CN110648029A - 一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，具体包括如下步骤：S1、建立混源气成藏过程动态地球化学模型，利用地球化学正演方法，阐明混源气藏形成过程中天然气地球化学行为，进而利用数学手段定量地表达出混源气动态地球化学模型，所述步骤S1中对于地球化学模型的表达中包括气藏连通性分析、立体性质分析、储量核实、驱动类型确定、气井生产能力分析、气藏开采状况分析和钻井，完井与采气工艺措施效果分析，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过地球化学模型的建立，可以更好的对于气藏动态聚散过程进行研究，对于天然气富集因素进行分析，从而便于天然气聚散成藏的客观评估和后期的合理开采。
Description
技术领域
本发明涉及气田技术领域，具体为一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法。
背景技术
气藏动态分析是气田开发管理的核心，它贯彻于气田开发的始终，涉及面又广，只有掌握气井、气藏的开采动态和开发动态，研究分析其动态机理，不断加深对气井、气藏的开采特征和开采规律的认识，才能把握气田开发的主动权，编制出最佳的开发方案、开发调整方案、开采挖潜方案和切合实际的生产规划，实现高效合理和科学开发气田的目的，取得最佳经济效益，并指导下游工程的健康发展。
但是现有技术中，都是对于气藏动态的直接进行聚散成藏，但是有很多问题，各地的环境不一样，各地的岩石，以及当地的环境，都会造成成藏过程中的效率影响，这里虽然很多地区可以实现气藏动态聚散成藏过程，但是并不是科学与合理的。
发明内容
本发明提供一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，可以有效解决上述背景技术中提出现有技术中，都是对于气藏动态的直接进行聚散成藏，但是有很多问题，各地的环境不一样，各地的岩石，以及当地的环境，都会造成成藏过程中的效率影响，这里虽然很多地区可以实现气藏动态聚散成藏过程，但是并不是科学与合理的的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，具体包括如下步骤：
S1、建立混源气成藏过程动态地球化学模型，利用地球化学正演方法，阐明混源气藏形成过程中天然气地球化学行为，进而利用数学手段定量地表达出混源气动态地球化学模型；
S2、开发天然气成藏过程的地球化学示踪新指标，开发重稀有气体同位素气源对比新指标，并将其应用于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究；
S3、建立天然气形成演化的地质地球化学和相关数学模型，定量研究原生沥青、干酪根和次生沥青的生气和演化过程，建立相关地质和数学模型；
S4、阐明天然气生成和聚集过程中组分及同位素分馏机理，建立天然气同位素分馏动力学的数理模型，测定天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度。
根据上述技术方案，所述步骤S1中对于地球化学模型的表达中包括气藏连通性分析、立体性质分析、储量核实、驱动类型确定、气井生产能力分析、气藏开采状况分析和钻井，完井与采气工艺措施效果分析。
根据上述技术方案，所述气藏连通性分析对于储层纵向和横向连通性、断层分布及分隔情况、压力与水动力系统、油气水分布边界进行分析；
所述立体性质分析对于流体组成及性质分布差异、流体组成变化特征、特殊气藏气体组成进行分析；
所述储量核实对于地质储量、可采储量、单井控制储量进行核实；
所述驱动类型确定对气藏驱动类型进行分析；
所述气井生产能力分析对于气井绝对无阻流量、采气指数、产能分布特征进行分析；
所述气藏开采状况分析对于压力系统变化、层间串流及地层水活动、未动用潜力进行预测；
所述钻井，完井与采气工艺措施效果分析钻井井斜、井眼变化、井底污染状况、完井方式、射孔完善程度、产液、带液能力与管柱摩阻损失、井下油套管破裂、井壁坍塌与产层掩埋情况、修井、增压、气举、机抽、泡排、水力、增设泵和气流喷射泵。
根据上述技术方案，所述步骤S2中对于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究包括：
