油藏类型的确定方法和装置与流程

文档序号:14747411发布日期:2018-06-21 23:39阅读:347来源:国知局

本发明涉及石油勘探技术领域,特别涉及一种油藏类型的确定方法和装置。



背景技术:

目前,随着石油勘探程度的提高,油气资源越来越劣质化,稠油、油砂、乃至深层稠油越来越受到重视,并且逐渐成为勘探的主体对象之一。

然而,稠油、油砂、乃至深层稠油等油气资源往往与常规油气资源共存。例如,在稠油分布区,可能保存有正常油藏;在深层勘探区,可能保存有大量稠油油藏。因此,如何预测油气品质以及油藏类型是目前油气勘探面临的一项难题。

一般情况下,可以通过钻井采集一系列原油样品,并在实验室检测原油的物理化学性质,最终,根据检测到的原油的物理化学性质参数来确定油气品质以及油藏类型。但是,采用该方法确定油藏类型时,需要通过很多钻井拿到多个样品后再进行分析检测待数据稳定后才可以确定,缺少对未钻井地区油气藏的预测作用;同时,手工操作繁杂,所获取的各种参数尤其是原油的物性参数的误差大,而且周期长。

针对上述如何预测油藏类型的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种油藏类型的确定方法和装置,以解决现有技术中油藏类型的预测问题。

本发明实施例提供了一种油藏类型的确定方法,包括:获取参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;获取所述参考工区内原油样品的物性参数;对所述参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及所述参考工区内原油样品的物性参数进行拟合,得到六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与物性参数之间的拟合关系式;获取目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;根据所述拟合关系式和所述目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,计算得到所述目标工区内原油样品的物性参数;根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏类型。

在一个实施例中,根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏类型,包括:根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏浓度。

在一个实施例中,所述六氢二苯并噻吩系列同系物包括以下至少之一:甲基六氢二苯并噻吩、乙基六氢二苯并噻吩、和丙基六氢二苯并噻吩。

在一个实施例中,获取参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,包括:对所述参考工区内原油样品进行质谱分析处理,得到所述参考工区内原油样品的质谱信息;从所述参考工区内原油样品的质谱信息中确定出原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息;根据所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息对所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物进行结构识别,确定出所述工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

在一个实施例中,所述原油样品的物性参数包括:原油样品的密度。

在一个实施例中,所述拟合关系式表示为:

y=48.073x2-85.512x+37.948

其中,y表示所述原油样品的密度,x表示所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

本发明实施例提供了一种油藏类型的确定装置,包括:第一含量浓度获取模块,用于获取参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;物性参数获取模块,用于获取所述参考工区内原油样品的物性参数;拟合模块,用于对所述参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及所述参考工区内原油样品的物性参数进行拟合,得到六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与物性参数之间的拟合关系式;第二含量浓度获取模块,用于获取目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;物性参数计算模块,用于根据所述拟合关系式和所述目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,计算得到所述目标工区内原油样品的物性参数;油藏类型确定模块,用于根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏类型。

在一个实施例中,所述油藏类型确定模块包括:油藏浓度确定单元,用于根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏浓度。

在一个实施例中,所述六氢二苯并噻吩系列同系物包括以下至少之一:甲基六氢二苯并噻吩、乙基六氢二苯并噻吩、和丙基六氢二苯并噻吩。

在一个实施例中,所述第一含量浓度获取模块包括:第一质谱信息获取单元,用于对所述参考工区内原油样品进行质谱分析处理,得到所述参考工区内原油样品的质谱信息;第二质谱信息获取单元,用于从所述参考工区内原油样品的质谱信息中确定出原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息;同系物浓度确定单元,用于根据所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息对所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物进行结构识别,确定出所述工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

在本发明实施例中,利用参考工区内原油样品中的六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及原油样品的物性参数,拟合得到两者之间的关系式;再根据拟合关系式以及目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,得到目标工区内原油样品中的物性参数;最后,根据目标工区内原油样品的物性参数,确定目标工区内原油样品的油藏类型。该方法操作简单,并且,可以对未钻井地区的油气藏进行方便快捷的预测。通过快速确定油藏类型,形成相应配套的钻井、试井和试油新方法,节约了勘探成本,实现了规模效益发展,为快速高效预测油气性质和发现新油田提供了新方法技术,从而指导勘探开发。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:

图1是本发明实施例的油藏类型的确定方法的流程图;

图2是本发明实施例的油藏类型的确定装置的一种结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。

考虑到现有技术中确定油藏类型时的研究缺陷,发明人利用工区内原油样品中的特殊分子化合物即六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及原油样品的物性参数,拟合得到两者之间的关系式,从而确定目标工区原油样品的油藏类型,最终,指导勘探开发。

具体地,在本例中,提供了一种油藏类型的确定方法,如图1所示,可以包括以下步骤:

步骤101:获取参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;

在本实施例中,可以获取参考原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,具体地,可以包括:

S1:对所述参考工区内原油样品进行质谱分析处理,得到所述参考工区内原油样品的质谱信息;

