CN106443769A - 含油气盆地石油资源的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含油气盆地石油资源的评价方法。该方法根据含油气盆地的石油地质的演化过程来对含油气盆地进行动态的系统研究，即通过实测参量对含油气盆地的石油地质的演化过程进行恢复计算，并计算出相应的容油量和移出油量，因此测量结果更准确。

Description

含油气盆地石油资源的评价方法

技术领域

本发明涉及含油气盆地石油资源评价领域，特别涉及一种含油气盆地石油资源的评价方法。

背景技术

含油气盆地石油资源的形成是基于物理作用和化学作用共同作用的结果，在石油资源形成的过程中会受到空间、时间、温度、压力等约束，因此对含油气盆地的石油资源的评价也应当按照含油气盆地的石油地质的演化过程来进行动态的系统研究。然而，现有技术中含油气盆地石油资源评价方法中并未根据自然的多种状况来进行石油资源的评价，因此计算结果并不准确。例如现有的基于干酪根热降解生油学说的油气资源评价方法，其并未考虑地下生油过程受岩层孔隙空间制约，而是仅由人为给定排、聚系数来半定量估算。

针对上述技术存在的问题，在本领域中希望寻求一种根据含油气盆地石油资源的形成过程而对石油资源进行动态分析的石油资源的评价方法，以实现对石油资源更精准的定量评价。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提出了一种含油气盆地石油资源的评价方法。

根据本发明提供的含油气盆地石油资源的评价方法，包括以下步骤：

步骤一：对某一含油气盆地的形成进行阶段性判定，含油气盆地的形成包括持续沉降阶段、整体上升阶段和全面萎缩阶段；

步骤二：对判定后的含油气盆地进行地层埋藏史的恢复以获得烃源岩层各个时期的埋深和孔隙度，

步骤三：继续对含油气盆地进行热成熟史的恢复以获得烃源岩层各个时期的热成熟度；

步骤四：建立烃源岩层的热成熟度-含油度关系以及含油度-排油度关系；

步骤五：当含油气盆地处于持续沉降阶段时，计算出含油气盆地内的烃源岩层的可溶油量；

步骤六：当含油气盆地处于整体上升阶段时，计算出烃源岩层的可溶油量和移出油量；

步骤七：当含油气盆地处于全面萎缩阶段时，计算出烃源岩层的可溶油量和移出油量。

在本发明的方法中，首先对含油气盆地所处的阶段进行判定，以便对含油气盆地的可溶油量和移出油量进行计算，当含油气盆地处于持续沉降阶段时，烃源岩层处于生油过程中，因此只需计算可溶油量；当含油气盆地处于整体上升阶段和全面萎缩阶段时，由于压力差增大，使得烃源岩层中的石油移出，同时局部沉积区烃源岩继续生油，因此需要对移出油量和可溶油量均进行计算。其次，本发明对判定后的含油气盆地进行地层埋藏史的恢复以获得烃源岩层各个时期的埋深和孔隙度，因此得到了烃源岩孔隙空间变化的参数，用于下面的计算公式中。随后，由于处于持续沉降阶段的石油需要在一定温度下才能生油，因此继续对含油气盆地进行热成熟史的恢复以获得烃源岩层各个时期的热成熟度，并结合通过实验测试建立烃源岩层的热成熟度-含油度关系以及含油度-排油度关系。在建立好含油气盆地整个生、排油过程的各个参数后，采用可溶油量和移出油量的计算公式即可实现各阶段所对应的石油资源的定量计算。

在一些实施方案中，在步骤五至步骤七中，各个阶段对应的烃源岩层的可溶油量的计算公式为：

式(1)中：O₁为烃源岩层的可溶油量；

H₁为烃源岩层的体积；

为烃源岩层的孔隙度；

Sa₁为烃源岩层的孔隙空间含油度；

ρ₁为石油密度。

在该方案中，持续沉降阶段中由于未移出油，因此仅需计算烃源岩层的可溶油量，而在整体上升阶段和全面萎缩阶段，同时存在可溶油量和移出油量，因此需分别进行计算。值得注意的是，由于烃源岩层在不同时刻具有不同的状态，因此上式中的各个参量根据烃源岩层所处的不同时刻对应不同的数值。

在一些实施方案中，在步骤六至步骤七中，各个阶段对应的烃源岩层的移出油量的计算公式为：

式(2)中：O₂烃源岩层的移出油量；

H₂为烃源岩层的体积；

Sa₂为移出油的含油度；

ρ₂为移出油的密度；

为移出油前与移出油后烃源岩层的孔隙度之差。

在该方案中，在计算整体上升阶段和全面萎缩阶段的可溶油量时对应的孔隙度为移出油前的孔隙度。而在该阶段由于烃源岩层中的部分油的移出使其孔隙空间发生变化，通过孔隙度的变化即可得到移出油的量。

在一些实施方案中，通过含油气盆地的沉积埋深、孔-深关系、地层年龄、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间恢复地层埋藏史。这里提到的沉积埋深、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间可通过钻井数据和地震解释得到；地层年龄、孔-深关系通过实验测试得到。

