CN110439546B - 一种断层封闭性的确定方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断层封闭性的确定方法、系统、设备及介质,包括:根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值;计算断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力四项指标的乘积;利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探技术领域,特别是涉及一种断层封闭性的确定方法、系统、设备及介质。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中存在以下技术问题:
断层封闭性的研究一直是石油地质领域的热点话题,断层封闭性的好坏,直接关系到油气能否运移、油气藏能否成藏,是指导油气勘探的关键所在。目前,对于断层封闭性的研究,已经从定性研究逐渐过渡到定量的研究,尤其是随着信息化技术的发展,越来越多的信息化手段运用到断层封闭性的研究中来,增加了油气勘探的成功率,但是目前对断层封闭性的评价多是从某一主要影响因素出发,单一的来预测断层的封闭性,造成断层封闭性评价不够准确,油气藏勘探成功率较低,对于断层封闭性的研究缺乏系统性、全面性,而且同一区块每次勘探需要做大量的断层封闭性重复性研究工作。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种断层封闭性的确定方法、系统、设备及介质;
第一方面,本发明提供了一种断层封闭性的确定方法;
一种断层封闭性的确定方法,包括:
根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;
根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;
利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估。
第二方面,本发明还提供了一种断层封闭性的确定系统;
一种断层封闭性的确定系统,包括:
第一确定模块,用于根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
第二确定模块,用于根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
第三确定模块,用于根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
第四确定模块,用于根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
第五确定模块,用于根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;
第六确定模块,用于根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;
评估模块,利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估。
第三方面,本发明还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成第一方面所述方法的步骤。
第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成第一方面所述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
以往油气的勘探发开过程中,对于断层封闭性的研究多是从单一影响因素出发,本发明综合了各个影响因素,结合本地区的实际勘探情况,利用勘探区前期的勘探开发成果,建立了一套适合指导同一地区油气勘探的断层封闭性评估体系方法,为同一勘探区域后期的断层封闭能力评估建立了一套参考标准,减少了后期勘探评估的工作量,有效的预测了断层的封闭能力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为第一个实施例的方法流程图;
图2为第一个实施例的地区断层封闭综合能力值X分布情况统计图;
图3为验证实施例的断层油藏剖面图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
专业术语介绍:
断距,是指断层两盘上对应层之间的垂直距离。
断层,是指地壳受力发生断裂,沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。
断层上盘,是指位于断层面以上的断块称为上盘
断层下盘,是指位于断层面以下的断块称为上盘
断层带:由主断层面及其两侧破碎岩块以及若干次级断层或破裂面组成的地带
地层水,是指指油藏边部和底部的边水和底水、层间水以及与原油同层的束缚水的总称。
断面压力,是指断层面所受的净压力,它与断面正应力和地层孔隙流体压力有关。
成岩作用,是指在一定压力、温度的影响下,由松散的沉积物转变为沉积岩的过程。
排替压力,是指又叫排驱压力,指某一岩样中的润湿相流体被非润湿相流体开始排替所需的最低压力。
实施例一,本实施例提供了一种断层封闭性的确定方法;
如图1所示,一种断层封闭性的确定方法,包括:
根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;
根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;
利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估。
作为一个或多个实施例,所述根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;具体步骤包括:
先对断距内所有地层泥岩厚度进行求和,将求和的结果作为分子,将断层上盘与下盘的垂直距离作为分母,求分子与分母的比值,将比值作为断层带的泥质含量。
应理解的,所述根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;具体步骤包括:
其中,SGR表示断层带的泥质含量,单位为%;M表示断距内泥岩的单层厚度;
H表示断层的上盘与下盘的垂直距离。
应理解的,由于断层带的泥质含量主要来源于断层两侧的上下盘,断层带的泥质含量越多,越有利于断层的封闭,因此可以利用断层涂抹因子SGR来表示,计算并统计样本的SGR数据。
作为一个或多个实施例,所述根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;具体步骤包括:
首先,计算上覆地层的平均密度与地层水的密度的差值,将断面距离地表的深度、差值和断层的倾角度数的余弦进行乘积,乘积结果即为断面压力。
应理解的,所述根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;具体步骤包括:
P=H(ρr-ρw)*0.009876*cosθ;
其中,P表示断面正压力,单位为MPa;H表示断面距离地表的深度,单位为米;ρr表示上覆地层的平均密度,单位为克每立方厘米;ρw表示地层水的密度,单位为克每立方厘米;θ表示断层的倾角度数;
