[发明专利]碎屑岩气藏储层异常低压成因定量计算方法

权利要求书

1.一种碎屑岩气藏储层异常低压成因定量计算方法，其特征在于，包括：

步骤S110：基于地层抬升过程中时间t时的地层压实系数、上覆岩层压力、地层压力、温度和天然气压缩因子，地质历史时间t为0时的地层压实系数、上覆岩层压力、地层压力、温度和天然气压缩因子，地层抬升前地层温度、上覆岩层压力、地层压力、含水饱和度和天然气压缩因子，地层水热膨胀系数、地层水压缩系数、地表处压力、地表处温度、天然气在标况下的密度、地层水的密度和天然气在水中的溶解度，天然气经过散失后的残留系数，为天然气压缩因子计算公式系数，计算地层在抬升时间t后的压力值P_Pt的计算公式；

步骤S120：基于所述压力值P_Pt的计算公式，使用控制变量法定量计算在构造抬升时期多种主控因素对现今异常低压P_Pt形成的相对贡献量大小，其中，所述多种主控因素包括抬升剥蚀、温度降低、天然气散失和溶蚀增孔。

2.一种碎屑岩气藏储层异常低压成因定量计算方法，其特征在于，所述步骤S110，具体包括：

步骤S1：构造抬升过程中任一地质历史时间t时，受上覆地层压力降低的影响，岩石孔隙体积的变化为：

V_pt＝V_p1(1-C_pct·Δσ_efft) 公式1

公式1中，V_p1和V_pt分别为构造抬升前后岩石孔隙体积，C_pct和Δσ_efft分别岩石地层压实系数和有效应力的变化量；

步骤S2：在地层相对半封闭条件下，受构造抬升作用引起的地层温度和压力降低的影响，岩石孔隙中地层水和天然气的体积变为：

V_wt＝V_p1·S_w1[1+α_w(T_t-T₁)]·[1-β_w(P_pt-P_p1)] 公式2

公式2和3中，V_wt、V_gt、T_t、P_pt、m_gt和Z_t分别为抬升过程中时间t时地层岩石孔隙中地层水体积、天然气体积、地层温度、地层压力、天然气质量和天然气压缩因子；V_p1、S_w1、T₁和P_p1分别为构造抬升前孔隙体积、含水饱和度、地层温度和地层压力，均为先验值；α_w、β_w、P_p0、T₀和ρ_g分别为地层水热膨胀系数、地层水压缩系数、地表处压力、地表处温度和天然气在标准状况下的密度，均为先验值；

步骤S3：在原位地层条件下，孔隙中赋存的天然气经过地层水溶解和一定程度的扩散，天然气质量m_gt变为：

公式4中，V_p1、T₁、P_p1、Z₁和S_w1分别为在地层抬升前岩石孔隙体积、地层温度、地层压力、天然气压缩因子和含水饱和度；m_g2、P_p0、T₀、ρ_g、ρ_w和S_gw分别构造抬升后天然气质量、地表处压力、地表处温度、天然气在标准状况下的密度、地层水密度和天然气在水中的溶解度；k为天然气经过散失后的残留系数；

步骤S4：对于天然气藏储层，地层构造抬升过程中岩石孔隙始终充满气-水两相流体，因此地层孔隙的体积始终等于流体的体积，故存在以下关系：

V_pt＝V_wt+V_gt 公式5

式中，V_pt、V_wt和V_gt分别为地层抬升后时间t时孔隙体积、孔隙中地层水体积和孔隙中天然气体积；

步骤S5:有效应力的变化量Δσ_efft根据地层有效应力的定义公式6来获取：

Δσ_efft＝(P_rt-P_Pt)-(P_r1-P_P1) 公式6

式中，P_Pt和P_rt分别为地层抬升过程中t时地层压力和上覆岩层压力，为先验值；P_P1为构造抬升前地层压力，通过测量流体包裹体捕获压力或者盆地模拟方法来获取，为先验值；P_r1为构造抬升前上覆岩层压力，为先验值；

步骤S6：联立公式1-6，得到岩石地层压实系数、有效应力的变化量与地层温度和压力之间的理论方程：

式中，P_pt、T_t和Z_t分别为构造抬升过程中时间t时的地层压力、温度和天然气压缩因子，当地质历史时间t为0时，均为先验值；C_pct、Δσ_efft分别为构造抬升过程中时间t时岩石地层压实系数和有效应力的变化量；V_p1、T₁、P_p1、S_w1和Z₁分别为地层抬升前岩石孔隙体积、地层温度、地层压力、含水饱和度和天然气压缩因子；α_w、β_w、P_p0、T₀、ρ_g、ρ_w和S_gw为地层水热膨胀系数、地层水压缩系数、地表处压力、地表处温度、天然气在标况下的密度、地层水的密度和天然气在水中的溶解度；k为天然气经过散失后的残留系数；

步骤S7：求解理论方程公式7，并根据相关参数的实际物理意义，在剔除方程的无效解后，解出对应的地层在抬升后时间t时地层压力值P_Pt如公式8所示：

A·P_Pt²+B·P_Pt+C＝0

其中，A＝-β_w·S_w[1+α_w(T_t-T₁)]-C_pct