在一些实施方案中，通过古地温、岩石热参数恢复热成熟史。这里提到的古地温、岩石热参数通过实验测试方法获得。

在一些实施方案中，含油气盆地在不同阶段的石油资源量等于相应阶段内的移出油量。

在一些实施方案中，含油气盆地的总石油资源量等于不同阶段所产生的移出油量之和。

与现有技术相比，本发明的含油气盆地石油资源的评价方法根据含油气盆地的石油地质的演化过程来对含油气盆地进行动态的系统研究，即通过实测参量对含油气盆地的石油地质的演化过程进行恢复计算，从而计算出相应阶段的容油量和移出油量，因此计算结果更准确。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的含油气盆地石油资源的评价方法的流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

这里所介绍的细节是示例性的，并仅用来对本发明的实施例进行例证性讨论，它们的存在是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。关于这一点，这里并没有试图对本发明的结构细节作超出于基本理解本发明所需的程度的介绍，本领域的技术人员通过说明书及其附图可以清楚地理解如何在实践中实施本发明的几种形式。

图1显示了根据本发明的含油气盆地石油资源的评价方法的流程图。根据本发明的含油气盆地石油资源的评价方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤一S100：对某一含油气盆地的形成进行阶段性判定，含油气盆地的形成包括持续沉降阶段、整体上升阶段和全面萎缩阶段；以便对不同阶段的可溶油量和/或移出油量进行计算。

步骤二S200：对判定后的含油气盆地进行地层埋藏史的恢复以获得烃源岩层各个时期的埋深和孔隙度；在该步骤中，通过含油气盆地的沉积埋深、孔-深关系、地层年龄、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间来恢复地层埋藏史。这里提到的沉积埋深、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间可通过钻井数据和地震解释得到；地层年龄、孔-深关系通过实验测试得到。

步骤三S300：在该步骤中，继续对含油气盆地进行热成熟史的恢复以获得烃源岩层各个时期的热成熟度；通过古热流、古地温、岩石热参数恢复热成熟史。这里提到的古地温、岩石热参数通过实验测试获得。

步骤四S400：通过地层热模拟实验测试建立烃源岩层的热成熟度-含油度关系以及含油度-排油度关系；

步骤五S500：当含油气盆地处于持续沉降阶段时，计算出含油气盆地内的烃源岩层的可溶油量；

步骤六S600：当含油气盆地处于整体上升阶段时，计算出烃源岩层的可溶油量和移出油量；

步骤七S700：当含油气盆地处于全面萎缩阶段时，计算出烃源岩层的可溶油量和移出油量。

在本发明的含油气盆地石油资源的评价方法中，根据含油气盆地石油资源的形成过程而对石油资源进行动态分析，实现了对石油资源更精准的定量评价。含油气盆地的形成通常包括三个阶段：持续沉降阶段(即成烃过程)、整体上升阶段(即成藏过程)和全面萎缩阶段(即油气藏定型过程)。在含油气盆地中，烃源岩在成岩演化和有机物热演化过程中，提供有机物热降解反应以及容纳生成石油的只能是烃源岩层的孔隙空间，该孔隙空间某一时间对应一个定量，并且随着埋深的增加而减小，因此，烃源岩的孔隙空间实际上限定了烃源岩生成石油的量；当烃源岩层的上覆岩层发生剥蚀后会引起岩层的有效上覆压力减小，由于砂岩具有弹性特征，有效上覆压力减小必然会引起砂岩回弹，砂岩回弹增加的孔隙空间使地层孔隙空间内的流体压力降低，诱导烃源岩中的石油向孔隙空间增加的砂质岩区运移成藏；当石油从烃源岩孔隙空间中移出后，由于烃源岩(泥质岩)具有塑性特征，在上覆岩层压实作用下，烃源岩(泥质岩)的孔隙空间将减少移出液体占居的相应孔隙空间，因此，通过烃源岩孔隙空间及其变小量可以定量计算烃源岩的可容油量及其移出油量。

在本发明的方法中，首先对含油气盆地所处的阶段进行判定，以便对含油气盆地的可溶油量和移出油量进行计算，当含油气盆地处于持续沉降阶段时，烃源岩层处于生油过程中，因此只需计算可溶油量；当含油气盆地处于整体上升阶段和全面萎缩阶段时，由于压力差增大，使得烃源岩层中的石油移出，同时局部沉积区烃源岩继续生油，因此需要对移出油量和可溶油量均进行计算。其次，本发明对判定后的含油气盆地进行地层埋藏史的恢复以获得烃源岩层各个时期的孔隙度，因此得到了烃源岩孔隙空间变化的参数，用于下面的计算公式中。随后，由于处于持续沉降阶段的烃源岩需要在一定热成熟度下才能生成石油，因此继续对含油气盆地进行热成熟史的恢复以获得烃源岩层各个时期的热成熟度，结合通过实验测试建立烃源岩层的热成熟度-含油度关系以及含油度-排油度关系。在建立好含油气盆地整个生、排油过程的各个参数后，采用可溶油量和移出油量的计算公式即可实现各阶段所对应的石油资源的定量计算。

