致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法與流程

本發明涉及油田勘探
技術領域：
，特別是涉及到一種致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法。
背景技術：
：油氣充注物性下限的確定，是計算致密碎屑巖油氣儲量的基礎，也是明確油氣聚集區、優選致密碎屑巖勘探目標的重要依據。致密碎屑巖儲集體是各含油氣盆地中廣泛發育，隨著常規油氣資源儲備數量的減少，致密碎屑巖油氣藏已經成為目前及今后一段時間內油氣勘探與增儲上產的重要方向。據估計，我國致密油資源量超過100億噸。受沉積、成巖等作用的影響，即使同一碎屑巖體其物性在縱、橫向上也存在很大差異。受油氣充注動力的限制，在既定的成藏背景下，油氣難以進入所有的儲集空間，即總存在一個物性下限(即油氣能夠充注的物性下限)，物性低于該下限致密儲層則難以注入油氣，成為無效儲層。為此我們發明了一種新的致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法，解決了以上技術問題。技術實現要素：本發明的目的是提供一種利用油氣充注的動-阻力平衡關系計算油氣能夠充注的儲層孔隙度下限，實現了有效儲層分布的定量刻畫的致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法。本發明的目的可通過如下技術措施來實現：致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法，該致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法包括：步驟1：計算油氣向致密儲集體中充注的動力，油氣向致密儲集體中充注的動力為生烴貢獻的剩余壓力，簡稱生烴剩余壓力；步驟2：計算油氣向致密儲集體中充注的阻力，油氣向致密儲集體中充注的阻力為毛細管壓力；步驟3：通過回歸建立碎屑巖中值壓力，即毛細管壓力，與孔隙度的函數關系；步驟4：構建動阻力平衡函數，建立生烴剩余壓力與孔隙度之間的函數關系；步驟5：根據步驟1、2、3、4求解平衡函數，獲得每一生烴壓力值對應的孔隙度值，該孔隙度值即為油氣所能充值的孔隙度下限值；以及步驟6： 繪制孔隙度下限分布圖。本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：在步驟1中，生烴剩余壓力為地層壓力與靜水壓力之差，表示為PS，公式為：PS＝PPA－PA式中PPA為地層壓力，單位為MPa；PA為靜水壓力，單位為MPa。在步驟1中，地層壓力數據的獲取從兩個方面，一是實測地層壓力，包括地層測試與試油資料；二是測井資料計算的地層壓力，計算模型的公式為：PpA＝ρWgHB+ρSg(HA-HB)式中PPA為地層壓力，ρw、ρs分別為地層水、上覆巖層的密度，單位為g/cm3；HA為A點的深度，單位為m；HB為A點的等效深度，單位為m，通過建立聲波測井正常趨勢線法求取；g為重力加速度，取9.8m/s2。在步驟1中，靜水壓力PA的計算公式為：PA＝ρwgHA式中ρw為地層水的密度，單位為g/cm3；g為重力加速度，取9.8m/s2；HA為A點的深度，單位為m。在步驟2中，油氣向致密儲集體中充注的阻力為毛細管壓力，利用壓汞資料中的毛細管壓力曲線讀取的碎屑巖中值壓力作為毛細管壓力。在步驟3中，對于碎屑巖儲集體來說，中值壓力與儲層物性存在函數關系，利用壓汞資料取得碎屑巖中值壓力、利用巖心常規分析資料取得孔隙度，擬合回歸得到中值壓力與孔隙度的函數關系，關系式為：P50＝a*exp(b*Ф)式中P50為碎屑巖中值壓力，單位為MPa；Ф為儲集體孔隙度；a、b均為擬合參數。在步驟4中，生烴剩余壓力與孔隙度之間的函數關系為：PS＝P50＝a*exp(b*Ф)即(ρs－ρw)g(HA－HB)＝a*exp(b*Ф)式中，PS為地層壓力與靜水壓力之差，P50為碎屑巖中值壓力，單位為MPa；Ф為儲集體孔隙度；a、b均為擬合參數，ρw、ρs分別為地層水、上覆巖層的密度，單位為g/cm3；HA為A點的深度，單位為m；HB為A點的等效深度，單位為m，通過建立聲波測井正常趨勢線法求取；g為重力加速度，取9.8m/s2。在步驟5中，求解生烴壓力與孔隙度之間的函數關系式，即獲得每一生烴壓力值對應的孔隙度值，該孔隙度值即為油氣所能充值的孔隙度下限值。在步驟6中，利用步驟5中獲得的油氣所能充值的孔隙度下限值，繪制孔隙度下限分布圖。本發明中的致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法，涉及油氣勘探領域鉆探目標選取及儲量計算的基礎工作——有效儲層分布范圍的圈定。針對致密碎屑巖儲集體，根據“相-勢”控藏理論，有機質生烴產生的壓力(即生烴剩余壓力)是油氣向致密碎屑巖儲層充注的動力，它能克服的最大中值壓力所對應的孔隙度即為油氣能夠充注的孔隙度下限，從而提供了一種計算油氣能夠充注成藏之物性下限的方法。該方法基于致密碎屑巖油藏充注機制，利用油氣充注動-阻力平衡模型，提出了一種求取油氣能夠充注的致密碎屑巖孔隙度下限的方法。通過地層壓力與靜水壓力之差，求取生烴剩余壓力PS。