專利名稱：成藏動(dòng)力和孔隙結(jié)構(gòu)約束下的有效儲(chǔ)層成藏物性下限計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油天然氣勘探與開發(fā)領(lǐng)域，特別是一種成藏動(dòng)力和孔隙結(jié)構(gòu)約束下的成藏物性下限計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
有效儲(chǔ)層成藏物性下限是指油氣成藏時(shí)期，在一定的成藏動(dòng)力和油水性質(zhì)條件下，能夠滲流和儲(chǔ)集油氣的儲(chǔ)層所具有的最小滲透率和孔隙度。有效儲(chǔ)層成藏物性下限主要受成藏動(dòng)力、流體性質(zhì)、儲(chǔ)層性質(zhì)、地層溫壓條件等因素影響。如成藏動(dòng)力的增加，原油密度、粘度降低，儲(chǔ)層次生孔隙含量減少等因素，均會(huì)使有效儲(chǔ)層成藏物性下限降低；儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)差異，導(dǎo)致同一有效儲(chǔ)層成藏滲透率下限在不同孔喉結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層條件下對(duì)應(yīng)不同有效儲(chǔ)層成藏孔隙度下限。有效儲(chǔ)層成藏物性下限研究與地質(zhì)歷史時(shí)期儲(chǔ)層物性恢復(fù)及成藏動(dòng)力恢復(fù)研究成果相結(jié)合，可評(píng)價(jià)地質(zhì)歷史時(shí)期儲(chǔ)層有效性、分析成藏時(shí)期油氣分布規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)油氣勘探部署具有重要的意義。但是，目前有效儲(chǔ)層物性下限研究主要是求取有效儲(chǔ)層采出物性下限，對(duì)于有效儲(chǔ)層成藏物性下限未見研究成果報(bào)道。因此，需要合理可行的有效儲(chǔ)層成藏物性下限計(jì)算方法，為成藏時(shí)期油氣分布規(guī)律研究奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種求取成藏動(dòng)力和孔隙結(jié)構(gòu)約束下的成藏物性下限的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為對(duì)于潤濕性表現(xiàn)為親水的巖石，毛細(xì)管力Pc是成藏阻力，只有成藏動(dòng)力足夠大到能夠克服毛管阻力時(shí)，油氣才有可能進(jìn)入儲(chǔ)層形成油氣藏。碎屑巖毛管阻力Pc (Pc = 2 6 cos 0 /r0, Pc-毛細(xì)管力/Mpa, r0-最大連通孔喉半徑/ U m, 6 -油水界面張力/N/m，0 -油水對(duì)巖石的潤濕接觸角1° )主要取決于碎屑巖孔喉的大小，孔喉越小，毛管阻力越大。根據(jù)成藏動(dòng)力等于毛管阻力的臨界狀態(tài)下的毛管壓力(或臨界成藏動(dòng)力)大小可求得其相對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層最大連通孔喉半徑，其計(jì)算公式為r0 = 2 6 cos 0 /Pf(I)其中Pf-臨界成藏動(dòng)力/Mpa。公式(I)在對(duì)儲(chǔ)層油氣成藏所需要的最大連通孔喉半徑下限值的計(jì)算過程中，臨界成藏動(dòng)力Pf是給定的約束條件，為計(jì)算公式中的自變量。碎屑巖大多形成于水體中，其顆粒表面多為親水，油藏條件下油-水-巖石潤濕角一般為30°。Danesh(2000)研究認(rèn)為油水界面張力(S)主要受油水密度差和地層體系溫度影響，其一般表達(dá)式為6 = m ( P w- P h) L 024 (T Tc) 1 25(2) 其中，S-油水界面張力，單位為mN/m，Pw-水相的密度，單位為g/cm3，
p h-烴相的密度，單位為g/cm3，

T-體系溫度，單位為K，

Tc-烴相的臨界溫度，單位為K。其中，水相的密度Pw及烴相的密度Ph是關(guān)于溫度和壓力的函數(shù)，可采用如下的
狀態(tài)方程來描述(Luo and Vasseur, 1996)p = p 0e_a (Mo)+e (P_Po)⑶其中，a -流體的熱膨脹系數(shù)；
^ -流體的壓縮系數(shù)；