根据本发明，在步骤五S500至步骤七S700中，各个阶段对应的烃源岩层的可溶油量的计算公式为：

式(1)中：O₁为烃源岩层的可溶油量；

H₁为烃源岩层的体积；

为烃源岩层的孔隙度；

Sa₁为烃源岩层的孔隙空间含油度；

ρ₁为石油密度。

在该方案中，持续沉降阶段中由于未移出油，因此仅需计算烃源岩层的可溶油量，而在整体上升阶段和全面萎缩阶段，同时存在可溶油量和移出油量，因此均需对其进行计算。值得注意的是，由于烃源岩层在不同时刻具有不同的状态，因此上式中的各个参量根据烃源岩层所处的不同时刻对应不同的数值。

根据本发明，在步骤六S600至步骤七S700中，各个阶段对应的烃源岩层的移出油量的计算公式为：

式(2)中：O₂烃源岩层的移出油量；

H₂为烃源岩层的体积；

Sa₂为移出油的含油度；

ρ₂为移出油的密度；

为移出油前与移出油后烃源岩层的孔隙度之差。

在该方案中，在计算整体上升阶段和全面萎缩阶段的可溶油量时对应的孔隙度为移出油前的孔隙度。而在该阶段由于烃源岩层中的部分油的移出使其孔隙空间发生变化，通过孔隙度的变化即可得到移出油的量。

根据本发明，含油气盆地在不同阶段的石油资源量等于相应阶段内的移出油量。含油气盆地的总石油资源量等于不同阶段所产生的移出油量之和。

与现有技术相比，本发明的含油气盆地石油资源的评价方法根据含油气盆地的石油地质的演化过程来对含油气盆地进行动态的系统研究，即通过实测参量对含油气盆地的石油地质的演化过程进行恢复计算，并计算出相应的容油量和移出油量，因此测量结果更准确。

应注意的是，前面所述的例子仅以解释为目的，而不能认为是限制了本发明。虽然已经根据示例性实施例对本发明进行了描述，然而应当理解，这里使用的是描述性和说明性的语言，而不是限制性的语言。在当前所述的和修改的所附权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的范围中，可以对本发明进行改变。尽管这里已经根据特定的方式、材料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这里公开的细节；相反，本发明可扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有等同功能的结构、方法和应用。

Claims (9)

1.一种含油气盆地石油资源的评价方法，包括以下步骤：

步骤一：对某一含油气盆地的形成进行阶段性判定，所述含油气盆地的形成包括持续沉降阶段、整体上升阶段和全面萎缩阶段；

步骤二：对判定后的所述含油气盆地进行地层埋藏史的恢复以获得烃源岩层各个时期的埋深和孔隙度，

步骤三：继续对所述含油气盆地进行热成熟史的恢复以获得烃源岩层各个时期的热成熟度；

步骤四：建立烃源岩层的热成熟度-含油度关系以及含油度-排油度关系；

步骤五：当所述含油气盆地处于持续沉降阶段时，计算出所述含油气盆地内的烃源岩层的可溶油量；

步骤六：当所述含油气盆地处于整体上升阶段时，计算出所述烃源岩层的可溶油量和移出油量；

步骤七：当所述含油气盆地处于所述全面萎缩阶段时，计算出所述烃源岩层的可溶油量和移出油量。

2.根据权利要求1所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，在步骤五至步骤七中，各个阶段对应的所述烃源岩层的可溶油量的计算公式为：

式(1)中：O₁为烃源岩层的可溶油量；

H₁为烃源岩层的体积；

为烃源岩层的孔隙度；

Sa₁为烃源岩层的孔隙空间含油度；

ρ₁为石油密度。

3.根据权利要求1或2所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，在步骤六至步骤七中，各个阶段对应的所述烃源岩层的移出油量的计算公式为：

式(2)中：O₂为烃源岩层的移出油量；

H₂为烃源岩层的体积；

Sa₂为移出油的含油度；

ρ₂为移出油的密度；

为移出油前与移出油后烃源岩层的孔隙度之差。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，通过含油气盆地的沉积埋深、孔-深关系、地层年龄、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间恢复所述地层埋藏史。

5.根据权利要求4所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，所述含油气盆地的沉积埋深、沉积间断、剥蚀量和剥蚀时间通过钻井数据和地震解释得到，并且所述地层年龄、孔-深关系通过实验测试得到。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，通过古热流、古地温、岩石热参数恢复所述热成熟史。

7.根据权利要求6所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，所述古地温、岩石热参数通过实验测试获得。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，所述含油气盆地在不同阶段的石油资源量等于相应阶段内的所述移出油量。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的含油气盆地石油资源的评价方法，其特征在于，所述含油气盆地的总石油资源量等于不同阶段所产生的移出油量之和。