CN112698424B - 一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法 - Google Patents

一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法。它包括以下步骤：(1)岩屑深度校正；(2)根据步骤(1)中岩屑深度的校正结果，进行围岩排替压力计算；(3)断层岩排替压力计算，将断层岩等效为地下某深度处水平地层，将断裂带以外围岩i小层厚度记为ΔZi；根据式III计算，即得到断层岩排替压力计算；Pdf＝0.00191n(H断×(ρr‑ρw)×cosθ/ρr×∑(Vshi×ΔZi/D)×100％)‑0.0052(式III)，式III中，Pdf为断层岩拍替压力，MPa；ρr为岩石密度，g/cm3；ρw为地下水密度，g/cm3；θ为断层倾角，°，H断为断层埋深，m；Vshi为断裂带以外围岩i小层泥质含量，ΔZi为断裂带以外围岩i小层厚度，D为垂直断距。本发明是对测定的岩屑数据进行分析，数据容易获取；基于测定的岩屑数据开展相关研究，结果的准确性高，并大幅降低了断层封堵研究的费用。

Description

一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法
技术领域
本发明涉及一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法，属于油田勘探开发领域。
背景技术
断层岩排替压力是判断断层封堵性的关键数据。现有技术一般基于断层岩岩心直接测量或围岩岩心间接推导。不管哪种方法，都离不开岩心数据的标定。但很多油田，尤其是海上或深水油田，取心费用高昂，岩心非常稀缺，导致断层封堵性相关研究受到限制。与常规技术相比，本技术基于岩屑分析化验数据推断断层岩排替压力，既拓宽了断层封堵性研究方法，也降低了断层封堵性研究成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法。
本发明提供的一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法，包括以下步骤：
(1)岩屑深度校正
1)将岩屑测量的泥质含量样本以棒状图的形式按岩屑埋藏深度绘制在单井综合柱状图上；
2)将所述测量的岩屑泥质含量的棒状图外包络形状与测井解释的泥质含量曲线形状相匹配，使所述岩屑的埋藏深度与所述岩屑的测井深度保持一致，得到测量的岩屑泥质含量对应校正后的岩屑的埋藏深度的棒状图；
3)对步骤2)中校正后的棒状图中的岩屑实际埋藏深度记为DEPTH*，DEPTH*所对应的测井解释的泥质含量记为Vsh*；
(2)围岩排替压力计算
计算步骤(1)-3)中DEPTH*×Vsh*的值，并以DEPTH*×Vsh*作为横坐标，Pd作为纵坐标，建立排替压力Pd与DEPTH*×Vsh*的回归关系式，则得到断裂带以外围岩排替压力的回归曲线；
(3)断层岩排替压力计算
1)结合步骤(2)中所述断裂带以外围岩排替压力的回归曲线，将断层岩等效为地下某深度处水平地层，将断裂带以外围岩i小层厚度记为△Zi；采用SGR法，根据式Ⅰ计算，得到断面上某点断层泥含量；
SGR＝∑(Vshi×△Zi/D)×100％ 式Ⅰ
式Ⅰ中，SGR为断面上某点断层泥含量，Vshi为断裂带以外围岩i小层泥质含量，△Zi为断裂带以外围岩i小层厚度，D为垂直断距；
2)根据式Ⅱ计算，得到断层岩等效埋深，即H等效；
H等效＝H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr 式Ⅱ
式Ⅱ中，H等效为断层岩等效埋深，m；ρr为岩石密度，g/cm3；ρw为地下水密度，g/cm3；θ为断层倾角，°，H断为断层埋深，m；
3)根据式Ⅲ计算，即得到断层岩排替压力计算；
Pdf＝0.0019ln(H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr×∑(Vshi×△Zi/D×100％)-0.0052 式Ⅲ
式Ⅲ中，Pdf为断层岩拍替压力，MPa。
上述的方法步骤(1)-2)中，所述测量的岩屑泥质含量记为Vsh_original，所述测井解释的泥质含量记为Vsh，当∣Vsh_original-Vsh∣/Vsh<10％时，所述测量的岩屑泥质含量的棒状图外包络形状与测井解释的泥质含量曲线形状相匹配。
上述的方法步骤(2)中，所述断裂带以外围岩排替压力的回归曲线为式Ⅳ所示：
Pdr*＝0.0019ln(DEPTH*×Vsh*)-0.0052 式Ⅳ
式Ⅳ中，Pdr*为断裂带以外围岩排替压力。
上述的方法中，所述岩屑测量的泥质含量样本数量为大于10个。
上述的方法中，所述岩屑测量的泥质含量样本数量为10～50个。
本发明中，所述岩屑测量的泥质含量的测定方法采用本领域公知的方法进行测量。
本发明具有以下优点：
1、本发明是对测定的岩屑数据进行分析，数据容易获取；2、本发明大大拓展了断层封堵性评价样本来源，使油气田断层封堵性研究更为客观；3、本发明基于测定的岩屑数据开展相关研究，结果的准确性高，并大幅降低了断层封堵研究的费用。
附图说明
图1为本发明实施例中单井综合柱状图；图1中，GR为伽马测井，单位为API；CAL为井径曲线，单位为IN；RD为深侧向电阻率曲线，单位为OHMM；Vsh_original为原始泥质含量测量值，单位为％；Vsh_cal为校正后的样本泥质含量，单位为％；RS为测井解释泥质含量，单位为OHMM；Vsh为测井解释的泥质含量，Perm为测井解释渗透率，单位为mD。
图2为本发明实施例中基于深度校正后的围岩排替压力计算。
图3为本发明实施例中常规方法围岩排替压力计算。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、
(1)岩屑深度校正
根据测定的岩屑测量的泥质含量(Vsh_original)样本(样本数量16)，对岩屑样品实际埋深进行校正，使之与样品的测井深度保持一致：
1)将岩屑测量泥质含量(Vsh_original)以棒状图的形式按深度绘制在单井综合柱状图上，如图1所示。
2)在单井综合柱状图上将每组棒状图沿深度整体移动。使测量的岩屑泥质含量(Vsh_original)棒状图外包络形状与测井曲线形状相匹配(所谓匹配，指测量的岩屑泥质含量(Vsh_original)棒状图外包络形状与电阻率曲线(RD、RS)趋势相反，即测量的岩屑泥质含量(Vsh_original)高值对应电阻率曲线(RD、RS)低值)，并确保80％以上的测量的岩屑泥质含量大小与测井解释的泥质含量(Vsh)一致(∣Vsh_original-Vsh∣/Vsh<10％，则认为测量的岩屑泥质含量与测井解释的泥质含量一致)
3)将按步骤(1)-2)中深度校正后的棒状图深度记为DEPTH*，DEPTH*所对应的测井解释泥质含量记为Vsh*；
(2)围岩排替压力计算
计算DEPTH*×Vsh*，并以DEPTH*×Vsh*作为横坐标，Pd作为纵坐标，建立排替压力Pd与DEPTH*×Vsh*回归关系式，如图2所示，则断裂带以外围岩排替压力Pdr*＝0.0019ln(DEPTH*×Vsh*)-0.0052。
常规方法(与本发明相比，常规方法不对样本做深度校正，即没有步骤(1))回归的断裂带以外围岩排替压力Pdr＝0.0009ln(DEPTH×Vsh)-0.00005，见图3，Pd与DEPTH×Vsh的相关性很差。由图2-3结果可知，本发明将相关系数的平方从0.27提高到0.61，准确性更高。
(3)断层岩排替压力计算
1)结合步骤(2)中所述断裂带以外围岩排替压力的回归曲线，将断层岩等效为地下某深度处水平地层，将断裂带以外围岩i小层厚度记为△Zi，应用SGR法确定断层泥含量；
SGR＝∑(Vshi×△Zi/D)×100％
式中，SGR为断面上某点断层泥含量，Vshi为断裂带以外围岩i小层泥质含量，△Zi为断裂带以外围岩i小层厚度，D为垂直断距。
2)计算断层岩等效埋深
H等效＝H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr
式中，ρr为岩石密度，g/cm3，ρw为地下水密度，g/cm3，θ为断层倾角，°，H断为断层埋深，m。
3)断层岩排替压力计算
Pdf＝0.0019ln(H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr×∑(Vshi×△Zi/D×100％)-0.0052
式中，Pdf为断层岩拍替压力，MPa。

