也可以作为指示运移发生深度的标志。关于初次运移的距离，蒂索和R.佩列特(1971)根据阿尔及利亚泥盆系生油页岩的研究，发现只在靠近储集层14米范围内烃类和非烃含量才有变化，因而推测生油岩中只有距储集岩上下共28米距离内的烃才能运移出来，也就是生油岩的有效厚度为28米。这一数值是来自对某一生油页岩的研究。如果生油岩中有许多砂岩夹层或生油岩中发育裂缝，则将大大增加排烃的有效厚度。

相对于初次运移，石油进入储集层后的二次运移主要呈游离态，运移的通道主要是孔隙、裂缝、断层和不整合面等。油、气、水的力场分布对油气二次运移的方向起着直接控制作用。油气势差是二次运移的动力源。油气二次运移受到三个力的作用，即浮力、水动力和毛细管阻力差，油气二次运移的方向取决于这三个力的合力。因此，油气二次运移的主要方向和距离，一方面取决于可渗透性地层的产状；另一方面取决于地层水动力和浮力的大小和方向。在含油气盆地中，如果在静水条件下，油气主要沿着浮力方向运移，在动水条件下，则沿着浮力和水动力的合力方向，所以油气二次运移总的来说是竖直向上的，当受到遮挡时，则沿着上倾方向，而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向。在沉积盆地中，生油区一般位于凹陷的最深处，与之相邻的斜坡和隆起是二次运移的主要指向。而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向，它受储层的岩性变化、地层不整合以及断层分布等因素的控制和影响。目前，主要通过运移方向上油气化学成分和物理性质规律性的变化来判断石油二次运移的距离，如色层效应和氧化作用。色层效应往往是使石油的胶质、沥青质、卟啉及钒镍等重金属减少，轻组分相对增多，在烃类中烷烃增多，芳烃相对减少，烷烃中低分子烃相对增多，高分子烃相对减少，反映到物理性质上，表现为密度变小、颜色变淡、粘度变稀。氧化作用往往是使石油的胶状物质增加，轻组分相对减少，环烷烃增加，烷烃和芳烃相对减少，密度、粘度也随之加大，其效果大致与色层效应相反。