油气运聚范围的预测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种油气运聚范围的预测方法及装置，其中方法包括：根据地质分层、地质录井和地层压力测试资料获得研究区的盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据；对所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据进行归一化处理；根据对所述研究区油气运移的影响程度，确定归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据的权系数；根据归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据及所述权系数，确定所述研究区的正规化流体势；根据所述正规化流体势，预测所述研究区的油气运聚范围。采用本发明可以准确预测油气运聚范围。
【专利说明】油气运聚范围的预测方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油地质勘探【技术领域】，尤其涉及油气运聚范围的预测方法及装置。【背景技术】
[0002]石油、天然气和水作为天然流体，由分散状态到聚集成藏的渗流过程中，遵循流体力学的基本机理，即从高势区向低势区流动，在闭合的低势区聚集。流体势分析方法可以用来确定石油在输导层中的运移方向，即在势能梯度动力的作用下，流体从高势区向低势区自发地运移，流体在势差作用下运动的极限就是进入到自身势能相对最小区而达到平衡。油气低势区配合适当的地层条件将构成有利的油气聚集区，实现油气二次运移的条件、运移路径和最终的聚集都可以用流体力学的势概念来统一解释。
[0003]研究地下流体势空间分布模式，可确定盆地流体系统构成，提高对油气运移规律的认识，分析低势区的分布，预测有利的油气聚集区，提高勘探成功率。通过流体压力和势能场的模拟计算，并在区域范围内分析流体势的展布规律，就可以确定出水及相伴的油气在地下含水介质中的运动，从而预测出油气最可能聚集的部位，这也是在油气勘探过程中应用势能理论的主要目的。流体势研究自提出至今，在油气勘探中愈来愈受到人们重视。应用势能理论成功预测有利的油气聚集区在美国、加拿大及阿尔及利亚等已多次取得成功。
[0004]20世纪40年代初，M.K.Hubbert (1940)用流体势的概念、理论和方法对地下流体的运动规律进行了比较全面的描述，将单位质量流体具有的机械能量(Φ)定义为流体的流体势，包括位能、单位质量压能和动能三项机械能。
[0005]Hubbert定义流体势的计算公式是:
[0006]
【权利要求】
1.一种油气运聚范围的预测方法，其特征在于，包括: 根据地质分层、地质录井和地层压力测试资料获得研究区的盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据； 对所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据进行归一化处理； 根据对所述研究区油气运移的影响程度，确定归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据的权系数； 根据归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据及所述权系数，确定所述研究区的正规化流体势； 根据所述正规化流体势，预测所述研究区的油气运聚范围。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述盖层底面形态数据包括盖层底面海拔h ;所述储层砂体分布数据包括储层的砂岩百分比或砂岩厚度S ;所述水动力数据包括地层孔隙压力P。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据进行归一化处理，包括: 获得盖层底面相对于基准面的高程hg ； 按如下公式获得测压水头: hw = Z+P/ P g ； 其中，hw为测压水头，Z为相应储层相对于基准面的高程，P g为地层流体的容量；按如下公式对\、3、匕进行归一化处理，获得归一化后的盖层底面高程Hg、归一化后的储层的砂岩百分比或砂岩厚度Hs和归一化后的测压水头Hw:
X1- min Xi H1 =-^；
max λ: - min x.其中，Xi为归一化前的数据，Hi为归一化后的数据，η为数据点个数。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于，所述hg= h。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述权系数满足如下条件:
Kg+Ks+Kw = I ； 其中，kg、Ks、Kw分别为Hg、Hs、Hw的权系数，且均为正数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按如下公式，根据归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据及所述权系数，确定所述研究区的正规化流体势:
Φζ = Kg - Hg+Ks * (1-Hs)+Kw-Hw； 其中，Φζ为正规化流体势。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，根据所述正规化流体势，预测所述研究区的油气运聚范围，包括: 根据所述正规化流体势，绘制所述研究区的流体势等值线图； 利用所述流体势等值线图，结合所述研究区有效烃源岩的分布及流体势梯度方向，预测所述研究区的油气运移方向及运聚范围。
8.一种油气运聚范围的预测装置，其特征在于，包括:原始数据获得模块，用于根据地质分层、地质录井和地层压力测试资料获得研究区的盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据； 归一化处理模块，用于对所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据进行归一化处理； 权系数确定模块，用于根据对所述研究区油气运移的影响程度，确定归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据的权系数； 流体势确定模块，用于根据归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据及所述权系数，确定所述研究区的正规化流体势； 预测模块，用于根据所述正规化流体势，预测所述研究区的油气运聚范围。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述盖层底面形态数据包括盖层底面海拔h ;所述储层砂体分布数据包括储层的砂岩百分比或砂岩厚度S ;所述水动力数据包括地层孔隙压力P。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述归一化处理模块具体用于: 获得盖层底面相对于基准面的高程hg ； 按如下公式获得测压水头: hw = Z+P/ P g ； 其中，hw为测压水头，Z为相应储层相对于基准面的高程，P g为地层流体的容量；按如下公式对\、3、匕进行归一化处理，获得归一化后的盖层底面高程Hg、归一化后的储层的砂岩百分比或砂岩厚度Hs和归一化后的测压水头Hw:
X1- mill Xi Hi =-^;
max Xj - min Xi
1_/ls/s? 其中，Xi为归一化前的数据，Hi为归一化后的数据，η为数据点个数。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述hg= h。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述权系数满足如下条件:
Kg+Ks+Kw = I ； 其中，Kg、Ks、Kw分别为Hg、Hs、Hw的权系数，且均为正数。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述流体势确定模块具体用于按如下公式，根据归一化后的所述盖层底面形态数据、储层砂体分布数据和水动力数据及所述权系数，确定所述研究区的正规化流体势:
Φζ = Kg - Hg+Ks * (1-Hs)+Kw-Hw； 其中，Φζ为正规化流体势。
14.如权利要求8至13任一项所述的装置，其特征在于，所述预测模块具体用于: 根据所述正规化流体势，绘制所述研究区的流体势等值线图； 利用所述流体势等值线图，结合所述研究区有效烃源岩的分布及流体势梯度方向，预测所述研究区的油气运移方向及运聚范围。
【文档编号】E21B47/00GK104021296SQ201410261645
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】姜福杰, 庞雄奇, 于飒 申请人:中国石油大学(北京)