流線法油氣運移模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種油氣運移模擬方法，具體的說，涉及一種流線法油氣運移模擬方 法，屬于油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 油氣運移模擬是油氣勘探重要的一環(huán)，對指導(dǎo)油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義，它 能根據(jù)現(xiàn)有的勘探成果，通過數(shù)值模擬，直觀地推測油氣運移的方向及可能聚集的位置，從 而達到快速找油的目的，對減少勘探風(fēng)險、降低勘探成本具有重要的意義。運移模擬是根據(jù) 地下的烴源巖生成的油氣，并根據(jù)排出的油氣的數(shù)量多少，從烴源巖經(jīng)過輸導(dǎo)層，到達圈閉 的模擬過程。圈閉是油氣在地下最終存貯的地方。地下圈閉很多，但含油氣圈閉不多，且它 不易被找到，油氣勘探過程就是找到含油氣圈閉的過程。
[0004] 一般烴源巖分布的空間范圍是已知的，且處于盆地的凹陷區(qū)，位置低、深度大，可 以通過勘探獲得；圈閉處于盆地中較高或較淺的位置，屬于盆地的隆起區(qū)，也能通過勘探找 至IJ，但在眾多圈閉中，哪一個含有油氣是未知的，往往會連續(xù)在數(shù)個圈閉上打井，卻無油氣 發(fā)現(xiàn)的情況。鉆一口井的成本大致是，陸地上為幾千萬至1億，海上為1-5億，當打一口井 且無油氣時，則勘探失敗。因此，能否通過油氣本身的運動規(guī)律，通過數(shù)值模擬方法來研究 哪些圈閉含有油氣的可能性較大，哪些不可能含油，將對油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。油 氣從烴源巖到圈閉有一定距離，且受多種因素的影響，通過有效的數(shù)學(xué)模擬方法，就能準確 地找到含油氣的圈閉，將大大地提高油氣勘探的效率，能快速準確的找到含油氣的圈閉，降 低勘探成本。
[0005] 因此有效的方法將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于提供一種流線法油氣運移模擬方法，它通過有 效的數(shù)學(xué)模擬方法，模擬結(jié)果的正確性高，符合實際，能較準確地找到圈閉，大大地提高了 油氣勘探的效率。
[0008] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案為： 以一層地質(zhì)構(gòu)造圖為基礎(chǔ)，構(gòu)造圖分成很多規(guī)則長方形網(wǎng)格，從構(gòu)造圖上具有烴源巖 分布的網(wǎng)格內(nèi)某個點作為起點S開始，作為初始位置，初始位置S的給定，既不是網(wǎng)格的中 心，也不是某個網(wǎng)格的結(jié)點，而是在網(wǎng)格內(nèi)給定隨機數(shù)來確定初始位置；每個點需要2個隨 機數(shù)，以此來分別決定X方向和Y方向在網(wǎng)格內(nèi)的位置；之后以構(gòu)造圖上初始位置的上傾法 線方向追蹤油氣運移軌跡，油氣由低到高運移，運移的過程中，隨時判斷油氣點所在位置的 上傾法線方向，攜帶油氣從位置較低的烴源巖分布區(qū)到位置較高的圈閉區(qū)域。
[0009] 追蹤油氣運移軌跡過程中油氣不僅側(cè)向行走運移，同時向上伏輸導(dǎo)層滲漏運移， 需要判斷上伏地層的巖性，依據(jù)是上伏地層的含砂率，含砂率是某套地層中砂巖厚度與該 地層總的厚度的百分比，根據(jù)含砂率來確定向上滲漏的程度，若上伏地層泥多砂少，含砂率 〈20%，則完全封閉，油氣無法向上運移至其上伏地層中，油氣只能側(cè)向運移；若上伏地層含 砂率>80%，即基本上是砂巖，孔隙較大，則油氣會直接滲漏到上伏地層內(nèi)；上伏地層含砂率 在21%-79%之間時，則會有部分油氣滲漏到上伏地層，而余下部分油氣則順地層上傾方向 側(cè)向運移。
