CN107808068A - 一种用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于致密砂岩气藏评价的方法，其包括以下步骤：确定致密砂岩气藏高产富集的控制因素，获取高产富集规律；建立成藏配置模式并确定富集模式；根据每个高产富集的控制因素所占的成藏概率，确定单井所在河道是否成藏；确定每个控制因素中各分支因子的产能影响值；根据成藏概率和各分支因子的产能影响值，确定高产井产量评价参数区间，并计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数。该方法能够根据非均质性的窄河道致密砂岩气藏高产富集规律的确定高产富集模式，提高了气藏勘探开发评价选区准确性；并通过定量预测单井产量，为气藏勘探开发评价选区提供数据基础，提高开发效率和产能并降低开发成本。

Description

一种用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法

技术领域

本发明涉及气藏开发技术领域，特别涉及一种用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法。

背景技术

目前，针对川西坳陷陆相碎屑岩气藏成藏主控因素及富集规律已形成了丰富的天然气成藏理论模式和勘探开发技术体系。例如，对于川西盆地须家河组致密砂岩天然气富集规律的研究成果表明表明须家河组天然气藏具有多元供烃、近源聚集、岩性控藏、油气转化、晚期调整的成藏模式。须家河组天然气藏的富集主控因素，一是三叠系烃源灶分布控制了天然气来源及充注程度；二是构造作用强度控制圈闭的发育与分布区域；三是有利沉积相带和成岩相带控制天然气聚集的场所与规模.天然气主要富集在构造隆升低缓区、断裂活动适中区、储层相对发育区。

然而，诸如中江沙溪庙组气藏等具有独特的气藏地质特征的气藏，例如通常具有如下复杂的特征：(1)构造复杂，整体构造幅度低，为斜坡背景下的“三隆夹一凹”构造格局，气田西部断裂发育；(2)河道砂体平面呈窄条带状展布，是目前国内外致密砂岩气藏平均宽度最窄的河道(平均0.95km)，砂体厚度薄(平均15m)；(3)储层致密(平均孔隙度8.6％，平均渗透率0.19mD)，非均质性强(不同层、不同河道甚至同一河道内储层非均质性均强)；(4)产能差异大，单井产量低(直井0.1-0.5万方/天)且产水普遍；(5)气水关系更复杂(构造高、低部位均有气水层)。

针对类似中江气田沙溪庙组“断砂疏导”的远源次生“窄”河道致密砂岩气藏，气藏地质特征复杂：构造样式多、断裂发育，窄条带状河道砂纵横交织，储层厚度薄、非均质性极强，含气性差异大，产能控制因素繁多。由此导致气藏高产富集主控因素不清晰，高产富集规律不明确，因此较一般的致密砂岩气藏勘探开发难度更大，开发效率和产能低且开发成本高。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法，能够根据非均质性的窄河道致密砂岩气藏高产富集规律的确定高产富集模式并定量预测单井产量，为气藏勘探开发评价选区提供数据基础，提高开发效率和产能并降低开发成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

本发明实施例提供了一种用于致密砂岩气藏评价的方法，其包括以下步骤：

确定致密砂岩气藏高产富集的控制因素，获取高产富集规律；建立成藏配置模式并确定富集模式；根据每个高产富集的控制因素所占的成藏概率，确定单井所在河道是否成藏；确定每个控制因素中各分支因子的产能影响值；根据成藏概率和各分支因子的产能影响值，确定高产井产量评价参数区间，并计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数。

优选地，上述控制因素包括：断、砂、构、储四个主要控制因素；所述气藏高产富集规律包括：深源浅聚、断砂疏导、多期河道、差异成藏、构造活化、调整富集、甜点富气、以及物性控产。

优选地，上述富集模式包括构造主控模式和岩性主控模式两种。

优选地，上述方法进一步包括：针对统计的N口气井分别获取断、砂、构、以及储四个控制因素所占的成藏概率。

优选地，上述方法进一步包括：基于已成藏的河道，计算高产井单主控因素中各分支因子的平均产量与总平均高产产量的比值气藏每口高产井产量评价参数；基于气藏每口高产井产量评价参数计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数。

优选地，上述高产井产量评价参数区间为[4.99，7.1]。

优选地，上述高产井产量评价参数X与实测产量Y的相关函数为Y＝14.72X-74.35，相关系数0.847。

优选地，上述成藏配置模式包括：与河道砂不搭配、无效搭配、古构造低、今构造高且物性差、今构造高且物性好、今构造低且物性差、今构造地且物性好且岩性封堵、以及今构造地且物性好且物封堵。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