利用壓汞資料，通過計算機回歸建立碎屑巖中值壓力與孔隙度的函數關系，構建動-阻力平衡函數，即動力與阻力相等時，求解平衡函數獲得每一生烴壓力值對應的孔隙度下限，并繪制孔隙度下限分布圖，從而明確連續型油氣分布的物性界限。本發明以致密碎屑巖油氣成藏的動力機制為基礎，利用油氣充注的動-阻力平衡關系計算油氣能夠充注的儲層孔隙度下限，實現了有效儲層分布的定量刻畫，計算結果科學性、合理性。附圖說明圖1為本發明的致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法的一具體實施例的流程圖；圖2為本發明的一具體實施例的某地區某層系利用壓汞資料回歸的碎屑巖中值壓力與孔隙度關系的示意圖；圖3為本發明的一具體實施例的某地區某層系生烴壓力及其所能充注的孔隙度下限(以某井為例)的示意圖；圖4為本發明的一具體實施例的某地區某層系油氣能夠充注的碎屑巖孔隙度下限分布的示意圖。具體實施方式為使本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文以勝利油田某地區某層系致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算為例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。如圖1所示，圖1為本發明的致密碎屑巖儲集體油氣充注物性下限的計算方法的流程圖。在步驟1：計算油氣向致密儲集體中充注的動力。致密儲集體中充注的動力為生烴剩余壓力PS，為地層壓力與靜水壓力之差，公式為：PS＝PPA－PA式中，PPA為地層壓力，單位為MPa；PA為靜水壓力，單位為MPa。地層壓力數據的獲取主要從兩個方面，一是實測地層壓力，包括地層測試與試油資料；二是測井資料計算的地層壓力，計算模型的公式為：PpA＝ρWgHB+ρSg(HA-HB)式中ρw、ρs分別為地層水、上覆巖層的密度，單位為g/cm3；HA為A點的深度，單位為m；HB為A點的等效深度，單位為m，可通過建立聲波測井正常趨勢線法求取；g為重力加速度，取9.8m/s2。靜水壓力的計算公式為：PA＝ρwgHA式中ρw為地層水的密度，單位為g/cm3；g為重力加速度，取9.8m/s2；HA為A點的深度，單位為m。表1為地層壓力及生烴剩余壓力的計算結果。表1某地區某層系地層壓力及生烴剩余壓力數據流程進入到步驟2。在步驟2：計算油氣向致密儲集體中充注的阻力，即毛細管壓力。利用壓汞資料中的毛細管壓力曲線讀取的碎屑巖中值壓力作為毛細管壓力進行 計算，如表2所示。表2某地區某層系碎屑巖中值壓力數據井號深度Pc,MPaRc,μmP50,MPaR50,μmB*9933042.90.147.220.731.05B*9942997.10.127.090.711.06BS*34421.81.490.420.442.87BS*44034.000.980.750.421.77BS*54522.51.630.410.373.19BS*63749.21.040.990.452.17BS*850481.630.410.373.19K*6222176.050.135.480.381.95K*6232456.500.371.990.184.09K*6282325.100.501.480.174.29K*6292325.100.107.320.830.89L*1113343.901.170.632.610.28L*173013.41.040.710.107.31L*221727.80.0321.681.680.44L*242092.50.0515.311.510.49L*252623.50.342.150.194.12L*352896.30.411.810.302.49L*3522775.53.030.240.154.94L*3542949.80.107.350.701.05L*522895.91.470.450.273.01L*62889.81.540.410.292.99L*821340.145.020.381.84L*92158.841.580.460.193.84S*1428781.670.440.272.75S*162399.60.411.810.302.49S*272289.70.411.790.391.87井號深度Pc,MPaRc,μmP50,MPaR50,μmS*2926930.352.030.183.41流程進入到步驟3。在步驟3：對于碎屑巖儲集體來說，中值壓力與儲層物性存在函數關系，通過計算機回歸建立某地區某層系碎屑巖中值壓力與孔隙度的函數關系，如圖2所示：P50＝23.75exp(-0.1617Ф)式中P50為碎屑巖中值壓力，單位為MPa；Ф為儲集體孔隙度。流程進入到步驟4。在步驟4：構建動-阻力平衡函數，生烴剩余壓力等于碎屑巖中值壓力。流程進入到步驟5。在步驟5，再根據步驟1、3中的函數關系，建立生烴剩余壓力與孔隙度之間的函數關系，關系為：PS＝P50＝23.75exp(-0.1617Ф)即(ρs－ρw)g(HA－HB)＝23.75exp(-0.1617Ф)流程進入到步驟6。在步驟6：根據步驟1、2、3、4、5求解平衡函數，獲得每一生烴壓力值對應的孔隙度值，該孔隙度值即為油氣所能充值的孔隙度下限值，如圖3所示。流程進入到步驟7。步驟7：根據步驟6獲得油氣所能充注的孔隙度下限值，繪制孔隙度下限分布圖，如圖4所示。當前第1頁1 2 3