用于历史、地质建模以便产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的方法和系统技术方案

公开了用于产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的历史、地质建模的方法和系统。一种方法，包括实例化所关心的地质区域的盆地模型，并且，对于直至地质现今的多个预定地质年代当中每一个：确定对盆地模型的一个或多个改变；在盆地模型内的多个位置当中每一个处计算温度和压力；基于计算出的温度和压力确定包合物稳定带的存在和位置；以及估计包合物稳定带中的一个或多个包合物浓度和烃体积。该方法还包括根据从所关心的地质区域内的一个或多个位置获得的校准数据校准从盆地模型得出的现今包合物浓度和烃体积，由此提供在多个位置当中每一个处的现今包合物浓度和烃体积的模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容一般而言涉及估计地表下环境中的包合物的存在。特别地，本公开内容涉及使用历史、地质建模来产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布。
技术介绍
“包合物”一般而言是指其中由第一分子组分(宿主分子)组成的晶格结构在像晶体的结构中俘获或关住一个或多个其它分子组分(客体分子)的非化学计量的亚稳态物质。包合物有时被称为包含化合物、水合物、气体水合物、甲烷水合物、天然气水合物、CO2水合物等。这种包合物的示例属性在，例如，Sloan,E.D.,2008,ClathrateHydratesofNaturalGases,3rdEdition,Taylor&Francis以及Daigle,H.,Dugan,B.,2011,Capillarycontrolsonmethanehydratedistributionandfracturinginadvectivesystems,Geochem.Geophys.Geosyst.,V.12,No.1中进行描述。在油气勘探和开发领域，包合物是特别关心的。例如，存在其中水宿主分子晶格关住一种或多种类型的烃客体分子(一个或多个)的包合物。这种烃捕获包合物在其中水和烃分子存在的相对低温和高压的环境中(诸如在深水和永冻土沉积物中)天然发生。在较低温度下的包合物在较低压力下保持稳定，并且反过来，在较高温度下的包合物需要较高的压力来保持稳定。一般而言，并且如以上Sloan所提到r>的，包合物形成是随着地质年代在特定的地质和压力/温度(P/T)条件下出现的复杂动态过程。俘获在包合物中的烃和其它气体具有生物和/或生热起源。生热气体和生物源气体的生成在许多文章和教科书中进行了描述。这种文献的例子包括：Rice,D.D.,Claypool,G.E.,Generation,Accumulation,andResourcePotentialofBiogenicGas,AAPGBulletin,1981年1月,v.65,p.5-25；Fjellanger,E.,等,ChargingthegiantgasfieldsoftheNWSiberiabasin,TheGeologicalSocietyofLondon,PetroleumGeologyConferenceseries,2010年,v.7,p659-668和Hantschel,Th.,Kauerauf,A.,I.,FundamentalofBasinandpetroleumSystemsModeling,SpringerVerlagBerlinHeidelberg,2009年,p.151-340。具有生物源同位素特征的包合物是从经相对短距离迁移到温度和压力条件支持包合物形成的地带的气体形成的，其中所述地带被称为包合物稳定带(“CSZ”)。具有生热同位素特征的包合物从生热生成的气体形成，所述生热生成的气体通常随着地质年代从成熟的烃源岩向上迁移到CSZ中。混合来源包合物包含生物源气体和生热气体二者的同位素特征。除了烃气体，包合物还可以封住非烃气体，诸如CO2和H2S。在地表下位置中的CO2、H2S形成在多个出版物中被更详细地描述，例如在Fleet,A.J.,等,1998年,LargevolumesofCO2insedimentarybasins,GoldschmidtConferenceToulouse1998,MineralogicalMagazine,V.62A,p.460-461当中。一般而言，包合物是在浅沉积物中在差至中等密封下形成的。此外，一旦形成，包合物就充当俘获游离烃的额外密封，由此防止更多的游离烃上升通过形成的包合物。这或者可以促进进一步的包合物形成，或者可以俘获在CSZ处或其下面的游离气体，或者可以使游离烃气体重新定位，以便上升通过CSZ的可渗透部分。此外，一旦密封位置被埋藏得更深，俘获在包合物中的气体就被释放，由此由于增加的温度和/或压力而离开CSZ。这些被释放的气体可以再次迁移到表面并且或者(1)丢失或者(2)对在CSZ内的较浅位置处形成的新水合物作出贡献。照此，随着对包合物、游离气体和CSZ的位置的改变发生，包合物并且尤其是封住烃的包合物的存在和分布随着时间是动态的。包合物的典型分析集中在现今包合物稳定带(例如，如上文Sloan所描述的)，该包含物稳定带对应于其中温度和压力条件将支持包合物形成的当前地表下位置。但是，这种分析有缺点。例如，依赖于当前的温度和压力条件忽略了上述烃生成和负载的动态方面，以及由于地质变化(诸如埋藏或抬升)而作为变化的PVT(压力/体积/温度)条件的函数的包合物的形成和破坏。这会导致CSZ中各种烃或非烃气体的类型、位置和饱和度的错误估计。俘获在包合物中的烃的类型和位置的不准确估计会导致不完全的分析和不能识别在经济上有吸引力的富烃包合物沉积。它还可导致从看起来具有高烃浓度但实际上包含封住非烃气体(诸如CO2或H2S)的包合物的位置尝试采收包合物。这可导致选择在最好情况下是无收益并且最坏情况下是危险的包合物采收位置。因此，这种现有分析中的改进是期望的。