通过确定致密砂岩气藏高产富集的控制因素，获取高产富集规律；建立成藏配置模式并确定富集模式，提高了气藏勘探开发评价选区准确性；通过高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数能够定量预测单井产量，为气藏勘探开发评价选区提供数据基础，提高了开发效率和产能并降低开发成本。

附图说明

图1是根据本发明实施例一的用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法的流程图。

图2是根据本发明实施例一的四种断砂空间组合类型。

图3是根据本发明实施例一的建立成藏配置模式的过程示意图。

图4是根据本发明实施例一的两种确定富集模式示意图。

图5是根据本发明实施例二的产量评价参数示意图。

图6是根据本发明实施例二的单井产量评价参数与实测产量的关系示意图。

图7是根据本发明实施例的高产评价参数等值线图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

本发明在气藏精细描述的基础上，进行气井产能评价，明确气藏“断、砂、构、储”高产富集的四控因素，总结气藏“深源浅聚、断砂疏导、多期河道、差异成藏、构造活化、调整富集、甜点富气、物性控产”的高产富集规律，提炼出气藏构造主控及岩性主控两种高产富集模式。同时，基于统计学，定量预测单井产量。本发明适用于陆相碎屑岩盆地致密砂岩油气藏的开发评价及开发建产全过程。

实施例一

图1示出了根据本发明实施例一的用于致密砂岩气藏高产富集评价的方法，其包括以下步骤：

步骤101：确定致密砂岩气藏高产富集的控制因素，获取高产富集规律

通过构造、沉积以及储层成岩作用及其演化的过程，结合气藏动、静态特征精细描述，尤其是产能评价，确定远缘次生“窄”河道致密砂岩气藏高产富集的控制因素包括“断、砂、构、储”。

断：即断层，针对断砂疏导的远源次生致密砂岩气藏，借助断裂演化、断层精细描述及其有效性判定技术，描述断层基本特征、组合关系、内部结构、断面形态及其与河道砂匹配关系。将断面形态划分为平整型、上凸型和下凹型三种类型。明确成藏期断面为下凹型断层有利于油气横向运移，为有效的疏导断层，故成藏期下凹型断层是远源次生油气藏成藏的基础。而现今的油气井分布特征描述表明，现今断层封闭性差，近断层处无明显岩性封闭区域钻井产水，故现今断层明显又是油气散失的主要通道。针对断层元素，烃源断层成藏期均为下凹型断层，其次距断层5～25km多为油气高产富集区域，近断层产水，远断层油气不富集。

砂：即河道砂，利用地震及钻井资料，在高分辨层序地层约束下的小层精细划分及对比，根据传统旋回-厚度对比法、高分辨率层序地层划分与对比、细节处理技术对致密砂岩气藏河道砂进行精细划分与对比。在河道砂精细化分的基础上，采用多元综合分析技术判定河道物源方向，利用沉积微相划分标志识别技术判定气藏沉积相及微相，以此为基础，建立岩电转换图版，进而开展由点→线→面的沉积微相及其展布特征精细描述，结合产能评价，明确气藏有利的沉积砂体为三角洲平原分流河道砂以及三角洲前缘水下分流河道砂。断层有效性分析与河道砂体展布特征等相结合，开展成藏期及现今断砂配置关系分析，建立四种断砂空间组合类型，具体如图2所示。其中，类型1的特征为：砂体位于断层上升盘，砂体倾向于断层倾向相反；类型2的特征为：砂体位于断层上升盘，砂体倾向于断层倾向相同；类型3的特征为：砂体位于断层下降盘，砂体倾向于断层倾向相同；类型4的特征为：砂体位于断层下降盘，砂体倾向于断层倾向相反。在优选的实施例中，确定有利的断砂组合样式为成藏期断砂“V”型组合，即类型1和类型3。

构：即气藏的古今构造的形态与位置，以三维精细构造解释为基础，依托空间构造建模落实构造细节与形态，明确其有效性，同时，依托剥蚀量恢复、压实校正、沉积厚度、构造形变量等实现构造演化恢复，落实沉积期、成藏期古构造形态及位置，分析古、今构造的匹配条件，明确古今构造叠置区及成藏期有利古构造位置。

储：即河道砂储层，针对河道砂储层致密、非均质性极强的特征，在储层特征及其非均质性精细描述的基础上，选取典型河道砂，统计分析表明，在相同的沉积及构造背景下，同一河道中气井测试产能与砂岩储层的孔隙度、渗透率呈明显正相关，单井产能与优质储层厚度呈明显正相关。即物性越好，气井产能越高；优质储层越发育，气井产能高，稳产效果好。河道成藏后，其后期的持续的差异压实作用和成岩作用造成河道具有强烈的非均质性，在部分河道砂内形成多段有效的岩性封堵；近断层处构造抬升，对于无岩性封堵的河道砂天然气散失。