质谱法指的是利用电场和磁场,将运动的离子,如:带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子,按它们的质荷比分离后进行检测的方法。进一步地,质谱分析指的是使原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的各组成成份在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析仪。在质量分析仪中,再利用电场和磁场使该离子束发生相反的速度色散,并将它们分别聚焦得到质谱图,最终确定该离子束的质量。

在本实施例中,采用的是美国Leco公司生产的全二维气相色谱-飞行时间高精度质谱仪(GC×GC-TOFMS)来对原油样品进行化合物的识别与鉴定的。然而值得注意的是,该具体实施例仅仅是为了更好地说明本发明,并不构成对本发明的不当限定。

在实际应用中,可以将GC×GC-TOFMS进行如下设置:一维色谱柱为Petro的50m×0.2mm×0.5μm,升温程序:35℃保持0.2min,然后以1.5℃/min的速率升到210℃并保持0.2min,再以2℃/min的速率升到300℃保持20min。二维色谱柱为DB-17HT的3m×0.1mm×0.1μm,升温程序:40℃保持20min,然后以1.5℃/min的速率升到215℃并保持0.2min,再以2℃/min的速率升到305℃保持20min,调制器温度设置为345℃。进样口温度为300℃,分流进样模式,分流比为700:1,进样量为0.5μL。以氦气为载气,流速设定为1.5ml/min。调制周期为10s,其中,热吹时间为2.5s。质谱方面,传输线和离子源温度分别设置为300℃和240℃,检测器电压1600V,质量扫描范围40~520amu,采集速率100谱图/秒,溶剂延迟时间为0min。

上述原油样品可以是来自同一个油田的生产油井。其中,原油样品的类型可以包括:重质原油、稠油、中质油、正常油等一个完整序列。

在本发明实施例中,可以采用美国Leco公司生产的具有上述设置的GC×GC-TOFMS来对上述原油样品进行化合物的识别和鉴定。经鉴定发现,原油样品中存在含量不等的硫醚结构类型的六氢二苯并噻吩(H6DBTs)系列同系物,它们携带了大量的油藏信息。

S2:从所述参考工区内原油样品的质谱信息中确定出原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息;

一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。其中,所述六氢二苯并噻吩系列同系物可以包括以下至少之一:甲基六氢二苯并噻吩、乙基六氢二苯并噻吩、丙基六氢二苯并噻吩。

具体地,在检测原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息时,可以应用ChromaTOF软件对六氢二苯并噻吩系列同系物的结构进行识别,GC×GC-FID对六氢二苯并噻吩系列同系物进行定量检测分析,从而可以提供分子化合物含量的定量数据。其中,全二维气相色谱系统(GC×GC)由配有氢火焰离子化检测器(FID)的Agilent7890A气相色谱仪和双喷口冷热调制器组成;飞行时间质谱仪(TOFMS)的工作站为ChromaTOF软件,具体指的是美国Leco公司生产的Pegasus4D。

在本实施例中,在利用GC×GC-TOFMS对原油样品中的六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息进行检测时,可以进行如下设置:一维色谱柱为Petro的50m×0.2mm×0.5μm,升温程序:35℃保持0.2min,然后以1.5℃/min的速率升到210℃并保持0.2min,再以2℃/min的速率升到300℃保持20min。二维色谱柱为DB-17HT的3m×0.1mm×0.1μm,升温程序:40℃保持20min,然后以1.5℃/min的速率升到215℃并保持0.2min,再以2℃/min的速率升到305℃保持20min,调制器温度设置为345℃。进样口温度为300℃,分流进样模式,分流比为700:1,进样量为0.5μL。氦气、氢气、空气的流速分别设定为23ml/min、60ml/min以及400ml/min。调制周期为10s,其中,热吹时间为2.5s。质谱方面,传输线和离子源温度分别设置为300℃和240℃,检测器温度为310℃,检测器电压为1600V,质量扫描范围40~520amu,采集速率200谱图/秒,溶剂延迟时间为9min。

S3:根据所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息对所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物进行结构识别,确定出所述参考原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

在本实施例中,可以采用GC×GC-FID对六氢二苯并噻吩系列同系物进行定量检测分析,从而可以提供分子化合物含量的定量数据。

步骤102:获取所述参考工区内原油样品的物性参数;

具体地,原油样品的物性参数包括:原油样品的密度。由实验可知,原油样品的密度比粘度等其它物性参数更能反映油藏类型,具体表现在:进行反复测试时,密度比较稳定;其次,密度可以准确地代表油藏的流体性质。因此,对原油样品的物性参数进行处理的时候,可以用原油样品的密度进行代替。然而值得注意的是,用原油样品的密度代替物性参数进行处理,仅仅是为了更好地说明本发明,并不构成对本发明的不当限定。

在本实施例中,可以提取工区内重质原油、稠油、中质油、正常油等一个完整序列的原油样品的密度。

步骤103:对所述参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及所述参考工区内原油样品的物性参数进行拟合,得到六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与物性参数之间的拟合关系式;