[0010] 在發(fā)育有斷層處，根據(jù)斷層的開啟特性參數(shù)來確定油氣運移的方向，斷層在活動 期間，全開啟，油氣順斷層繼續(xù)向上運移；在靜止期間，則斷層完全封閉，即開啟程度〈10%， 則會順地層側(cè)向向上傾方向運移。
[0011] 本發(fā)明通過有效的數(shù)學(xué)模擬方法，模擬結(jié)果的正確性高，符合實際，能較準確地找 到圈閉，大大地提高了油氣勘探的效率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明在構(gòu)造圖上，油氣運移軌跡順上傾方向由低到高運移示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明在構(gòu)造圖上，油氣運移軌跡順斷層運移分配示意圖。
[0014] 圖3為新疆塔里木盆地西南寒武系頂界古構(gòu)造圖及油氣運移主通道平面圖。
[0015] 圖4為新疆塔里木盆地北部阿克庫勒凸起寒武系海西中期油運移強度平面圖。
[0016] 圖5為油氣側(cè)向運移的跟蹤方式示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明方法以一層地質(zhì)構(gòu)造圖為基礎(chǔ)，一般構(gòu)造圖會劃分成很多網(wǎng)格，在構(gòu)造圖 上從烴源巖分布區(qū)域開始追蹤，在該區(qū)域某個長方形網(wǎng)格設(shè)定某一個點，作為起始點，向構(gòu) 造的上傾方向（法線方向）按一定步長由低到高追蹤，即油氣運移，如圖1或圖5所示，圖1 中，1為構(gòu)造等高線，2為位移通道，3為殘余油，4為傾向，5為捕獲油，6為相變，運移的過程 中，需隨時判斷點所在位置的上傾方向（即法線)，攜帶油氣從烴源巖到圈閉。其核心在于起 點的給定，既不是以單元格的中心，也不是某個結(jié)點，而是在單元格內(nèi)給定隨機數(shù)來確定初 始位置，之后所追蹤的油氣運移軌跡將自然美觀，且符合實際。如圖5中tl為從起點S開 始追蹤第一步所得到的點，它與起點S在同一網(wǎng)格內(nèi)；再給定一個步長繼續(xù)追蹤，到達t2為 第二步所追蹤的點，仍在同一網(wǎng)格內(nèi)，這三點的法線是不一樣的；繼續(xù)追蹤到第三步的點， 得到t3,這時此點則跨越了一個網(wǎng)格；繼續(xù)追蹤可到t4，t4與t3在同一網(wǎng)格內(nèi)，依此類推， 這樣多個點就構(gòu)成連續(xù)且光滑的線條，用它來代表油氣運移的軌跡，該線條滿足油氣運移 所遵循的最小勢能原理，據(jù)此可以完整地從烴源區(qū)到圈閉將油氣運移軌跡能比較合理的追 蹤出來。
[0018] 追蹤過程中油氣不僅可以側(cè)向順層行走(運移)，也可能會向上伏地層滲漏，需要 判斷上伏地層的含砂量(某套地層中砂巖厚度與該地層總的厚度的百分比)，來確定向上滲 漏的程度。若上伏地層含砂率為〈20%，即基本上是泥巖，泥巖對油氣有一定的封蓋作用，則 完全封閉，油氣不能上向運移，只能側(cè)向順地層上傾方向運移；若含砂量>80%，相當于砂多 泥少，砂巖是具有較大孔隙的巖石，對油氣不具有封蓋作用，則油氣會直接滲漏到上伏含砂 巖的地層；在21%-79%之間時，則會部分油氣滲漏到上伏地層，余下部分油氣順地層側(cè)向運 移，見表1。
[0019] 表1油和氣向上伏巖層滲漏比例
在發(fā)育有斷層處，可根據(jù)斷層的開啟性參數(shù)來確定運移量。斷層活動期間，斷層是全開 啟的，即開啟程度>90%，油氣基本上100%的順斷層向上運移至有斷層的層位；斷層處于靜 止期間，則完全封閉，即開啟程度為〈10%，則油氣會側(cè)向順地層傾向向上運移；若處于半開 啟狀態(tài)，介于10-90%，則按一定比例進行分配，如圖2所示。
[0020] 2005年用該方法對塔里木盆地西南的巴楚隆起進行油氣運移流線法模擬，預(yù)測玉 北1井為油氣運移的主通道，后于2009在玉北1井處打了一口高產(chǎn)油井，證實了前面模擬 結(jié)果的正確性，從而開啟了巴楚隆起油氣勘探的新篇章。如圖3所示。