通过对“断、砂、构、储”四个主要控制因素对产能的影响逐一分析，明确气藏高产富集规律包括：深源浅聚、断砂疏导、多期河道、差异成藏、构造活化、调整富集、甜点富气、以及物性控产。

步骤102：建立成藏配置模式并确定富集模式

具体地，可以通过断层、古今构造、物性变化及配置关系分析，建立8种“断、砂、构、储”配置模式。图3示出了根据本发明实施例的建立成藏配置模式的步骤过程，筛选其中的8中作为成藏配置模式，其包括：与河道砂不搭配、无效搭配(例如图2所示的类型2和类型4的断砂组合)、古构造低(例如低于标准构造水平)、今构造高且物性差、今构造高且物性好、今构造低且物性差、今构造地且物性好且岩性封堵、以及今构造地且物性好且物封堵。

其中，可以确定富集模式包括构造主控模式和岩性主控模式两种。如图4所示，构造主控模式中，烃源岩断层与河道砂有效搭配，距断裂5～30km，古今构造位置均高，储层物性好。其中，排烃压力P_排与气的浮力P_浮之和大于原始底层压力P₀，源储压差ΔP＝P_排+P_浮-P₀，且排烃期和调整期的源储压差ΔP均大于泥质粉砂岩压力Pc。岩性主控模式中，烃源岩断层与河道砂有效搭配，古构造高，今构造低，河道内有效的物性封堵与优质储层相互间隔。但是，排烃期的源储压差ΔP均大于泥质粉砂岩压力Pc，而调整期的气层压力P₂与气水层压力P₁之差小于泥质粉砂岩压力Pc。

步骤103：根据每个高产富集的控制因素所占的成藏概率，确定单井所在河道是否成藏

例如，可以统计气藏高产富集的控制因素各自所占的成藏概率，评价单井所在河道是否成藏，针对统计的N口气井分别获取“断、砂、构、储”四个控制因素所占的成藏概率：

断：针对断层元素，烃源断层成藏期均为下凹型断层，其所占的成藏比重为X₁。

砂：针对河道砂元素，气井沉积微相均为(水下)分流河道砂，其所占的成藏比重为X₂。

构：河道砂古构造均位于构造高部位，其所占的成藏比重为X₃。

储：储层物性获产所占的成功率为X₄、X₅，优质储层获产所占的成功率为X₆，内部有岩性封堵的河道砂获产所占的成功率为X₇。

步骤104：确定每个控制因素中各分支因子的产能影响值

具体地，可以基于已成藏的河道，针对高产井，计算每个控制因素中各分支因子的平均产量与总平均高产产量的比值，以权衡单主控因素中各分支因子对产能的影响大小。

计算所有高产井平均产量T，确定单个控制因素中的各分支因子：

断：根据断砂距离范围，确定分支因子1，2，…，n；

砂：根据断砂配置关系，分为“V”型与反“V”型，确定分支因子1，2；

构：根据现今构造高低，确定分支因子1，2；

储：根据孔隙度值范围确定分支因子1，2，…，n；渗透率值范围确定分支因子1，2，…，n、优质储层厚度范围确定分支因子1，2，…，n，岩性封堵有无，确定分支因子1，2。

针对各分支因子，计算具备该条件的高产井的平均产量：

断：根据断砂距离范围，X_1n：满足分支n条件的高产井的平均产量；

砂：根据断砂配置关系，X₂₁：满足“V”型条件的高产井的平均产量；X₂₂：满足反“V”型条件的高产井的平均产量；

构：根据现今构造高低，X₃₁：满足古高今高条件的高产井的平均产量；X₃₂：足古高今低条件的高产井的平均产量；

储：根据孔隙度值范围，X_4n：满足分支n条件的高产井的平均产量；根据渗透率值范围，X_5n：满足分支n条件的高产井的平均产量；根据优质储层厚度范围，X_6n：满足分支n条件的高产井的平均产量；根据岩性封堵有无，X₇₁：满足有岩性封堵条件的高产井的平均产量；X₇₂：满足无岩性封堵条件的高产井的平均产量。

分别计算每个控制因素中各分支因子对产能的影响值(X₁₁/T，X₁₂/T，…，X₇₂/T)。

步骤105：根据成藏概率和各分支因子的产能影响值，确定高产井产量评价参数区间，并计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数