Claims (5)

1.一种基于岩屑的断层岩排替压力的获得方法，包括以下步骤：
(1)岩屑深度校正
1)将岩屑测量的泥质含量样本以棒状图的形式按岩屑埋藏深度绘制在单井综合柱状图上；
2)将所述测量的岩屑泥质含量的棒状图外包络形状与测井解释的泥质含量曲线形状相匹配，使所述岩屑的埋藏深度与所述岩屑的测井深度保持一致，得到测量的岩屑泥质含量对应校正后的岩屑的埋藏深度的棒状图；
3)对步骤2)中校正后的棒状图中的岩屑实际埋藏深度记为DEPTH*，DEPTH*所对应的测井解释的泥质含量记为Vsh*；
(2)围岩排替压力计算
计算步骤(1)-3)中DEPTH*×Vsh*的值，并以DEPTH*×Vsh*作为横坐标，Pd作为纵坐标，建立排替压力Pd与DEPTH*×Vsh*的回归关系式，则得到断裂带以外围岩排替压力的回归曲线；
(3)断层岩排替压力计算
1)结合步骤(2)中所述断裂带以外围岩排替压力的回归曲线，将断层岩等效为地下某深度处水平地层，将断裂带以外围岩i小层厚度记为ΔZi；采用SGR法，根据式I计算，得到断面上某点断层泥含量；
SGR＝∑(Vshi×ΔZi/D)×100％ 式I
式I中，SGR为断面上某点断层泥含量，Vshi为断裂带以外围岩i小层泥质含量，ΔZi为断裂带以外围岩i小层厚度，D为垂直断距；
2)根据式II计算，得到断层岩等效埋深，即H等效；
H等效＝H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr 式II
式II中，H等效为断层岩等效埋深，单位为m；ρr为岩石密度，单位为g/cm3；ρw为地下水密度，单位为g/cm3；θ为断层倾角，单位为°，H断为断层埋深，单位为m；
3)根据式III计算，即得到断层岩排替压力计算；
Pdf＝0.00191n(H断×(ρr-ρw)×cosθ/ρr×∑(Vshi×ΔZi/D)×100％)-0.0052 式III
式III中，Pdf为断层岩排替压力，单位为MPa。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)-2)中，所述测量的岩屑泥质含量记为Vsh_original，所述测井解释的泥质含量记为Vsh，当∣Vsh_original-Vsh∣/Vsh＜10％时，所述测量的岩屑泥质含量的棒状图外包络形状与测井解释的泥质含量曲线形状相匹配。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述断裂带以外围岩排替压力的回归曲线为式Ⅳ所示：
Pdr*＝0.0019ln(DEPTH*×Vsh*)-0.0052 式Ⅳ
式Ⅳ中，Pdr*为断裂带以外围岩排替压力。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述岩屑测量的泥质含量样本数量为大于10个。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述岩屑测量的泥质含量样本数量为10～50个。
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