CN109061766B - 一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种断‑砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，属于油气勘探技术领域，能够对油气侧向分流能力进行定量评价，评价准确性高，且适用范围广泛。该评价方法包括以下步骤：以某单井的多个储集砂层为样本砂层，根据地质资料，确定每一样本砂层内的含油气性情况，并计算样本砂层对应的断‑砂配置油气侧向分流能力系数；根据含油气性情况判断每一样本砂层是否可侧向分流油气，取可侧向分流油气的样本砂层中，对应断‑砂配置油气侧向分流能力系数的最小值，作为临界值；若未知储集砂层的断‑砂配置油气侧向分流能力系数大于或等于临界值，则未知储集砂层可侧向分流油气，反之，则未知储集砂层无法侧向分流油气。

Description

一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法
技术领域
本发明属于油气勘探技术领域，尤其涉及一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法。
背景技术
流体沿断裂带的运移机理及分流能力，是油气地质界一直以来关注和争论的焦点。目前，大量的物理模拟实验及初步理论分析表明：断-砂配置下油气侧向分流能力主要受断-砂配置类型、储集砂体厚度、物性及上覆盖层质量等多种因素控制。
目前，断-砂配置油气侧向分流能力的研究方法主要为油气运移物理模拟实验法、排替压力法和油气受力分析法三类。其中，油气运移物理模拟实验法通过控制实验变量，可直观评价断砂-配置、储集层物性、厚度等多种因素对油气差异充注的控制作用；然而，当地下地质条件复杂时，简单的物理模拟并不能代表真实的地层条件，而且，受实验条件限制，实验中砂体入口与出口间存在较大压力差，导致油气也可充注与断层相连的下倾方向的砂体，这与实际地层条件不符。排替压力法是通过比较断裂带填充物与两侧砂体的排替压力相对大小，判断油气是否发生侧向分流，当砂体排替压力小于断裂带填充物时，油气可侧向分流，反之，则油气沿断裂垂向运移；该方法方便快捷，但无法定量评价油气侧向分流能力。油气受力分析法是对油气柱进行受力分析，综合考虑浮力、超压等动力，及毛细管力、摩擦力等阻力之间的相对大小，当动力大于阻力时，油气方可侧向分流至砂体中，反之，则无法侧向充注；该方法从受力分析角度来判断油气运移特征，但物体受力的合力方向为加速度的方向，而非速度方向，加之，油气在断层带内的垂向运移近似于流体力学中以惯性力为阻力的有压管流，油气具有粘弹性，简单受力分析并不适用。
因而，建立一种从机理出发，却又可以定量判断断-砂配置下油气侧向分流能力的研究方法，以对油气差异充注机理展开探讨，对寻找有利储集层段具有重要意义。
发明内容
本发明针对上述的现有研究方法无法定量或准确评价油气侧向分流能力的问题，从流体渗流力学角度出发，提出一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，能够对油气侧向分流能力进行定量评价，评价准确性高，且适用范围广泛。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，包括以下步骤：
(1)以研究区内某单井的多个不同储集砂层为样本砂层，根据所述单井的地质资料，确定每一所述样本砂层内的含油气性情况，并利用公式(1)分别计算每一所述样本砂层对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数，公式(1)的表达式如下：
Figure BDA0001819080160000021
其中，Fs为断-砂配置油气侧向分流能力系数；Ks为储集砂层的渗透率，μm2；Kf为断层的渗透率，μm2；H为储集砂层的铅直厚度，m；Hf为断层宽度，m；α为储集砂层的倾角，取值为0～90°；β为断层倾角，同向断层取值为0～90°，反向断层取值为90°～180°；
(2)根据含油气性情况判断每一所述样本砂层是否可侧向分流油气，取可侧向分流油气的所述样本砂层中，对应断-砂配置油气侧向分流能力系数的最小值，作为断-砂配置油气侧向分流能力系数的临界值；
(3)利用上述临界值对未知储集砂层的油气侧向分流能力进行评价，评价标准为：若未知储集砂层的断-砂配置油气侧向分流能力系数大于或等于所述临界值，则所述未知储集砂层可侧向分流油气；反之，则所述未知储集砂层无法侧向分流油气。
作为优选，所述单井的地质资料包括地震资料、录井资料、测井解释资料和地层倾角测井资料。
