CN113687441A - 一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，包括如下步骤：步骤一：获取多个已知的油柱高度数据；步骤二：获取影响断层封闭能力的因素；步骤三：根据步骤二所获取的影响断层封闭能力的因素，建立多因素约束下的断层封闭系数模型；步骤四：结合断层封闭系数和油柱高度数据，建立断层封闭系数和油柱高度的关系模型。建立陆相断陷盆地的断层封闭能力的系数和油柱高度数据建立线性关系模型，将断层封闭能力量化为数学模型数值，通过断层的封闭系数即封闭能力预测油柱高度，在实际进行勘探的会后，从封闭能力上对有利圈闭的封闭能力数据进行筛选排序，选出封闭系数对应油柱高度更高的断层进行勘探，从而指出有利勘探方向。

Description

一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法

技术领域

本发明涉及油气勘探与开发技术领域，更具体地，涉及一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法。

背景技术

陆相断陷盆地受强烈断陷活动，普遍发育多期断裂，形成一系列断块圈闭，断块圈闭主要勘探风险为控圈断层封闭能力，一些学者对断层封闭能力研究主要技术方法为应用断层上下盘岩性对接关系、断层两盘油水界面不一致、断层断距大小、断层两盘地球化学特征差异等来判断断层封闭能力，主要集中在对断层封闭能力的定性判断，长期缺乏对断层封闭能力的定量评价和对待钻圈闭控圈断层封闭油柱高度的定量预测，制约了勘探部署和钻探成功率，亟需对断层封闭能力进行定量判断。

而现有的封闭能力的定量评价方法中，如公开号为“CN104914481B”公开日为2015年9月16日的中国专利公开了一中火山岩区断层封闭性的综合评价方法，但该方法是针对火山岩区断层，并不适用于陆相断陷盆地。

发明内容

本发明为克服现有技术中缺乏对陆相断陷盆地封闭能力定量评价的问题，提供一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，对断层封闭能力进行定量分析，通过断层封闭能力转换为断层油柱高度，指出有利勘探方向。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，包括如下步骤：

步骤一：获取多个已知的油柱高度数据；

步骤二：获取影响断层封闭能力的因素；

步骤三：根据步骤二所获取的影响断层封闭能力的因素，建立多因素约束下的断层封闭系数模型；

步骤四：结合断层封闭系数和油柱高度数据，建立断层封闭系数和油柱高度的关系模型。

在上述的技术方案中，通过断层封闭系数和已知的油柱高度数据建立的关系模型是该盆地断层封闭系数和油柱高度的关系模型，将断层的封闭能力量化为具体的油柱高度数值，在实际应用上，将未知油柱高度的断层的断层封闭系数代入上述模型中，能够获得该断层预测的对应的油柱高度，从而指出有力勘探方向，从而指导钻井井点选择和钻井部署，提高勘探成功率，使得断层封闭能力能够作为定量的数据用于判断断层的油柱高度。

优选的，在所述步骤三中，断层封闭系数模型具体如下：

式中，FCI为断层封闭系数，α为Biot系数；ρ_r为地层岩石密度；ρ_w为地层水密度；ρ_c为地层压力系数；S_gr为泥岩涂抹比率；μ为泊松比；n为与岩石非线性压缩有关的常数；θ_H、θ_h、θ_v分别为沿x轴、y轴、z轴方向主应力与断层面外法线的夹角，即断层倾角。

优选的，在所述步骤四中，断层封闭系数和油柱高度的关系模型具体如下：

y＝415.37x-257.41，R²＝0.9583

式中，x为断层封闭系数FCI，y为油柱高度；R²为拟合优度

断层封闭系数和油柱高度的关系模型为线性模型，该线性模型在实际应用状态下，并非100％与断层的实际情况拟合，该模型与实际情况的符合度为95.83％。

优选的，在所述步骤一中，根据盆地内研究区已钻井钻探幅度得到井位位置距离圈闭高点数值和油水界面深度数值，油柱高度数据为井位位置距离圈闭高点数值减去油水界面深度数值。

优选的，在步骤一中，通过获取盆地的井区底层结构，将盆地划分为多个断层，获取每个断层的井位位置距离圈闭高点数值和油水界面深度数值，得到每个断层的已知油柱高度数据。

优选的，在所述步骤二中，泥岩涂抹比率是计算断裂带中泥质含量高低的参数，为断层在断移过程中滑过某点泥岩层厚度累加与垂直断距的比值。泥岩涂抹比率越大说明断层岩泥质含量越高，断层封堵能力越高。

优选的，泥岩涂抹比率计算公式如下：

式中，h1i为第i层泥岩厚度，S1i％为砂岩层泥质含量，H为断层垂直断距。

优选的，泥岩涂抹比率计算公式输入至TrapTester软件中，使用TrapTester软件进行泥岩涂抹比率的计算。

优选的，在所述步骤一中，通过获取整个盆地多个已知的油柱高度数据。通过获取整个盆地的油柱高度数据，在建立断层封闭系数和油柱高度的关系模型的时候能够更加准确。

与现有技术相比，有益效果是：建立针对陆相断陷盆地的断层封闭能力的系数和油柱高度数据建立线性关系模型，将断层封闭能力量化为具体的数学模型数值，令该关系模型实际为断层的油柱高度的预测模型，能够通过断层的封闭系数即封闭能力预测油柱高度，在实际进行勘探的会后，从封闭能力上对有利圈闭的封闭能力数据进行筛选排序，选出封闭系数对应油柱高度更高的断层进行勘探，从而指出有利勘探方向。