具体包括，首先基于成藏概率，统计出各分支因子的产量评价参数X₁*X₁₁/T，X₁*X₁₂/T，…，X₇*X₇₂/T。

然后基于各分支因子的产量评价参数与总平均高产产量的比值计算气藏每口高产井产量评价参数P_n：

P_n＝X₁(X₁*X₁₁/T，X₁*X₁₂/T，…，X₁*X_1n/T)+X₂(X₂*X₂₁/T，X₂*X₂₂/T)+…+X₇(X₇*X₇₁/T，X₇*X₇₂/T)

进一步结合每口高产井产量评价参数P_n，建立气藏高产井评价产量评价参数区间[P_min，P_max]

建立高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数Z。

在应用中，对于某区块内未知井，首先计算其产量评价参数值，并判断其是否落入高产井产量评价参数区间。若未落入，则初步判定获得工业产能的概率较小，若已落入，根据其产量参数值大小，预判其产能。

实施例二

本实施例选取川西地区中江气田沙溪庙组来实验，构造样式多、断裂发育，窄条带状河道砂纵横交织，储层厚度薄、非均质性极强，含气性差异大，产能控制因素繁多。由此导致气藏高产富集主控因素不清晰，高产富集规律不明确。

通过开展气藏动、静态特征精细描述，明确气藏“断、砂、构、储”高产富集的四种主因素，总结气藏富集遵循如下规律：深源浅聚、断砂疏导、多期河道、差异成藏、构造活化、调整富集、甜点富气、物性控产。

通过断层、古今构造、物性变化及配置关系分析，建立8种“断、砂、构、储”成藏配置模式(如图3所示)，并提炼出岩性主控及构造主控两种富集模式(如图4所示)。

基于统计学，针对100口气井，主控因素各自所占的成藏概率如下表1所示。

表1

基于已成藏的河道，针对65口高产井，分别计算单主控因素中各分支因子的平均产量与总平均高产产量的比值，结果如表2所示。

表2

通过计算每口高产井产量评价参数，建立气藏高产井产量评价参数区间。如图5所示，纵轴为产量评价参数值，评价参数区间为[4.99，7.1]。

如图6所示，进一步可以计算高产井产量评价参数(X)与实测产量(Y)的函数关系为Y＝14.72X-74.35，相关系数0.847。

对于该工区JS₃ ^3-1层新河道部署高沙309HF井，该河道满足“断、砂、构、储”的主控因素条件。满足成藏条件，在构造有利部位预部署高沙309HF井以评价该河道的产能，其高产评价参数达6.4，根据已建立的高产井产量评价参数(X)与实测产量(Y)的函数关系，计算出对应的预测产量Y＝20.2×10⁴m³/d。高沙309HF井完钻后测试获无阻流量22.4×10⁴m³/d，误差0.1，位于可控的范围内。

按照上述方法，由点到线再到面通过插值法预估新河道产能，并绘制预估各井产能平面等值线(如图7所示)，最终优选出“甜点”区块，为气藏开发选区提供有力支撑。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定致密砂岩气藏高产富集的控制因素，获取高产富集规律；建立成藏配置模式并确定富集模式；根据每个高产富集的控制因素所占的成藏概率，确定单井所在河道是否成藏；确定每个控制因素中各分支因子的产能影响值；根据成藏概率和各分支因子的产能影响值，确定高产井产量评价参数区间，并计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数。

2.根据权利要求1所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述控制因素包括：断、砂、构、储四个主要控制因素；所述气藏高产富集规律包括：深源浅聚、断砂疏导、多期河道、差异成藏、构造活化、调整富集、甜点富气、以及物性控产。

3.根据权利要求1所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述富集模式包括构造主控模式和岩性主控模式两种。

4.根据权利要求1所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：针对统计的N口气井分别获取断、砂、构、以及储四个控制因素所占的成藏概率。

5.根据权利要求4所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于已成藏的河道，计算高产井单主控因素中各分支因子的平均产量与总平均高产产量的比值气藏每口高产井产量评价参数；基于气藏每口高产井产量评价参数计算高产井产量评价参数与实测产量的相关函数和相关系数。

6.根据权利要求5所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述高产井产量评价参数区间为[4.99，7.1]。

7.根据权利要求5所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述高产井产量评价参数X与实测产量Y的相关函数为Y＝14.72X-74.35，相关系数为0.847。

8.根据权利要求1所述的用于致密砂岩气藏评价的方法，其特征在于，所述成藏配置模式包括：与河道砂不搭配、无效搭配、古构造低、今构造高且物性差、今构造高且物性好、今构造低且物性差、今构造地且物性好且岩性封堵、以及今构造地且物性好且物封堵。