作为优选，所述含油气性情况包括油气综合解释结果、含油饱和度和含油气高度三项指标。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，从流体渗流力学出发，综合考虑了油气渗流机理，能够对油气侧向分流能力进行定量评价，评价准确性高；
2、本发明提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，仅需地质资料数据，不需要依赖于模拟实验，评价步骤简单且成本低；
3、本发明提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，对于非生烃层系断-砂配置下油气侧向分流能力的评价均可适用，适用范围较广，对寻找有利储集层段具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的断-砂配置油气侧向分流模型的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤：
(1)以研究区内某单井的多个不同储集砂层为样本砂层，根据所述单井的地质资料，确定每一所述样本砂层内的含油气性情况，并利用公式(1)分别计算每一所述样本砂层对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数，公式(1)的表达式如下：
Figure BDA0001819080160000041
其中，Fs为断-砂配置油气侧向分流能力系数；Ks为储集砂层的渗透率，μm2；Kf为断层的渗透率，μm2；H为储集砂层的铅直厚度，m；Hf为断层宽度，m；α为储集砂层的倾角，取值为0～90°；β为断层倾角，同向断层取值为0～90°，反向断层取值为90°～180°；
(2)根据含油气性情况判断每一所述样本砂层是否可侧向分流油气，取可侧向分流油气的所述样本砂层中，对应断-砂配置油气侧向分流能力系数的最小值，作为断-砂配置油气侧向分流能力系数的临界值；
(3)利用上述临界值对未知储集砂层的油气侧向分流能力进行评价，评价标准为：若未知储集砂层的断-砂配置油气侧向分流能力系数大于或等于所述临界值，则所述未知储集砂层可侧向分流油气；反之，则所述未知储集砂层无法侧向分流油气。
在上述断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法中，需要说明的是，公式(1)的建立基于流体渗流力学，具体说明如下：
依据达西定律可知，当单相流体通过长度为L、截面积为A的压力差为ΔP的一段孔隙介质呈层状流动时，单位时间内通过这段岩石孔隙的流体总量Q与压力差ΔP和截面积A的大小成正比，而与液体通过岩石的长度L以及液体的粘度μ成反比。
达西定律的表达式为：
Figure BDA0001819080160000042
其中，Q为单位时间内通过岩石孔隙的流体总流量，cm3/s；A为岩石孔隙的截面积，cm2；μ为流体的粘度，mPa·s；L为岩石孔隙的长度，cm；ΔP为流体通过岩石孔隙前后的折算压差，10-1MPa；K为岩石固有的渗透率，μm2。
由流体渗流力学理论可知，达西定律存在适用条件，通常采用渗流雷诺数来判断渗流是否服从达西定律，当雷诺数小于或等于0.2～0.3的临界值时，流体渗流服从达西定律；反之，达西定律不适用。
渗流雷诺数的计算公式为：
Figure BDA0001819080160000043
其中，Re为雷诺数；v为渗流速度，cm/s；ρ为流体密度，g/cm3；K为渗透率，μm2；
Figure BDA0001819080160000051
为孔隙度；μ为粘度，mPa·s。
针对断裂带内油气渗流，通常原油密度ρ为0.75～0.95g/cm3、粘度μ为50～1500mPa·s。统计发现，断层岩孔隙度
Figure BDA0001819080160000052
介于0.002～0.36，渗透率K的数量级为10-8～10-2μm2。进一步的，前人模拟实验结果表明原油模拟渗流速度整体介于0.01～0.06mm/s之间，但幕式排烃期油气的运移速往往是模拟渗流速度的3.6×103倍，因而，取渗流速度v为3.6～21.6cm/s进行计算。依据公式(3)可计算得到原油渗流雷诺数介于6.03×10-5～0.021之间，远小于线性渗流的临界值，断裂带内油气渗流遵循达西定律。
将达西定律的表达式(2)变形为：
Figure BDA0001819080160000053
以公式(4)中的阻力项作为衡量储集砂层油气侧向分流能力的标准，当流体来源相同时，断层和储集砂层内的流体粘度一致，因而，断-砂配置油气侧向分流能力系数可定义如下：
Figure BDA0001819080160000054
其中，Fs为断-砂配置油气侧向分流能力系数；Ks为储集砂层的渗透率，μm2；Kf为断层的渗透率，μm2；As为储集砂层的截面积，cm2；Af为断裂带的截面积，cm2；Hs为储集砂层的视厚度，m；Hf为断层宽度，m。