附图说明

图1是本发明的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示为一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法的实施例，包括如下步骤：

步骤一：获取多个已知的油柱高度数据；通过获取盆地的井区底层结构，将盆地划分为多个断层，根据盆地内研究区已钻井钻探幅度得到每个断层的井位位置距离圈闭高点数值和油水界面深度数值，油柱高度数据为井位位置距离圈闭高点数值减去油水界面深度数值；

步骤二：获取影响断层封闭能力的因素；

步骤三：根据步骤二所获取的影响断层封闭能力的因素，建立多因素约束下的断层封闭系数模型；断层封闭系数模型具体如下：

式中，FCI为断层封闭系数，α为Biot系数；ρr为地层岩石密度；ρw为地层水密度；ρc为地层压力系数；Sgr为泥岩涂抹比率；μ为泊松比；n为与岩石非线性压缩有关的常数；θH、θh、θv分别为沿x轴、y轴、z轴方向主应力与断层面外法线的夹角。

步骤四：结合断层封闭系数和油柱高度数据，建立断层封闭系数和油柱高度的关系模型，具体如下：

y＝415.37x-257.41，R2＝0.9583

式中，x为断层封闭系数FCI，y为油柱高度；R2为拟合优度。

其中，在步骤二中，泥岩涂抹比率是计算断裂带中泥质含量高低的参数，为断层在断移过程中滑过某点泥岩层厚度累加与垂直断距的比值。泥岩涂抹比率越大说明断层岩泥质含量越高，断层封堵能力越高。泥岩涂抹比率计算公式如下：

式中，h1i为第i层泥岩厚度，S1i％为砂岩层泥质含量，H为断层垂直断距。

具体的，泥岩涂抹比率计算公式输入至TrapTester软件中，使用TrapTester软件进行泥岩涂抹比率的计算。

本实施例的工作原理或工作流程：通过断层封闭系数和已知的油柱高度数据建立的关系模型是该盆地断层封闭系数和油柱高度的关系模型，将断层的封闭能力量化为具体的油柱高度数值，在实际应用上，将未知油柱高度的断层的断层封闭系数代入上述模型中，能够获得该断层预测的对应的油柱高度，从而指出有力勘探方向，从而指导钻井井点选择和钻井部署，提高勘探成功率，使得断层封闭能力能够作为定量的数据用于判断断层的油柱高度。

本实施例的有益效果：建立针对陆相断陷盆地的断层封闭能力的系数和油柱高度数据建立线性关系模型，将断层封闭能力量化为具体的数学模型数值，令该关系模型实际为断层的油柱高度的预测模型，能够通过断层的封闭系数即封闭能力预测油柱高度，在实际进行勘探的会后，从封闭能力上对有利圈闭的封闭能力数据进行筛选排序，选出封闭系数对应油柱高度更高的断层进行勘探，从而指出有利勘探方向。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：获取多个已知的油柱高度数据；

步骤二：获取影响断层封闭能力的因素；

步骤三：根据步骤二所获取的影响断层封闭能力的因素，建立多因素约束下的断层封闭系数模型；

步骤四：结合断层封闭系数和油柱高度数据，建立断层封闭系数和油柱高度的关系模型。

2.根据权利要求1所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤二中，影响断层封闭能力的因素包括断层倾角、泥岩涂抹比率Sgr、地层岩石密度ρr和地层压力系数ρ_c。

3.根据权利要求1所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤三中，断层封闭系数模型具体如下：

式中，FCI为断层封闭系数，α为Biot系数；ρ_r为地层岩石密度；ρ_w为地层水密度；ρ_c为地层压力系数；S_gr为泥岩涂抹比率；μ为泊松比；n为与岩石非线性压缩有关的常数；θ_H、θ_h、θ_v分别为沿x轴、y轴、z轴方向主应力与断层面外法线的夹角，即断层倾角。

4.根据权利要求2所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤四中，已钻圈闭控圈断层封闭系数和油柱高度的关系模型具体如下：

y＝415.37x-257.41，R²＝0.9583

式中，x为断层封闭系数FCI，y为油柱高度；R²为拟合优度。

5.根据权利要求3所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤一中，根据盆地内研究区已钻井钻探幅度得到井位位置距离圈闭高点数值和油水界面深度数值，油柱高度数据为井位位置距离圈闭高点数值减去油水界面深度数值。

6.根据权利要求5所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在步骤一中，通过获取盆地的井区底层结构，将盆地划分为多个断层，获取每个断层的井位位置距离圈闭高点数值和油水界面深度数值，得到每个断层的已知油柱高度数据。

7.根据权利要求3所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤二中，泥岩涂抹比率是计算断裂带中泥质含量高低的参数，为断层在断移过程中滑过某点泥岩层厚度累加与垂直断距的比值。

8.根据权利要求7所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，泥岩涂抹比率计算公式如下：

式中，h_1i为第i层泥岩厚度，S_1i％为砂岩层泥质含量，H为断层垂直断距。

9.根据权利要求8所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，使用TrapTester软件进行泥岩涂抹比率的计算。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种陆相断陷盆地断裂带的断层封闭能力定量评价方法，其特征在于，在所述步骤一中，通过获取整个盆地多个已知的油柱高度数据。

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