(1)、建立气藏特性参数与气藏潜在损害的定量关系，建立钻井完井液损害气藏定量预测模式，提出保护气藏的技术途径；
(2)、揭示其流变动力学特征与化学成因的相关规律，确定高温酸岩反应动力学特征与二次损害机理及其主控因素，确定影响气藏高效改造的主控因素及其影响规律；
(3)、确定气藏岩石表面润湿性与表面自由能的影响因素，确定水束缚堵塞表征参数与孔渗参数的相关规律，建立水束缚形成与控制模型，形成防治气藏水束缚堵塞损害的基本理论与方法；
(4)、确定影响水合物晶粒尺寸、浓度分布和流动阻力的主要因素，建立晶粒生长动力学和流动阻力模型，建立多相流动体系在减压降温过程中水合物生成的动态预测模型，提出采气系统中水合物生成的抑制途径；
(5)、建立气藏岩石孔隙体系的随机网络等效介质理论模型，建立气藏气/液/固体系中微粒沉积、分散、运移动力学特征与渗流特征之间的相关关系，形成气藏开发中近井地带微粒运移堵塞定量预测与评价的理论基础。
根据上述技术方案，所述步骤S2中对于气/液/固复杂相变进行研究：
(1)混凝气杂相变特征研究，包括凝析油气物理性质及组成，流体相态随气油比的变化，重组分对流体相态的影响高含蜡凝析气相态特征，近临界流体相态特征以及近井区域凝析气相态动态变化研究；
(2)、多孔介质相变影响因素及渗流机理研究，包括微观孔隙结构仿真模型，多孔介质中凝析气的相变特征，通过凝析气在高温高压长岩心中的流动试验研究凝析液在近井地带的聚集现象，凝析液聚集的数学模型和求解方法，分析聚集及渗流机理，通过凝析气在不同含水饱和度下高温高压长岩芯中流动试验，研究含水对相变的影响；
(3)、气液变相态渗流理论研究，包括气液变相态非达西渗流规律，气液变相态渗流模型，气液变相态相对渗透率理论模型以及固相沉积对渗流影响的数学模型研究，研制气液变相渗流对开采动态影响的规律预测软件；
(4)、低渗气藏非达西渗流规律研究，包括低渗岩心低速非达西渗流实验，低渗岩心高速非达西渗流实验，多重介质对天然气渗流规律的影响分析，滑脱效应、扩散效应、水对天然气渗流规律的影响分析以及低渗透气藏气固作用条件下多重介质非达西渗流模型建立和求解；
(5)、气藏变形介质中流体渗流规律研究，包括岩石变形实验与多孔介质岩石变形模型，介质变形对储层孔隙结构、裂缝形态及储层毛管曲线的影响，变形介质岩石稳定性与破坏机理，固相颗粒脱落、运移堵塞规律及防治方法，变形介质储层孔隙度、渗透率与应力关系的模型，岩石变形与渗流耦合数学模型建立、数值求解及预测方法研究。
根据上述技术方案，所述步骤S4中天然气同位素分馏动力学的数理模型建立中，包括稳定同位素成烃-成藏示踪系的完善，轻烃化合物成烃-成藏示踪系的建立，三位一体示踪体系间关系综合研究及典型气藏地球化学成藏示踪应用，两源混合气综合定量判识。
根据上述技术方案，所述步骤S4中数理模型还包括对有机酸盐的存在、规模、地球化学理论基础和对大型天然气藏形成的作用进行研究，探讨形成有机酸盐的沉积相环境、形成物质条件、以及沉积物质在埋藏和成岩作用过程中的受控因素，分析有机酸盐生烃机制与资源潜力。
根据上述技术方案，所述步骤S4中天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度包括对于特定地区的监测，并对于不同类型输导体系、物性参数的检测。
根据上述技术方案，所述步骤S4中数理模型中对于气藏环境进行历史性考察，包括地震、岩石变形、油气、气田位置核油气渗透规律研究。
根据上述技术方案，所述步骤S4中特定地区为盆地。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，通过地球化学模型的建立，可以更好的对于气藏动态聚散过程进行研究，不同地区的温度与环境影响下，天然气的成藏参数和环境和后期储存运输均是不一样的，首先对于地理环境进行模拟，接着通过对于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪，而对于天然气富集因素进行分析，从而便于天然气聚散成藏的客观评估和后期的合理开采，而对于现在的同位素进行对比，保证了现有技术中天然气的含量的稳定，而对于一些地区中，如盆地，特殊的环境下提取做好准备，从而便于了后期的聚散成藏，适合推广使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的步骤流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供技术方案，一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，具体包括如下步骤：