图2示出了断-砂配置油气侧向分流模型的示意图，由图1可知，储集砂层的视厚度与其铅直厚度存在如下关系：
Figure BDA0001819080160000055
其中，Hs为储集砂层的视厚度，m；H为储集砂层的铅直厚度，m；α为储集砂层的倾角，取值为0～90°；β为断层倾角，同向断层取值为0～90°，反向断层取值为90°～180°。
进一步，将公式(6)代入公式(5)即可得公式(1)。
在上述断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法中，还需要说明的是，样本砂层的数量至少为10个，样本砂层数量过少时，将影响断-砂配置油气侧向分流能力系数临界值的准确性。而且，在选择样本砂层时，需保证选取的样本砂层需涵盖干层、上干层下油层、差油层和油层四种类型，以保证获得的断-砂配置油气侧向分流能力系数临界值的准确性。
本发明提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，依据流体渗流力学理论，建立了断-砂配置油气侧向分流能力系数的计算公式，利用该公式可计算出样本砂层对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数；同时，根据地质资料确定样本砂层含油气性情况，进而判断该样本砂层是否可侧向分流油气；进一步，根据样本砂层对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数及其是否可侧向分流油气，可确定断-砂配置油气侧向分流能力系数的临界值，依据该临界值可对未知储集砂层的油气侧向分流能力进行准确评价。该方法从流体渗流力学出发，综合考虑了油气渗流机理，能够对油气侧向分流能力进行定量评价，评价准确性高。同时，该方法仅需地质资料数据，不需要依赖于模拟实验，评价步骤简单且成本低。此外，该方法对于非生烃层系断-砂配置下油气侧向分流能力的评价均可适用，适用范围较广，对寻找有利储集层段具有重要意义。
在一优选实施例中，所述单井的地质资料包括地震资料、录井资料、测井解释资料和地层倾角测井资料。本实施例进一步限定了最优的地质资料组合，可以理解的是，本实施例并不局限于上述所列举的地质资料种类，还可以为本领域技术人员所熟知的其它常用地质资料。
在一优选实施例中，所述含油气性情况包括油气综合解释结果、含油饱和度和含油气高度三项指标。本实施例进一步限定了根据地质资料确定样本砂层含油气性情况的具体指标，该三项指标可通过测井解释资料和录井资料获得。可以理解的是，本实施例中含油气性情况并不局限于上述所列举的三项指标，本领域中其他能够用于对样本砂层是否可侧向分流油气做出准确判断的指标均可适用。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
以黄骅坳陷北大港潜山为研究区，取其中GG16102单井进行评价，GG16102井位于北大港潜山港西断层下盘，该断层上盘古近系烃源岩生成的油气经该断层输导运移至该井，为排除石炭-二叠系烃源岩自生自储对该评价方法的影响，故选取该井二叠系下石盒子组的储集砂层作为评价对象。
(1)取GG16102井二叠系下石盒子组的11个不同储集砂层作为样本砂层，其中，干层4个、差油层4个、上干层下油层2个、油层1个。根据GG16102井的测井解释资料和录井资料，确定11个样本砂层所对应的油气综合解释结果、含油饱和度和含油气高度三项指标，结果如表1所示；进而，根据GG16102井的地震资料、录井资料、测井解释资料和地层倾角测井资料，利用公式(1)分别计算11个样本砂层所对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数，结果如表1所示。
表1 GG16102井中11个样本砂层对应的数据统计表
Figure BDA0001819080160000071
(2)根据11个样本砂层的含油气情况，确定其是否可侧向分流油气，结果如表1所示，其中，4-8号、10号和11号共7个样本砂层可侧向分流油气，其对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数的最小值为0.15，因而，以0.15作为断-砂配置油气侧向分流能力系数的临界值。
(3)以GG16102井中深度为1801.99-1802.78和1826.61-1829.77的储集砂层作为未知储集砂层，利用公式(1)分别计算两个未知储集砂层所对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数，结果如表2所示。其中，12号储集砂层的断-砂配置油气侧向分流能力系数小于0.15，因而，该储集砂层的评价结果为无法侧向分流油气；13号储集砂层的断-砂配置油气侧向分流能力系数大于0.15，因而，该储集砂层的评价结果为可侧向分流油气。