选用六氢二苯并噻吩系列同系物,其中,这些化合物的含量浓度与原油生物降解程度即原油样品的物性参数呈近似指数关系。运用此信息,可以确定原油生物降解程度以及油藏性质。

具体地,正常油藏,不含六氢二苯并噻吩系列同系物,随着生物降解程度的升高,六氢二苯并噻吩系列同系物不仅种类丰富,而且含量浓度以指数关系升高;在重质原油中,六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度极为丰富。可以根据这些分析数据,运用插值法将工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及原油样品的物性参数进行拟合。其中,六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与原油样品的物性参数的相关系数可以达到0.95以上,可以将此时所得到的公式确定为有效的拟合关系式。

插值法又称“内插法”,具体指的是利用函数f(x)在某区间中插入若干点的函数值,并作出适当的特定函数,在这些点上取已知值,在区间的其他点上用这些特定函数的值作为函数f(x)的近似值。

建立工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与原油性质的关系式,即:通过提取原油样品的物性参数,然后与六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度建立拟合关系式。运用插值法拟合得到的原油样品的密度数据与六氢二苯并噻吩系列同系物含量浓度之间的关系式如下:

y=48.073x2-85.512x+37.948

其中,y表示所述原油样品的密度数据,x表示所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

步骤104:获取目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;

具体地,运用类似步骤101的方法获取目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

步骤105:根据所述拟合关系式和所述目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,计算得到所述目标工区内原油样品的物性参数;

在得到上述拟合关系式的基础上,根据该拟合关系式以及目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,可以得到目标工区内原油样品的物性参数,即原油样品的密度。

步骤106:根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏类型。

在本实施例中,可以根据目标工区内原油样品中的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏浓度。具体地,可以根据油藏浓度,将目标工区内原油样品的油藏划分为以下四种类型:特稠油藏、稠油油藏、生物轻微降解油藏以及正常油藏。依次检测这四种类型的原油样品中的六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度可知,原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度越低,原油品质越好。

由步骤105所得到的原油样品的密度与油藏类型的关系如下:

当y<0.87时,所述油藏为正常油藏;

当0.87<y<0.92时,所述油藏为生物轻微降解油藏;

当0.92<y<0.95时,所述油藏为稠油油藏;

当y>0.95时,所述油藏为稠油油藏。

因此,在本实施例中,可以根据所得到目标工区内原油样品的密度,确定油藏类型。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种油藏类型的确定装置,如下面的实施例所述。由于油藏类型的确定装置解决问题的原理与油藏类型的确定方法相似,因此油藏类型的确定装置的实施可以参见油藏类型的确定方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2是本发明实施例的油藏类型的确定装置的一种结构框图,如图2所示,包括:第一含量浓度获取模块201、物性参数获取模块202、拟合模块203、第二含量浓度获取模块204、物性参数计算模块205、油藏类型确定模块206,下面对该结构进行说明。

第一含量浓度获取模块201,用于获取参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;

物性参数获取模块202,用于获取所述参考工区内原油样品的物性参数;

拟合模块203,用于对所述参考工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及所述参考工区内原油样品的物性参数进行拟合,得到六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与物性参数之间的拟合关系式;

第二含量浓度获取模块204,用于获取目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度;

物性参数计算模块205,用于根据所述拟合关系式和所述目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,计算得到所述目标工区内原油样品的物性参数;

油藏类型确定模块206,用于根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏类型。

在一个实施例中,所述油藏类型确定模块包括:油藏浓度确定单元,用于根据所述目标工区内原油样品的物性参数,确定所述目标工区内原油样品的油藏浓度。

在一个实施例中,所述六氢二苯并噻吩系列同系物包括以下至少之一:甲基六氢二苯并噻吩、乙基六氢二苯并噻吩、和丙基六氢二苯并噻吩。

在一个实施例中,所述第一含量浓度获取模块包括:第一质谱信息获取单元,用于对所述参考工区内原油样品进行质谱分析处理,得到所述参考工区内原油样品的质谱信息;第二质谱信息获取单元,用于从所述参考工区内原油样品的质谱信息中确定出原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息;同系物浓度确定单元,用于根据所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的质谱信息对所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物进行结构识别,确定出所述工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

在一个实施例中,所述原油样品的物性参数包括:原油样品的密度。

在一个实施例中,所述六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度与物性参数之间的拟合关系式表示为:

y=48.073x2-85.512x+37.948

其中,y表示所述原油样品的密度,x表示所述原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度。

从以上的描述中,可以看出,本发明实施例实现了如下技术效果:利用参考工区内原油样品中的六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度以及原油样品的物性参数,拟合得到两者之间的关系式;再根据拟合关系式以及目标工区内原油样品中六氢二苯并噻吩系列同系物的含量浓度,得到目标工区内原油样品中的物性参数;最后,根据目标工区内原油样品的物性参数,确定目标工区内原油样品的油藏类型。该方法操作简单,并且,可以对未钻井地区的油气藏进行方便快捷的预测。通过快速确定油藏类型,形成相应配套的钻井、试井和试油新方法,节约了勘探成本,实现了规模效益发展,为快速高效预测油气性质和发现新油田提供了新方法技术,从而指导勘探开发。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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