应理解的,断层的断面压力不仅与断层的倾角有关,也与断层的埋深、上覆地层的地层密度有关,断面压力P越大,越有利于断层的封闭。
作为一个或多个实施例,所述根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;具体步骤包括:
断层成岩作用,等于断面压力乘以成岩时间。
应理解的,断层带泥岩的成岩作用对于断层封闭性具有重要的影响,断层成岩时间越久,断层的封闭性越强,成岩作用与断层的成岩时间和断面压力有关,成岩时间可以用T来表示,是指断层停止活动距今的时间,成岩作用用F来表示,由此可得:F=P*T。
作为一个或多个实施例,所述根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;具体步骤包括:
排替压力,等于断层带的泥质含量和断面压力的乘积。
应理解的,断层的排替压力的大小一般与断层带的泥质含量、断面压力有关,断层的泥质含量越多,断面压力越大,断层的排替压力越大,其封闭油气的能力越强,我们用N=SGR*P来表示排替压力大小。
作为一个或多个实施例,所述根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;具体步骤包括:
断层封闭综合能力值,等于断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力的乘积,再将乘积除以一个常数。
应理解的,所述根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值X;具体步骤包括:
其中,C为常数,其一般取值为200。
作为一个或多个实施例,所述根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;具体步骤包括:
根据所选择样本,计算出油层和水层的断层封闭综合能力值,根据计算结果绘制断层封闭综合能力值散点图或柱形图,在散点图或柱形图中,寻找油层与水层两者之间的断层封闭综合能力值临界值,将断层封闭综合能力值临界值作为本地区的断层封闭能力综合分界值Q。
统计形成断层油气藏的样本中的断层带泥质含量、断面压力、成岩作用、排替压力四项中的每一项的最小值,作为每一项指标的设定阈值,即单项指标值。
如图2所示,水层与油层的断层封闭综合能力值在15处形成明显的界限,断层封闭综合能力值在15以上断层可以封闭住油气,在15以下断层无法封闭住油气,不包括稠油,因此可以将15作为断层封闭能力综合分界值Q,用以评价本地区断层的封闭性综合能力。
作为一个或多个实施例,所述利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估;具体步骤包括:
如果四项指标的乘积小于断层封闭综合能力分界值,则表示当前断层封闭性差;
如果四项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有三项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较差;
如果四项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有两项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性一般;
如果四项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有一项指标小于对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较强;
如果四项指标的乘积大于断层封闭综合能力值,但是四项指标均大于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性强。
应理解的,运用单项指标和分界值作为评估断层封闭性的评估指标,建立起同一地区的断层评估指标体系,优选有利的勘探目的区域,为以后的油气勘探做准备。
表1断层封闭能力评估标准指标体系
验证评价标准的可靠性。选择S地区中5个已经探明的断层作为验证本方法发明可靠性的样本,编号为验证断层1-5,相关断层分布如图3所示,其中验证断层1、验证断层2均可以封闭住油气可以形成断层油气藏,断层封闭综合能力值大于分界值15,验证断层1三项指标大于单项指标,属于较强级别,验证断层2四项指标均大于单项指标,封闭性强。验证断层3、验证断层4、验证断层5为断层封闭综合能力值小于分界值15,封闭性差的断层,同时也未成藏,理论验证与实际情况相符,证明了本发明的可靠性。
本发明运用油气勘探专业知识,结合指标评价、标准制定等思想,从影响断层封闭性的本质因素出发,建立起一套科学的评估指标体系标准,判断同一个地区的断层封闭能力。
断层能否封闭住油气,形成断层油气藏,这与断层本身的封闭性的大小有直接关系,影响断层封闭性的因素众多,主要包括断层断距大小、断层的倾角、上覆岩层的密度、断层带的泥质含量、断层带的成岩压实作用、断面压力、断层排替压力等影响因素。
经综合考量,断层带的泥质含量、断层的断面压力、断层的排替压力以及断层带泥岩的成岩作用四个影响因素是衡量一个断层封闭能力强弱的重要指标,一般来说,断层的断层带泥质含量越多,成岩作用越强,断面压力越大,断层排替压力越大,断层的封闭性越强,断层的泥质含量、成岩压实作用、断层带的排替压力以及断面压力与断层的封闭性成正比。
由于同一个区块,油气的性质属性、地质条件概况相似,不同的断层之间断层封闭油气能力可类比性强,因此可以利用类比统计方法建立一套指标标准来衡量预测研究区内未勘探区的断层封闭能力。
实施例二,本实施例还提供了一种断层封闭性的确定系统;
一种断层封闭性的确定系统,包括:
第一确定模块,用于根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
第二确定模块,用于根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
第三确定模块,用于根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
第四确定模块,用于根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
第五确定模块,用于根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;
第六确定模块,用于根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值;
评估模块,用于利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估。
本发明还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成方法中的各个操作,为了简洁,在此不再赘述。
所述电子设备可以是移动终端以及非移动终端,非移动终端包括台式计算机,移动终端包括智能手机(Smart Phone,如Android手机、IOS手机等)、智能眼镜、智能手表、智能手环、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理等可以进行无线通信的移动互联网设备。
