CN108561128B - 一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法，具体为：一、根据流体势理论，石油从油势高势区向低势区运移，并在相对的低势区聚集，通过流体势理论公式推导得出水势与油势之间的关系，确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度；二、根据目的层沉积相图，划分为不同类型的均质储层；将反映均质储层油势变化的等值线图与沉积相图叠合，三、针对不同类型的储层，分别考虑石油有利聚集区与油水界面位置：油势低势区即为石油的有利聚集区；油水界面平行于油势等值线，结合产油井和产水井的位置，确定该类型储层内油水界面的位置。本发明有助于发现水动力圈闭，提高钻探成功率与储量计算的准确度。

Description

一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法

技术领域

本发明涉及石油勘探领域的有利区预测与储量计算方法，具体涉及一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法。

背景技术

Hubbert首次提出了流体势的概念与计算公式，并对倾斜的油水界面进行了研究。后来England改进了流体势的计算公式，成为研究地下流体（包括油、气、水）运聚的有效方法。利用该理论，已经在世界上许多盆地内发现油水界面倾斜、水动力圈闭等现象，例如：美国的Wheat油田、Frannie油田、McLouth油田；挪威的北海油田；埃及的开罗油田；哥伦比亚的Rubiales油田等。然而，在我国油气勘探领域，该理论并未得到广泛应用。以著名的松辽盆地大庆油田为例，自从大庆会战以来，“源控论”、背斜构造储油理论、以岩性油藏为主导的非背斜隐蔽油气藏勘探理论先后作为指导油田勘探的主要理论，确定了大庆油田60亿吨的探明储量。然而，关于油田地下水动力条件的研究则并不多。楼章华研究表明，松辽盆地中部含油层系内的水动力条件是以存在超压的古龙凹陷为中心，地下水向四周流动；同时，在松辽盆地外围，大气降水因重力原因由四周向内流动。水动力条件在松辽盆地石油运移与聚集过程中，扮演了怎样的角色，仍缺乏深入研究。

石油储量分为探明储量、控制储量和预测储量。其中探明储量和控制储量的计算过程中，含油面积的确定均是以构造等高线为依据，并未考虑水动力将会影响油水界面倾斜这一客观事实。因此，确定水动力条件影响下的油水界面位置，对储量计算结果也具有重要意义。

流体势的计算需要油层压力参数。这一参数虽然可以通过勘探早期的探井试油资料获得。但是，毕竟井资料有限，而盆地面积广大。刘劲歌等提出的利用三维地震资料预测地层压力的技术则可以解决该问题。该技术是利用测井约束地震反演求取三维地震层速度体，结合已钻井的测井资料，以单点算法假设和克里金插值算法为基础求取三维地层压力。这为本发明的有效实施奠定了基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法，这种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法用于明确水动力条件影响下倾斜油水边界的位置，有助于发现水动力圈闭，进而提高钻探成功率，提高储量计算的准确度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法：

一、根据流体势理论，石油从油势高势区向低势区运移，并在相对的低势区聚集，通过流体势理论公式推导得出水势与油势之间的关系，确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度；

二、根据目的层沉积相图，划分为不同类型的均质储层；将反映均质储层油势变化的等值线图与沉积相图叠合，

三、针对不同类型的储层，分别考虑石油有利聚集区与油水界面位置：油势低势区即为石油的有利聚集区；油水界面平行于油势等值线，结合产油井和产水井的位置，确定该类型储层内油水界面的位置。

上述方案中通过流体势理论公式推导得出水势与油势关系为：

均质储层内，水势与油势之间的关系：均质储层内的毛细管势为定值，油势的变化只受水势和浮力-重力势影响：

上述方案中确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度的方法：

（1）确定在均质储层内，没有水动力影响时石油聚集的位置：根据上述公式（4），水势值为零，石油的聚集只受构造起伏控制，说明石油聚集在构造高部位处，油水界面与构造等高线平行；

（2）确定在均质储层内，存在水动力影响时石油聚集的位置：此时，石油的聚集同时受水动力和构造起伏的控制，石油聚集在油势的相对低势区，根据上述公式（4），计算储层油势平面等值图，从该图上确定石油聚集的位置，油水界面与油势等值线平行；

（3）对比构造高部位的位置与油势低势区的位置，若二者差别不大，说明水动力对石油聚集的影响程度较小，石油勘探与储量计算等工作无需考虑水动力的影响；若二者差别较大，说明水动力对石油聚集的影响程度较大，石油勘探与储量计算时考虑水动力的影响。

本发明具有以下有益效果：

1、由于强的水动力条件将明显地影响石油的聚集，具有破坏圈闭与形成圈闭的双重作用。本发明可以判断水动力对地下油藏油水界面位置影响的程度，并进一步确定水动力条件影响下油水边界的位置的方法。有助于发现水动力圈闭，提高钻探成功率与储量计算的准确度。

2、受水动力条件影响，地下油藏的油水界面将会倾斜。本发明以流体势原理为基础，该原理是地下流体运移所遵循的基本原理。实施过程中所需要的数据是石油勘探部署的常规数据，获取方便，计算简单，可操作性强，尤其适用于水动力条件较强的含油层位。

附图说明

图1是储层顶面构造图；

图2是储层顶面油势等值图；

图3是储层沉积相图；

图4是水下分流河道类储层油水界面位置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

这种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法：

一、根据流体势理论，石油从油势高势区向低势区运移，并在相对的低势区聚集，通过流体势理论公式推导得出水势与油势之间的关系，确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度。