S1、建立混源气成藏过程动态地球化学模型，利用地球化学正演方法，阐明混源气藏形成过程中天然气地球化学行为，进而利用数学手段定量地表达出混源气动态地球化学模型；
S2、开发天然气成藏过程的地球化学示踪新指标，开发重稀有气体同位素气源对比新指标，并将其应用于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究；
S3、建立天然气形成演化的地质地球化学和相关数学模型，定量研究原生沥青、干酪根和次生沥青的生气和演化过程，建立相关地质和数学模型；
S4、阐明天然气生成和聚集过程中组分及同位素分馏机理，建立天然气同位素分馏动力学的数理模型，测定天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度。
根据上述技术方案，步骤S1中对于地球化学模型的表达中包括气藏连通性分析、立体性质分析、储量核实、驱动类型确定、气井生产能力分析、气藏开采状况分析和钻井，完井与采气工艺措施效果分析。
根据上述技术方案，气藏连通性分析对于储层纵向和横向连通性、断层分部及分隔情况、压力与水动力系统、油气水分布边界进行分析；
立体性质分析对于流体组成及性质分布差异、流体组成变化特征、特殊气藏气体组成进行分析；
储量核实对于地质储量、可采储量、单井控制储量进行核实；
驱动类型确定对气藏驱动类型进行分析；
气井生产能力分析对于气井绝对无阻流量、采气指数、产能分布特征进行分析；
气藏开采状况分析对于压力系统变化、层间串流及地层水活动、未动用潜力进行预测；
钻井，完井与采气工艺措施效果分析钻井井斜、井眼变化、井底污染状况、完井方式、射孔完善程度、产液、带液能力与管柱摩阻损失、井下油套管破裂、井壁坍塌与产层掩埋情况、修井、增压、气举、机抽、泡排、水力、增设泵和气流喷射泵。
根据上述技术方案，步骤S2中对于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究包括：
(1)、建立气藏特性参数与气藏潜在损害的定量关系，建立钻井完井液损害气藏定量预测模式，提出保护气藏的技术途径；
(2)、揭示其流变动力学特征与化学成因的相关规律，确定高温酸岩反应动力学特征与二次损害机理及其主控因素，确定影响气藏高效改造的主控因素及其影响规律；
(3)、确定气藏岩石表面润湿性与表面自由能的影响因素，确定水束缚堵塞表征参数与孔渗参数的相关规律，建立水束缚形成与控制模型，形成防治气藏水束缚堵塞损害的基本理论与方法；
(4)、确定影响水合物晶粒尺寸、浓度分布和流动阻力的主要因素，建立晶粒生长动力学和流动阻力模型，建立多相流动体系在减压降温过程中水合物生成的动态预测模型，提出采气系统中水合物生成的抑制途径；
(5)、建立气藏岩石孔隙体系的随机网络等效介质理论模型，建立气藏气/液/固体系中微粒沉积、分散、运移动力学特征与渗流特征之间的相关关系，形成气藏开发中近井地带微粒运移堵塞定量预测与评价的理论基础。
根据上述技术方案，步骤S2中对于气/液/固复杂相变进行研究：
(1)混凝气杂相变特征研究，包括凝析油气物理性质及组成，流体相态随气油比的变化，重组分对流体相态的影响高含蜡凝析气相态特征，近临界流体相态特征以及近井区域凝析气相态动态变化研究；
(2)、多孔介质相变影响因素及渗流机理研究，包括微观孔隙结构仿真模型，多孔介质中凝析气的相变特征，通过凝析气在高温高压长岩心中的流动试验研究凝析液在近井地带的聚集现象，凝析液聚集的数学模型和求解方法，分析聚集及渗流机理，通过凝析气在不同含水饱和度下高温高压长岩芯中流动试验，研究含水对相变的影响；
(3)、气液变相态渗流理论研究，包括气液变相态非达西渗流规律，气液变相态渗流模型，气液变相态相对渗透率理论模型以及固相沉积对渗流影响的数学模型研究，研制气液变相渗流对开采动态影响的规律预测软件；
(4)、低渗气藏非达西渗流规律研究，包括低渗岩心低速非达西渗流实验，低渗岩心高速非达西渗流实验，多重介质对天然气渗流规律的影响分析，滑脱效应、扩散效应、水对天然气渗流规律的影响分析以及低渗透气藏气固作用条件下多重介质非达西渗流模型建立和求解；