应理解,在本发明中,该处理器可以是中央处理单元CPU,该处理器还算可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC,现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如,存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元即算法步骤,能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能的划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或者直接耦合或者通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性、机械或其它的形式。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种断层封闭性的确定方法,其特征是,包括:
根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;
利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估;
统计形成断层油气藏的样本中的断层带泥质含量、断面压力、成岩作用、排替压力四项中的每一项的最小值,作为每一项指标的设定阈值,即单项指标值;
所述利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估,具体步骤包括:
如果四项单项指标的乘积小于断层封闭综合能力分界值,则表示当前断层封闭性差;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有三项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较差;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有两项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性一般;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有一项指标小于对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较强;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是四项指标均大于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性强;
其中,所述断层封闭综合能力值,等于断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力的乘积,再将乘积除以一个常数;
所述根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值,具体步骤包括:
根据所选择样本,计算出油层和水层的断层封闭综合能力值,根据计算结果绘制断层封闭综合能力值散点图或柱形图,在散点图或柱形图中,寻找油层与水层两者之间的断层封闭综合能力值临界值,将断层封闭综合能力值临界值作为本地区的断层封闭能力综合分界值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;具体步骤包括:
先对断距内所有地层泥岩厚度进行求和,将求和的结果作为分子,将断层上盘与下盘的垂直距离作为分母,求分子与分母的比值,将比值作为断层带的泥质含量。
3.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;具体步骤包括:
首先,计算上覆地层的平均密度与地层水的密度的差值,将断面距离地表的深度、上覆地层的平均密度与地层水的密度的差值和断层的倾角度数的余弦进行乘积,乘积结果即为断面压力。
4.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;具体步骤包括:
断层成岩作用,等于断面压力乘以成岩时间。
5.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;具体步骤包括:
排替压力,等于断层带的泥质含量和断面压力的乘积。
6.一种断层封闭性的确定系统,其特征是,包括:
第一确定模块,用于根据断距内泥岩的单层厚度,和断层上盘与下盘的垂直距离,确定断层带的泥质含量;
第二确定模块,用于根据上覆地层的平均密度、地层水的密度和断层的倾角度数,确定断面压力;
第三确定模块,用于根据断面压力和成岩时间,确定断层成岩作用;
第四确定模块,用于根据断层带的泥质含量和断面压力,确定排替压力;
第五确定模块,用于根据断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力,确定断层封闭综合能力值;
第六确定模块,用于根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值;
评估模块,用于利用断层封闭综合能力分界值和单项指标对断层封闭性进行评估;
统计形成断层油气藏的样本中的断层带泥质含量、断面压力、成岩作用、排替压力四项中的每一项的最小值,作为每一项指标的设定阈值,即单项指标值;
所述利用断层封闭综合能力分界值和单项指标值对断层封闭性进行评估,具体步骤包括:
如果四项单项指标的乘积小于断层封闭综合能力分界值,则表示当前断层封闭性差;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有三项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较差;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有两项指标均小于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性一般;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是有一项指标小于对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性较强;
如果四项单项指标的乘积大于断层封闭综合能力分界值,但是四项指标均大于各自对应的单项指标值,则表示当前断层封闭性强;
所述断层封闭综合能力值,等于断层带的泥质含量、断面压力、断层成岩作用和排替压力的乘积,再将乘积除以一个常数;
所述根据断层封闭综合能力值的分布情况,确定油层和水层的分界值,即断层封闭综合能力分界值,具体步骤包括:
根据所选择样本,计算出油层和水层的断层封闭综合能力值,根据计算结果绘制断层封闭综合能力值散点图或柱形图,在散点图或柱形图中,寻找油层与水层两者之间的断层封闭综合能力值临界值,将断层封闭综合能力值临界值作为本地区的断层封闭能力综合分界值。
7.一种电子设备,其特征是,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征是,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成权利要求1-5任一项所述的方法。
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