[0021] 2007年對新疆塔里木盆地北部阿克庫勒凸起進行了油氣運移流線法模擬，模擬使 用了本方法，從寒武系地層海西中期油運移強度平面圖圖4可以看出，研究區(qū)西部會有很 好的聚集。
[0022] 最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做 出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引 申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種流線法油氣運移模擬方法，其特征在于：所述方法以一層地質(zhì)構(gòu)造圖為基礎(chǔ)， 構(gòu)造圖分成很多規(guī)則長方形網(wǎng)格，從構(gòu)造圖上具有烴源巖分布的網(wǎng)格單元內(nèi)某個點作為起 點S開始，作為初始位置，初始位置S的給定，既不是網(wǎng)格的中心，也不是某個網(wǎng)格上的結(jié) 點，而是在網(wǎng)格內(nèi)給定隨機數(shù)來確定初始位置；每個點需要2個隨機數(shù)，以此來分別決定X 方向和Y方向在網(wǎng)格內(nèi)的相對位置；之后以構(gòu)造圖上初始位置的上傾法線方向按一定步長 追蹤油氣運移軌跡，油氣由低到高運移；運移過程中，隨時判斷油氣點所在位置的上傾法線 方向，攜帶油氣從位置較低的烴源巖分布區(qū)到位置較高的圈閉區(qū)域。2. 如權(quán)利要求1所述的流線法油氣運移模擬方法，其特征在于：追蹤油氣運移軌跡過 程中油氣不僅側(cè)向順層行走運移，同時向上伏地層滲漏運移，需要判斷上伏地層的巖性，依 據(jù)是上伏地層的含砂率，含砂率是某套地層中砂巖厚度與該地層總的厚度的百分比，根據(jù) 砂地比來確定向上滲漏的程度，若上伏地層泥多砂少，含砂率〈20%，則完全封閉，油氣無法 向上運移至其上伏地層中，油氣只能側(cè)向順層運移；若上伏地層含砂率>80%，即基本上是 砂巖，孔隙較大，則油氣會全部滲漏到上伏地層內(nèi)；若上伏地層含砂率在21%-79%之間時， 則會有部分油氣滲漏到上伏地層，而余下部分油氣則順地層上傾方向側(cè)向運移。3. 如權(quán)利要求2所述的流線法油氣運移模擬方法，其特征在于，在發(fā)育有斷層處，根 據(jù)斷層的開啟特性參數(shù)來確定油氣運移的方向，斷層在活動期間，全開啟，油氣順斷層繼續(xù) 向上運移；在靜止期間，則斷層完全封閉，即開啟程度〈10%，則會順地層側(cè)向向上傾方向運 移。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種流線法油氣運移模擬方法，所述方法以一層地質(zhì)構(gòu)造圖為基礎(chǔ)，構(gòu)造圖分成很多規(guī)則長方形網(wǎng)格，從構(gòu)造圖上有烴源巖分布的網(wǎng)格中某點開始，作為初始位置。初始位置的給定，既不是網(wǎng)格的中心，也不是某個網(wǎng)格的結(jié)點，而是在網(wǎng)格內(nèi)給定一個隨機數(shù)來確定初始位置。之后確定此初始位置的上傾法線方向，并開始追蹤油氣運移軌跡，油氣由低到高運移。運移的過程中，隨時判斷所在位置的上傾法線方向，攜帶油氣從位置較低的烴源巖分布區(qū)到位置較高的圈閉區(qū)域，完成整個追蹤過程。本發(fā)明通過有效的數(shù)學(xué)模擬方法，模擬結(jié)果的正確性高，符合實際，能較準確地找到含油氣圈閉，大大地提高了油氣勘探的效率。
【IPC分類】G01V9/00
【公開號】CN105388530
【申請?zhí)枴緾N201510878267
【發(fā)明人】申龍斌, 毛小平, 蘇衛(wèi), 吳沖龍, 路慎強, 陳述騰
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月4日