(5)、气藏变形介质中流体渗流规律研究，包括岩石变形实验与多孔介质岩石变形模型，介质变形对储层孔隙结构、裂缝形态及储层毛管曲线的影响，变形介质岩石稳定性与破坏机理，固相颗粒脱落、运移堵塞规律及防治方法，变形介质储层孔隙度、渗透率与应力关系的模型，岩石变形与渗流耦合数学模型建立、数值求解及预测方法研究。
根据上述技术方案，步骤S4中天然气同位素分馏动力学的数理模型建立中，包括稳定同位素成烃-成藏示踪系的完善，轻烃化合物成烃-成藏示踪系的建立，三位一体示踪体系间关系综合研究及典型气藏地球化学成藏示踪应用，两源混合气综合定量判识。
根据上述技术方案，步骤S4中数理模型还包括对有机酸盐的存在、规模、地球化学理论基础和对大型天然气藏形成的作用进行研究，探讨形成有机酸盐的沉积相环境、形成物质条件、以及沉积物质在埋藏和成岩作用过程中的受控因素，分析有机酸盐生烃机制与资源潜力。
根据上述技术方案，步骤S4中天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度包括对于特定地区的监测，并对于不同类型输导体系、物性参数的检测。
根据上述技术方案，步骤S4中数理模型中对于气藏环境进行历史性考察，包括地震、岩石变形、油气、气田位置核油气渗透规律研究。
根据上述技术方案，步骤S4中特定地区为盆地。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，通过地球化学模型的建立，可以更好的对于气藏动态聚散过程进行研究，不同地区的温度与环境影响下，天然气的成藏参数和环境和后期储存运输均是不一样的，首先对于地理环境进行模拟，接着通过对于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪，而对于天然气富集因素进行分析，从而便于天然气聚散成藏的客观评估和后期的合理开采，而对于现在的同位素进行对比，保证了现有技术中天然气的含量的稳定，而对于一些地区中，如盆地，特殊的环境下提取做好准备，从而便于了后期的聚散成藏，适合推广使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1、建立混源气成藏过程动态地球化学模型，利用地球化学正演方法，阐明混源气藏形成过程中天然气地球化学行为，进而利用数学手段定量地表达出混源气动态地球化学模型；
S2、开发天然气成藏过程的地球化学示踪新指标，开发重稀有气体同位素气源对比新指标，并将其应用于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究；
S3、建立天然气形成演化的地质地球化学和相关数学模型，定量研究原生沥青、干酪根和次生沥青的生气和演化过程，建立相关地质和数学模型；
S4、阐明天然气生成和聚集过程中组分及同位素分馏机理，建立天然气同位素分馏动力学的数理模型，测定天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度。
2.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S1中对于地球化学模型的表达中包括气藏连通性分析、立体性质分析、储量核实、驱动类型确定、气井生产能力分析、气藏开采状况分析和钻井，完井与采气工艺措施效果分析。
3.根据权利要求2所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述气藏连通性分析对于储层纵向和横向连通性、断层分布及分隔情况、压力与水动力系统、油气水分布边界进行分析；
所述立体性质分析对于流体组成及性质分布差异、流体组成变化特征、特殊气藏气体组成进行分析；
所述储量核实对于地质储量、可采储量、单井控制储量进行核实；
所述驱动类型确定对气藏驱动类型进行分析；
所述气井生产能力分析对于气井绝对无阻流量、采气指数、产能分布特征进行分析；
所述气藏开采状况分析对于压力系统变化、层间串流及地层水活动、未动用潜力进行预测；
所述钻井，完井与采气工艺措施效果分析钻井井斜、井眼变化、井底污染状况、完井方式、射孔完善程度、产液、带液能力与管柱摩阻损失、井下油套管破裂、井壁坍塌与产层掩埋情况、修井、增压、气举、机抽、泡排、水力、增设泵和气流喷射泵。