T。、P0-參考溫度和壓力；P。-流體在參考溫度和壓力下的密度。根據(jù)公式(3)，在給定體系溫度與體系壓力的條件下計(jì)算水相的密度P ￥與烴相的
密度P h的密度差，得表I與表2 :表I不同體系溫度與體系壓力的條件下烴相與水相的密度差變化
~~「經(jīng)相—I~JS~r ―水相I奴條祖電* I奴條I ^相的—I參^溫壓費(fèi)^溫壓下I從-w I狀計(jì)算得I計(jì)算得I裔和與水 熱膨脹系數(shù) 壓縮系數(shù)*熱膨張系數(shù) 壓縮系數(shù)*黎今總》夢今比刀臨界溫度*的烴相密度*的水相密度*件糸溫度體系比力烴相密度水相密度相密皮楚
VV__I^a__I/t__l￡a__V__Pa__K__k^m3___kg^m3X — Pakg^m3 kg/m1 kg/m3
0.00072 ~ 5E-1Q ~ 0.0007 6E-10 — 4 — 700000~ 4^0 850__1030501000000Q 827.97 1001.39 !73.42
^.00072 ~ ~SE-io了OWH — SE-IO- 4 ~ 100000 ■ 480 — ^50 >~1030 一—50 — 2000000Q~ R32.9T ~1Q06.4T ~ 173.46
~0.00Q72^ ~ SE-IO0.0007 6E-10 4 100000 ^480 ^SO ^—io3QSO 30000000 837^97^ lOTl^T 173.49
0,00072 ~ 5E-10 ' 00007 6E-i0 ~ 4 ~ IQQOOO T8Q 850 ~1030 —50 40000000~ 843.01 1016.52 ~ mSl
0.00072 ~ ^5H-10^ 0.0007 6E-10 _ 4 " 100000 ' ^80 ^50 一t030 一50 50000000~ 848.08 1021.62 173.54
000012 ~ SE-IO一 qQ007— ^E.10 4 ) 00000 480 ^SO ~~1030 SO 60000000 853.1R 1026.74 173.56
0.00072 ~ SE-10 ~ 0.00076E-10 J 一 ~ 100000~ 480 SSO 一—70 — 10000000 R16.46~ 987.07 170.61
"0.00072 ^E-IO 0.0007 6￡-IQ 4 100000 48Q IsOFq3070 ~200000QQ 821.3~ 99Zpf~ 170.65
0.00072 ~ 5E-10 0.0007 ~ 6E-10 ~ ~ 4 IWOOO ^80 8S0 _10M ~~70 一 826.32 996.99 " 170.68
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"^00077" "Ie-10 ~ q!0007 ' 6E-1Q ~100000 850T030 —^70 60000QQ0 ~84l"3~ 1012^06^ 170.74
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■0.00072 5E-J0 ￠70007 " 6E-10 — 4 ' 100000 850^ ^1030750 IOOOOOOO" 771.99 931.82 ~159^3~ 0^72^ ^E-IQ ~ 00007 ~ 6E-1Q 4 ^00000 480 8501030 — 150 * 20000000 776,64 ~936.49 ~T59.R6^ 0^00072SE-tO — 0^0007 一 6E-I0 —. ~ 4~ ^ )00000 ~ ~480， 850 —1030 一「50 30000000 ^81.31~ 94]:19 159.88 07)0072— 5E-J0 — 0^0007 6B-10 4 ^ 00000 480 _ 850 —1030 一ISO 4DQQWOO 786.02 94^91 1S9.B9 000072一 SE-10 — 0X007 — 6E-10 4 100000 480 _ 850 一1030 —lTo 50000000 790.75 950.65 159.90 000072 SE-IO I 0.0007 I 6E-I0 I 4 I 10000Q | ) ~ ^50 I1030 jISO I 60000000 | 79S.S0 I 955.41 1—159.9廠取值來自解國軍(2008)油藏成藏過程模擬試驗(yàn)研究，#_為給定的體系溫度與體系壓力表2不同體系溫度與體系壓力的條件下烴相與水相的密度差計(jì)算結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種成藏動(dòng)力和孔隙結(jié)構(gòu)約束下的有效儲(chǔ)層成藏物性下限計(jì)算方法，其特征在于包含如下步驟 1)通過具體研究區(qū)油水界面張力5與地層體系溫度T擬合函數(shù)獲得5 = f (T)(4) 計(jì)算不同溫度條件下油水界面張力； 2)利用公式(I)計(jì)算不同地層溫度、不同成藏動(dòng)力條件下有效儲(chǔ)層成藏最大連通孔喉半徑下限值；r0 = 2 6 cos 0 /Pf(I) 其中Pf-臨界成藏動(dòng)力/Mpa ； 0 -油水對(duì)巖石的潤濕接觸角/° = 30° ; 3)利用壓汞資料建立儲(chǔ)層最大連通孔喉半徑與滲透率的函數(shù)關(guān)系如公式(5)，計(jì)算不同地層溫度、不同成藏動(dòng)力條件下有效儲(chǔ)層成藏滲透率下限值； K = AXr0B, R2 = 0. 881(5) 其中A、B-常數(shù)K-滲透率/10_3 u m2 ；r0-最大連通孔喉半徑/Pm; 4)對(duì)孔喉結(jié)構(gòu)分類；在儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)分類的基礎(chǔ)上，分別擬合出不同孔喉結(jié)構(gòu)類型儲(chǔ)層K/O與K之間的函數(shù)關(guān)系，并確定各孔喉結(jié)構(gòu)類型儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的K和K/O區(qū)間范圍； 5)將步驟3)所求得的不同地層溫度、不同成藏動(dòng)力條件下有效儲(chǔ)層成藏滲透率下限代入各孔喉結(jié)構(gòu)類型儲(chǔ)層K/O與K的函數(shù)關(guān)系式，分別計(jì)算不同孔喉結(jié)構(gòu)類型儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的有效儲(chǔ)層成藏孔隙度下限值； 其中K—滲透率，O-孔隙度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成藏動(dòng)力和孔隙結(jié)構(gòu)約束下的有效儲(chǔ)層成藏物性下限計(jì)算方法，在油水界面張力與地層體系溫度的函數(shù)關(guān)系建立、儲(chǔ)層最大連通孔喉半徑與滲透率的函數(shù)關(guān)系建立以及孔喉結(jié)構(gòu)類型約束下儲(chǔ)層K/Φ與K函數(shù)關(guān)系建立的基礎(chǔ)上，計(jì)算了不同地層溫度條件下成藏動(dòng)力和孔喉結(jié)構(gòu)約束下有效儲(chǔ)層成藏物性下限。本發(fā)明的研究成果與地質(zhì)歷史時(shí)期儲(chǔ)層物性恢復(fù)及成藏動(dòng)力恢復(fù)研究成果相結(jié)合，可評(píng)價(jià)地質(zhì)歷史時(shí)期儲(chǔ)層有效性、分析成藏時(shí)期油氣分布規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)油氣勘探部署具有重要的意義。
文檔編號(hào)G01V9/00GK102645678SQ201210138378
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者宋玲, 操應(yīng)長, 楊田, 王艷忠, 葸克來 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)