[发明专利]定量预测油气有利聚集区的方法

摘要

本发明属于油气勘探开发领域，具体地，涉及一种定量预测油气有利聚集区的方法，包括如下步骤：(1)、确立能表征油气聚集影响因素的参数和其数学计算方法，(2)、确定油气聚集的主控因素，(3)、确定油气聚集主控因素的影响因子，(4)、建立主控因素影响油气聚集的数学模型，(5)、建立综合评价油气聚集潜力的数学模型，(6)、进行计算结果成图及评价。本发明根据油气分布、产能和主控因素之间的统计关系，建立了沉积盆地中主控因素影响油气聚集的概念模型和数学模型，可对某一地区多因素控制下的油气聚集进行定量评价，实现了油气聚集条件从传统的定性评价到定量评价。

主权项

1.一种定量预测油气有利聚集区的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、确立能表征油气聚集影响因素的参数和其数学计算方法；(2)、确定油气聚集的主控因素；(3)、确定油气聚集主控因素的影响因子；(4)、建立主控因素影响油气聚集的数学模型；(5)、建立综合评价油气聚集潜力的数学模型；(6)、进行计算结果成图及评价，具体方法如下：将聚集概率参数A在平面上进行等值线成图，成图后即可以对油气聚集潜力进行评价，高值区即为油气聚集有利区，低值区为油气聚集不利区；步骤1的具体方法如下：影响油气聚集的地质参数包括源岩充注、断层侧向封堵、断层垂向封堵、砂体和不整合面侧向运移、油气运移动力、油气聚集动力、油气聚集目标和油气储集空间；(1)、源岩充注参数根据油气藏和油气产能的分布，可确定最佳油气充注点位置；用S表示源岩充注参数，S为离充注点的距离；(2)、断层侧向封堵参数利用泥岩削刮比SGR来整体上评价断层静止时期的泥岩涂抹效应；泥岩层厚是指对某一点来说对盘地层中滑过此点的所有泥岩厚度的总和，泥岩厚度除以断距就得到SGR值；对于砂泥岩互层的层序中，被断地层不是单纯的泥岩或砂岩，因此泥岩的涂抹效应取决于被断层段岩柱内泥岩的总含量，公式为：SGR值反映的是泥岩的涂抹效应，SGR值越大，说明断面泥岩涂抹的效果越好，断层侧向封堵越好，越不利于油气侧向运移，但对形成油气聚集有利；(3)、断层垂向封堵参数断层垂向封堵参数是评价断层作为垂向运移通道油气沿断层垂向运移能力的重要参数，断面紧闭程度可以反映断层垂向封堵程度，用断面紧闭指数T_F的概念，并定义其为断面正压力σ_F与断裂带物质抗压强度σ_C的比值：T_F＝σ_F/σ_C                 (3)式中：σ_F为断面正压力；σ_C为断裂带物质抗压强度；T_F值越大，说明其封闭性越好；上式中，σ_F＝H(ρ_m‑ρ_w)×0.009876cosθ               (4)式中H：断面埋深，m；ρ_m：上覆岩石平均密度，kg/m³；ρ_w：地层水平均密度，kg/m³；θ：断面倾角，(°)；泥岩涂抹是断层活动的结果，因此在存在断裂带的情况下，也能够间接反映断裂带的物质组成；根据不同层段的泥岩涂抹系数SGR值，就可以估算该层段附近断裂带物质的岩性组成特征，进而可以根据不同岩石的抗压强度得到断裂带物质的抗压强度σ_C：σ_C＝SGR×σ_CM+(1‑SGR)×σ_CS      (5)式中，σ_CM：泥岩抗压强度，取12.4MPa；σ_CS：砂岩抗压强度，取35.3MPa；(4)、砂体和不整合面侧向运移参数砂体和不整合面是油气侧向运移的重要影响因素，评价其侧向输导油气能力可以用其渗透率参数K来表征；渗透率反映的是流体渗透和流动的能力，渗透率高，则砂体和不整合面作为油气侧向运载层能力强；(5)、油气运移动力参数考虑到油气聚集主要在储层中发生，因此可忽略毛细管势能；考虑到地下流体的流速通常十分缓慢，因此可以忽略流体的动能；流体势计算根据：油通常为不可压缩的流体，其密度ρ不随压力而变化，因此储层中某个质点的流体势可以表示为：φ_o＝gz+P/ρ_o                          (6)天然气的密度是一个随深度变化非常明显的参数，在计算时应该考虑其变化：(6)、油气聚集动力参数油气向圈闭内聚集时，需要一个聚集动力，对于大多数油气藏而言，油气聚集时，是从一个物性相对差的介质向一个物性相对好的介质内运移的过程，即由孔隙较小的围岩介质向孔隙较大的储层介质运移，因此，毛细管压力势差F可以作为良好的其聚集动力参数；储层与围岩之间毛细管压力势差由油水表面张力σ、油水两相润湿角θ和孔喉半径R三者决定，计算公式为：F＝P_r/P_s＝(2σcosθ/R_r)/(2σcosθ/R_s)＝R_s/R_r     (8)其中：F为两种介质毛细管压力比值；P_r为储层毛细管压力，Mpa；P_s为围岩毛细管压力，Mpa；R_r为储层孔喉半径，μm；R_s为围岩孔喉半径，μm；(7)、油气聚集目标参数对于区域性宏观的油气聚集评价而言，聚集目标是一个重要的评价因素；对于陆相湖盆而言，油气主要聚集于砂岩里面，因此定义砂地比D或砂岩厚度为聚集目标评价参数；(8)、油气储集空间参数运用孔隙度P来表征储集空间的大小，孔隙度P通过实测获得，在没有实测资料时，通过测井资料上的声波时差和电阻率数据可以计算获得；计算出以上参数后，结合油气的分布，评估每种因素对油气聚集的影响；步骤2的具体方法如下：1)对影响油气聚集的地质参数分别进行分析，对各种参数对油气聚集的影响有个初步的认识；2)根据每种油气聚集参数的分布和油气分布、产能分布特征，进行相关性分析，确定出每种油气聚集参数和油气产能参数的相关性大小；3)再对钻探已发现油气的井和钻探未发现油气的井进行对比分析，找出钻探失利井的原因，确定出差异性因素；4)结合每种油气聚集参数和油气产能参数的相关性大小和差异性因素，就可以确定出所研究的地区油气聚集的主控因素；步骤3的具体方法如下：将油气聚集主控因素的总影响因子定义为1.0，如果油气聚集主控因素为单因素，则影响因子为1.0；如果油气聚集主控因素为多因素，则不同主控因素需要分配影响因子；影响因子的分配是根据发现油气井的产能与不同主控因素之间进行相关性分析，根据相关性大小，确定影响因子；步骤4的具体方法如下：根据油气藏和油气产能分布，结合某种主控因素分布特征，确定最大油气产能即最有利聚集状态下的某种主控因素的参数值，以及最小油气产能即最不利聚集状态下的某种主控因素的参数值，这两个值即为最有利参数值f_b和最不利参数值f_w；当为最有利参数值f_b时，其影响油气的聚集概率定义为1.0；则当该种主控因素该参数值为f时，其影响油气的聚集概率A_X可以用下列方程表示：当f<f_b时，A_X＝(f‑f_b)/(f_b–f_w)         (9)当f>f_b时，A_X＝(f_b‑f)/(f_b–f_w)         (10)；步骤5的具体方法如下：油气聚集有利目标的评价参数设为聚集概率参数A，假设有n个主控因素控制，每种主控因素影响油气聚集的概率分别为A₁、A₂、…,A_n,通常n不超过4，其影响因子分别为K₁、K₂、…,K_n，则油气聚集的综合评价参数表示为：A＝A₁×K₁+A₂×K₂+…A_n×K_n       (11)。