4.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S2中对于重点气区气气对比、气源对比和源岩追踪研究包括：
(1)、建立气藏特性参数与气藏潜在损害的定量关系，建立钻井完井液损害气藏定量预测模式，提出保护气藏的技术途径；
(2)、揭示其流变动力学特征与化学成因的相关规律，确定高温酸岩反应动力学特征与二次损害机理及其主控因素，确定影响气藏高效改造的主控因素及其影响规律；
(3)、确定气藏岩石表面润湿性与表面自由能的影响因素，确定水束缚堵塞表征参数与孔渗参数的相关规律，建立水束缚形成与控制模型，形成防治气藏水束缚堵塞损害的基本理论与方法；
(4)、确定影响水合物晶粒尺寸、浓度分布和流动阻力的主要因素，建立晶粒生长动力学和流动阻力模型，建立多相流动体系在减压降温过程中水合物生成的动态预测模型，提出采气系统中水合物生成的抑制途径；
(5)、建立气藏岩石孔隙体系的随机网络等效介质理论模型，建立气藏气/液/固体系中微粒沉积、分散、运移动力学特征与渗流特征之间的相关关系，形成气藏开发中近井地带微粒运移堵塞定量预测与评价的理论基础。
5.根据权利要求4所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S2中对于气/液/固复杂相变进行研究：
(1)混凝气杂相变特征研究，包括凝析油气物理性质及组成，流体相态随气油比的变化，重组分对流体相态的影响高含蜡凝析气相态特征，近临界流体相态特征以及近井区域凝析气相态动态变化研究；
(2)、多孔介质相变影响因素及渗流机理研究，包括微观孔隙结构仿真模型，多孔介质中凝析气的相变特征，通过凝析气在高温高压长岩心中的流动试验研究凝析液在近井地带的聚集现象，凝析液聚集的数学模型和求解方法，分析聚集及渗流机理，通过凝析气在不同含水饱和度下高温高压长岩芯中流动试验，研究含水对相变的影响；
(3)、气液变相态渗流理论研究，包括气液变相态非达西渗流规律，气液变相态渗流模型，气液变相态相对渗透率理论模型以及固相沉积对渗流影响的数学模型研究，研制气液变相渗流对开采动态影响的规律预测软件；
(4)、低渗气藏非达西渗流规律研究，包括低渗岩心低速非达西渗流实验，低渗岩心高速非达西渗流实验，多重介质对天然气渗流规律的影响分析，滑脱效应、扩散效应、水对天然气渗流规律的影响分析以及低渗透气藏气固作用条件下多重介质非达西渗流模型建立和求解；
(5)、气藏变形介质中流体渗流规律研究，包括岩石变形实验与多孔介质岩石变形模型，介质变形对储层孔隙结构、裂缝形态及储层毛管曲线的影响，变形介质岩石稳定性与破坏机理，固相颗粒脱落、运移堵塞规律及防治方法，变形介质储层孔隙度、渗透率与应力关系的模型，岩石变形与渗流耦合数学模型建立、数值求解及预测方法研究。
6.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S4中天然气同位素分馏动力学的数理模型建立中，包括稳定同位素成烃-成藏示踪系的完善，轻烃化合物成烃-成藏示踪系的建立，三位一体示踪体系间关系综合研究及典型气藏地球化学成藏示踪应用，两源混合气综合定量判识。
7.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S4中数理模型还包括对有机酸盐的存在、规模、地球化学理论基础和对大型天然气藏形成的作用进行研究，探讨形成有机酸盐的沉积相环境、形成物质条件、以及沉积物质在埋藏和成岩作用过程中的受控因素，分析有机酸盐生烃机制与资源潜力。
8.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S4中天然气生成、运移阶段同位素分馏参数及变化幅度包括对于特定地区的监测，并对于不同类型输导体系、物性参数的检测。
9.根据权利要求1所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S4中数理模型中对于气藏环境进行历史性考察，包括地震、岩石变形、油气、气田位置核油气渗透规律研究。
10.根据权利要求8所述的一种气藏动态聚散成藏过程的分析方法，其特征在于，所述步骤S4中特定地区为盆地。
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