[发明专利]致密储层的原油充注孔喉下限的确定方法

说明书

本发明涉及一种石油地质研究领域的计算方法，具体说涉及一种致密储层的原油充注孔喉下限的确定方法，包括如下步骤：(1)基于充注过程中的动力与阻力的关系，当剩余压力P与毛细管力Pc相等时，则达到充注下限；(2)根据充注过程中的动力与阻力的平衡关系式，计算确定原油充注孔喉下限。本发明深化了致密油充注机理的认识，是对致密油成藏地质理论的补充，为致密油分布范围的预测提供了一种有效的手段，因而在当前和今后非常规油气勘探领域内有着巨大的指导价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种石油地质研究领域的计算方法，具体说涉及一种借助于盆地数值模拟方法确定含油气盆地致密储层界面和储层内部原油充注孔喉下限的方法。

背景技术

致密油是当前和未来油气资源的重要勘探领域，致密油的成藏机理，如充注机理、渗流机理、赋存和聚集机理尚未得到明确的认识。致密油的充注孔喉下限及在成藏过程中充注孔喉下限的变化是要解决的首要问题。孔喉充注下限是指在油气成藏过程中，油气在特定的地质条件下克服运移阻力从而充注储层的最小物性界线。因此，不同的成藏条件下具有不同的孔喉充注下限，即使在特定的成藏条件下，在成藏演化过程中，该下限也是变化的。

中石油勘探开发研究院邹才能等将束缚水膜厚度与最大沥青分子直径(4nm)相加推算得出致密油储集层孔喉下限为54nm，计算模型见图1，其中图1中的B为图1中的A的局部剖面图，(a)为临界孔喉半径54nm，(b)为孔喉直径为200nm，(c)束缚水膜平均厚度为50nm。这种采用束缚水膜厚度与油分子直径加和的推算方法，简便快捷，能够得到大致的孔喉下限。但这种方法局限于静态描述，在一定程度上脱离了实际的地质条件和油气成藏条件，也没能说明在原油充注过程中充注孔喉下限的变化。充注孔喉下限及其在原油充注过程中的变化归根结底是由动力和阻力的平衡情况决定的，它受储集层内在特征、烃源岩特征、原油性质、埋藏深度和埋藏历史等诸多因素的综合影响。

中石油勘探开发研究院崔景伟等根据残留含油量和平均孔径的统计关系，认为鄂尔多斯盆地延长组长七段致密油充注下限大约为15nm。该实例统计说明了致密油充注孔喉下限可以更小，不同于邹才能等得出的理论值。但这种方法完全基于孔径和残留量的统计关系，一方面统计数据点太少，无法反映实际地质情况，另一方面含油层和非含油层的界限值也是基于统计关系上的突变点来定的，缺乏地质依据。

中国石油大学(北京)吴康军等利用致密油成藏物理模拟实验得到了致密油要形成大规模油藏的充注孔喉下限是0.12μm。该物理模拟实验表明充注孔喉下限是与源储压差有关系的。但物理模拟实验的实验条件与实际地质条件相差甚远，选择的样品也不具有连续性，应该基于物理模拟实验得出的数据和认识，建立普遍意义上的具有动力学内涵的关系式，这样才能推导出更准确的孔喉充注下限。

中国石油大学(华东)王伟明等建立了不同地层压力下水膜厚度与喉道半径的关系，图版见图2，其中直线C表示水膜厚度等于孔喉直径，直线C之上的区域A表示喉道半径小于水膜厚度，区域B表示喉道半径大于水膜厚度。并根据水膜厚度和孔隙度的关系得到充注孔隙度下限。分析认为，当喉道半径小于水膜厚度，相应孔喉及其所控制的微小孔隙将被束缚水所饱和，只有当喉道半径大于水膜厚度，喉道才能成为致密油有效的充注通道。但该认识重点是水膜厚度与地层压力的关系，以及喉道是否全由水膜占据，强调的是“是否存在可被原油充注的剩余空间”。实际上，存在这样的剩余空间，原油并不一定能够充注进去。