表2 GG16102井中2个未知储集砂层对应的数据及评价结果
Figure BDA0001819080160000081
(4)结果验证：根据GG16102井的测井解释资料和录井资料可知，12号储集砂层的油气综合解释结果为干层，其含油饱和度和含油气高度均为0，无法侧向分流油气，与上述评价结果一致；13号储集砂层的油气综合解释结果为油层，其含油饱和度为49.91％，含油气高度为2.79m，可侧向分流油气，与上述评价结果一致。因而，本发明实施例提供的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，能够对油气侧向分流能力进行定量评价，且评价准确性高。

Claims (3)

1.一种断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以研究区内某单井的多个不同储集砂层为样本砂层，根据所述单井的地质资料，确定每一所述样本砂层内的含油气性情况，并利用公式(1)分别计算每一所述样本砂层对应的断-砂配置油气侧向分流能力系数，公式(1)的表达式如下：
Figure FDA0001819080150000011
其中，Fs为断-砂配置油气侧向分流能力系数；Ks为储集砂层的渗透率，μm2；Kf为断层的渗透率，μm2；H为储集砂层的铅直厚度，m；Hf为断层宽度，m；α为储集砂层的倾角，取值为0～90°；β为断层倾角，同向断层取值为0～90°，反向断层取值为90°～180°；
(2)根据含油气性情况判断每一所述样本砂层是否可侧向分流油气，取可侧向分流油气的所述样本砂层中，对应断-砂配置油气侧向分流能力系数的最小值，作为断-砂配置油气侧向分流能力系数的临界值；
(3)利用上述临界值对未知储集砂层的油气侧向分流能力进行评价，评价标准为：若未知储集砂层的断-砂配置油气侧向分流能力系数大于或等于所述临界值，则所述未知储集砂层可侧向分流油气；反之，则所述未知储集砂层无法侧向分流油气。
2.根据权利要求1所述的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，其特征在于：所述单井的地质资料包括地震资料、录井资料、测井解释资料和地层倾角测井资料。
3.根据权利要求2所述的断-砂配置油气侧向分流能力的定量评价方法，其特征在于：所述含油气性情况包括油气综合解释结果、含油饱和度和含油气高度三项指标。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109993461B (zh) * 2019-04-18 2021-11-05 中国石油化工股份有限公司 一种断-盖配置条件下油气纵向分流比例的定量评价方法
CN110910265A (zh) * 2019-11-11 2020-03-24 成都理工大学 一种基于断-砂配置演化的天然气成藏分析方法
CN113759099B (zh) * 2021-09-07 2023-07-21 重庆科技学院 一种源储侧接型油气藏油气充注能力的定量评价方法
CN114458310B (zh) * 2022-02-16 2024-05-24 西南石油大学 一种断层低速率运动条件下原油侧向分流定向评价的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203587318U (zh) * 2013-12-15 2014-05-07 东北石油大学 一种测试油气由断裂向砂体侧向分流能力的实验装置
CN107203651A (zh) * 2016-12-30 2017-09-26 中国石油天然气股份有限公司 一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203587318U (zh) * 2013-12-15 2014-05-07 东北石油大学 一种测试油气由断裂向砂体侧向分流能力的实验装置
CN107203651A (zh) * 2016-12-30 2017-09-26 中国石油天然气股份有限公司 一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"含油气盆地输导体系特征及其控藏作用研究";孙同文;《中国博士学位论文全文数据库-基础科学辑》;20150215;A011-103 *

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