技术实现思路
根据下面的公开内容，上述和其它问题通过以下来解决：在第一方面，公开了用于产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的历史、地质建模的方法。该方法包括实例化所关心的地质区域的盆地模型，并且，对于直至地质现今的多个预定地质年代当中每一个：确定对盆地模型的一个或多个改变；在盆地模型内的多个位置当中每一个处计算温度和压力；基于计算出的温度和压力确定包合物稳定带的存在和位置；以及估计包合物稳定带中的一个或多个包合物浓度和烃体积。该方法还包括根据从所关心的地质区域内的一个或多个位置获得的校准数据校准从盆地模型得出的现今包合物浓度和烃体积，由此提供在多个位置当中每一个处的现今包合物浓度和烃体积的模型。在第二方面，公开了用于产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的历史、地质建模的系统。该系统包括盆地建模部件，其被配置为建模盆地模型中在直至地质现今的多个预定地质年代当中每一个对所关心的地质区域的一个或多个改变。该系统还包括包合物计算部件，其被接口连接到盆地建模部件并且被配置为，对多个预定地质年代当中每一个：在盆地模型内的多个位置当中每一个处，计算温度和压力；基于计算出的温度和压力确定包合物稳定带的存在和位置；以及估计包合物稳定带中的一个或多个包合物浓度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的历史、地质建模的方法，所述方法包括：实例化所关心的地质区域的盆地模型；对于直至地质现今的多个预定地质年代当中每一个：确定对盆地模型的一个或多个改变；在盆地模型内的多个位置当中每一个处，计算温度和压力；基于计算出的温度和压力确定包合物稳定带的存在和位置；以及估计包合物稳定带中的一个或多个包合物浓度和烃体积；以及根据从所关心的地质区域内的一个或多个位置获得的校准数据校准从盆地模型得出的现今包合物浓度和烃体积，由此提供在所述多个位置当中每一个处的现今包合物浓度和烃体积的模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.28 US 14/012,9251.一种用于产生俘获在地表下包合物中的烃的估计分布的历史、
地质建模的方法，所述方法包括：
实例化所关心的地质区域的盆地模型；
对于直至地质现今的多个预定地质年代当中每一个：
确定对盆地模型的一个或多个改变；
在盆地模型内的多个位置当中每一个处，计算温度和压力；
基于计算出的温度和压力确定包合物稳定带的存在和位置；
以及
估计包合物稳定带中的一个或多个包合物浓度和烃体积；以
及
根据从所关心的地质区域内的一个或多个位置获得的校准数据校
准从盆地模型得出的现今包合物浓度和烃体积，由此提供在所述多个
位置当中每一个处的现今包合物浓度和烃体积的模型。
2.如权利要求1所述的方法，其中估计在直至地质现今的多个
预定地质年代当中每一个的包合物稳定带中的包合物浓度和烃体积包
括建模在所述多个预定地质年代当中每一个期间生成的生物源烃和生
热烃。
3.如权利要求2所述的方法，其中建模在所述多个预定地质年
代当中每一个期间生成的生物源烃和生热烃包括建模从形成生物源烃
和生热烃的生物源和生热过程形成的一种或多种非烃气体的形成。
4.如权利要求1所述的方法，其中校准数据包括观察到的钻井
日志压力和包合物饱和度数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中校准数据包括经解释的数据，

\t所述经解释的数据包括地震反射数据和声学信号反射数据当中至少其
一。
6.如权利要求1所述的方法，其中对盆地模型的一个或多个改
变包括埋藏和抬升当中一个或多个。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括，对于直至
地质现今的多个预定地质年代当中每一个，确定盆地模型内的多个位
置当中每一个处的孔隙度和渗透率。
8.如权利要求7所述的方法，其中孔隙度是基于盆地模型内的
多个位置当中每一个处的沉积物的一个或多个机械和化学性质以及在
前一地质年代在包合物稳定带内形成的现有包合物。
9.如权利要求1所述的方法，其中估计所述一个或多个包合物
浓度包括计算在包合物稳定带内的一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡瑟维兹，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US