首先：通过流体势理论公式推导得出水势与油势关系的方法：

S1、根据England修正后的流体势计算公式，目的层顶面某点油势的计算公式为：

其次：确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度的方法：

（1）确定在均质储层内，没有水动力影响时石油聚集的位置：根据上述公式（4），水势值为零，石油的聚集只受构造起伏控制，说明石油聚集在构造高部位处，油水界面与构造等高线平行；

（2）确定在均质储层内，存在水动力影响时石油聚集的位置：此时，石油的聚集同时受水动力和构造起伏的控制，石油聚集在油势的相对低势区，根据上述公式（4），计算储层油势平面等值图，从该图上确定石油聚集的位置，油水界面与油势等值线平行；

（3）对比构造高部位的位置与油势低势区的位置，若二者差别不大，说明水动力对石油聚集的影响程度较小，石油勘探与储量计算等工作无需考虑水动力的影响；若二者差别较大，说明水动力对石油聚集的影响程度较大，石油勘探与储量计算时考虑水动力的影响。

二、根据目的层沉积相图，划分为不同类型的均质储层；将反映均质储层油势变化的等值线图与沉积相图叠合，

三、针对不同类型的储层，分别考虑石油有利聚集区与油水界面位置：油势低势区即为石油的有利聚集区；油水界面平行于油势等值线，结合产油井和产水井的位置，确定该类型储层内油水界面的位置。

实施例1：

这种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法：

1）不考虑储层物性差异的影响，判断在没有水动力影响的情况下，石油的有利聚集位置。根据含油层位顶面构造图（如图1所示），石油优先聚集在构造高点附近，即石油聚集中心与构造高点一致。图1所示，海拔最高的位置位于中部的背斜处（以符号“+”为标志），其海拔高于-700m，为石油最有利的聚集区。

2）不考虑储层物性差异的影响，判断存在水动力影响的情况下，石油的有利聚集位置。根据含油层位顶面油势等值图（如图2所示），石油优先聚集在油势的相对低势区，即石油聚集中心与油势低点一致。图2所示，油势最低的位置位同样位于中部偏西（以符号“-”为标志），其油势低于3Mpa，为石油最有利的聚集区。

3）对比图1和图2发现，构造高点与油势低点的位置差异较大，可达15km。说明该套储层内水动力对石油聚集的影响程度较大。有必要作进一步的研究，判断油水界面的位置。

4）根据储层沉积相图（如图3所示），根据不同的沉积相类型，划分为不同类型的均质储层，分别对其油水界面位置进行研究。图中可划分为水下分流河道类型储层、水下分流河道间类型储层和前三角洲类型储层。

5）将油势等值线与各类型储层叠合在一起，如图4所示，以水下分流河道类型储层为例，“-”标志处为油势最低位置，是石油的油势聚集区。根据产油井和产水井的位置，限定出4Mpa等值线的位置为油水界面的位置。

Claims (1)

1.一种用于识别在水动力影响下倾斜油水界面位置的方法，其特征在于：

一、根据流体势理论，石油从油势高势区向低势区运移，并在相对的低势区聚集，通过流体势理论公式推导得出水势与油势之间的关系：

均质储层内，水势与油势之间的关系：均质储层内的毛细管势为定值，油势的变化只受水势和浮力-重力势影响：

（4）

式（4）中：—油势， ；—地层石油的密度，；g—重力加速度，9.81；z—层面上某点相对于基准面的距离，m，取海平面为基准面，高于海平面为正值，低于海平面为负值；为水势，代表水动力的影响；—水势，；—地层水的密度，；，为石油浮力与重力的合力产生的势能，将其称之为浮力-重力势能，若不考虑原油和地层水密度的变化，该参数体现构造起伏对油势的影响；其中，水势的计算公式为：

（5）

式（5）中：—水势，；—水的密度，；—实测点相对于基准面的距离，基准面为海平面，m；—实测点孔隙压力，通过探井试油结果获得，或通过三维地震资料预测结果获得，Pa；

确定水动力对倾斜油水界面位置的影响程度：

（1）确定在均质储层内，没有水动力影响时石油聚集的位置：根据上述公式（4），水势值为零，石油的聚集只受构造起伏控制，说明石油聚集在构造高部位处，油水界面与构造等高线平行；

（2）确定在均质储层内，存在水动力影响时石油聚集的位置：此时，石油的聚集同时受水动力和构造起伏的控制，石油聚集在油势的相对低势区，根据上述公式（4），计算储层油势平面等值图，从该图上确定石油聚集的位置，油水界面与油势等值线平行；

（3）对比构造高部位的位置与油势低势区的位置，若二者差别不大，说明水动力对石油聚集的影响程度较小，石油勘探与储量计算等工作无需考虑水动力的影响；若二者差别较大，说明水动力对石油聚集的影响程度较大，石油勘探与储量计算时考虑水动力的影响；

二、根据目的层沉积相图，划分为不同类型的均质储层；将反映均质储层油势变化的等值线图与沉积相图叠合，

三、针对不同类型的储层，分别考虑石油有利聚集区与油水界面位置：油势低势区即为石油的有利聚集区；油水界面平行于油势等值线，结合产油井和产水井的位置，确定该类型储层内油水界面的位置。