一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法。通过对试验区砂岩岩样覆压孔隙度和地层压实系数测试数据分析，结合岩石地层压实系数和有效孔隙体积压缩系数的定义，建立了表征地质历史时期孔隙体积变化的公式，通过实测数据和岩石物理模型计算有效孔隙体积压缩系数，进而得到各历史时期孔隙体积的变化，储层为干气或湿气藏时，以现今储层实测压力和温度为起点，结合模拟地层热演化史古温度曲线，进而计算得到各历史时期的储层古压力值。一定程度上解决了以往计算方法依赖微观流体包裹体观测和测试、且难以连续性地计算各历史时期古压力的这一难题，在盆地分析和油气成藏动力学研究中发挥重要的作用，在油气勘探和评价上具有重要工业应用价值。有重要工业应用价值。有重要工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法、装置及计算机设备


[0001]本专利技术涉及地质勘探领域，尤其涉及一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法、装置及计算机设备。

技术介绍

[0002]沉积盆地地层古压力恢复是进行盆地分析和成藏动力学研究的重要内容，在油气地质研究与勘探中发挥着重要的作用。恢复古压力的研究就是根据现有地质资料、分析化验数据结合地层沉积埋藏史，最终计算出储层在抬升过程中各地质历史时期的地层孔隙压力或孔隙压力系数。
[0003]现已发展出多种恢复古压力的方法，大致可分为以下几类：(1)利用流体包裹体恢复地层古压力，借助同期烃类包裹体与盐水包裹体的均一温度和流体成分之间的平衡关系来获取流体捕获时的古压力，常见的有：通过PVT
‑
sim软件计算油包裹体古压力和甲烷包裹体激光拉曼位移计算古压力等，这些方法都需要大量镜下可观察到和可测量的烃类包裹体，对于包裹体发育少或小的储层则不适用； (2)利用泥岩声波时差数据，基于泥岩压实不可逆的原理，可以推导出地层最大埋深处的古压力，常见的方法主要有等效深度法，Fillippone公式法等，这些方法仅能估算除地层最大埋深处的地层孔隙压力；(3)利用PetroMod、BasinMod 等盆地模拟软件恢复单井、剖面以及平面的古压力特征，此方法是基于回剥模型，为获得合理计算结果往往需要大量的地质历史时期演化数据，而这些数据获取难度大，需要大量调试和测试；(4)对于那些缺乏油包裹体和含气态烃盐水包裹体的碳酸盐岩地层，可以利用方解石双晶作为古压力计，结合断裂分析、缝合线粗糙程度和岩石力学参数，通过差异古应力法来恢复古流体压力的演化，此方法只能定性的分析是否存在古超压，不能定量计算各历史时期地层古压力值；(5)其他方法还包括利用矿物的脉体估算古压力、根据黏土矿物形成温度及实际曲线估算黏土矿物的形成压力以及用于研究构造挤压作用下地层古压力的构造应力法等，这些方法均是在一定假设条件下，只能定性估算古压力大小。
[0004]总之，目前已有储层古压力计算方法中，多数方法均具有局限性，仅适用于定性估算或只适用于特定地区；而目前较为可靠的定量计算方法如甲烷包裹体激光拉曼位移计算古压力，需要借助大量微观流体包裹体观测和测试，但只能计算包裹体充注的那一历史时刻储层古压力值，其他历史时期的古压力是基于测试点的拟合和推算，目前尚缺乏一种针对于碎屑岩气藏储层适用性强且考虑历史时间演化连续的古压力定量计算方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决目前碎屑岩气藏储层的普遍适用性差以及连续性古压力定量计算困难这一技术问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法，包括以下步骤：
[0007]获取待计算的碎屑岩地层的岩石样品；
[0008]建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系；
[0009]获取任一地质历史时间的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数和围压，根据所述函数关系，计算得到任一地质历史时间的古孔隙体积；
[0010]根据现今储层实测地层压力、温度和孔隙体积，以及所述任一地质历史时间的古孔隙体积和古地温，计算得到所述任一地质历史时间的储层古压力。
[0011]进一步地，建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，包括：
[0012]获取岩石地层压实系数与孔隙体积、孔隙体积变化、围压变化之间的函数关系，为第一表达式：
[0013][0014]式中，C
pc
为岩石地层压实系数，P
‑1；ΔP
c
为围压的变化量；V
p
为孔隙体积；ΔV
p
为孔隙体积变化量；
[0015]获取岩石地层压实系数与岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数之间的函数关系，为第二表达式：
[0016]C
pc
＝C
pp
+C
s
[0017]式中，C
pp
为围压不变时的岩石有效孔隙体积压缩系数，P
‑1；C
s
为岩石基质压缩系数，P
‑1；
[0018]根据所述第一表达式和所述第二表达式，建立岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压变化、孔隙体积和孔隙体积变化之间的函数关系，为第三表达式：
[0019][0020]对所述第三表达式两边积分，得到岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系，为第四表达式：
[0021][0022]式中，e为自然对数的底数，先验值；a为积分常数，C
pp
为围压不变时的岩石有效孔隙体积压缩系数，P
‑1；C
s
为岩石基质压缩系数，P
‑1，C
s
只与岩石矿物成分组成相关，P
c
为围压。
[0023]更进一步地，建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，还包括：
[0024]获取积分常数a；获取积分常数a的方法为：
[0025]采用任意测试围压P
c1
条件下的岩石有效孔隙体积压缩系数C
pp1
和孔隙体积 V
p1
的离散值，代入所述第四表达式中，得到：
[0026]a＝(C
pp1
+C
s
)
·
P
c1
+ln V
p1
。
[0027]更进一步地，建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，还包括：
[0028]将所述第四表达式中的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压、孔
隙体积转换为任一地质历史时间的值，即得到任一地质历史时间的古孔隙体积V
pt
的计算公式，为第五表达式：
[0029][0030]式中，e为自然对数的底数，先验值；a为积分常数；V
pt
为任一地质历史时间t 时的孔隙体积；C
ppt
为任一地质历史时间t时岩石有效孔隙体积压缩系数；P
ct
为任一地质历史时间t时的围压；C
st
为任一地质历史时间t时的基质压缩系数；假设地层抬升过程中只有机械变形作用无矿物化学反应，其矿物成分不发生改变，则 C
st
＝C
s
。
[0031]优选地，所述获取任一地质历史时间的岩石有效孔隙体积压缩系数的步骤包括：
[0032]根据任一地质历史时间t与地层深度H
t
的函数关系，计算得到任一地质历史时间的地层深度：
[0033]H
t
＝f(t)
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待计算的碎屑岩地层的岩石样品；建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系；获取任一地质历史时间的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数和围压，根据所述函数关系，计算得到任一地质历史时间的古孔隙体积；根据现今储层实测地层压力、温度和孔隙体积，以及所述任一地质历史时间的古孔隙体积和古地温，计算得到所述任一地质历史时间的储层古压力。2.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法，其特征在于，建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，包括：获取岩石地层压实系数与孔隙体积、孔隙体积变化、围压变化之间的函数关系，为第一表达式：式中，C
pc
为岩石地层压实系数，P
‑1；ΔP
c
为围压的变化量；V
p
为孔隙体积；ΔV
p
为孔隙体积变化量；获取岩石地层压实系数与岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数之间的函数关系，为第二表达式：C
pc
＝C
pp
+C
s
式中，C
pp
为围压不变时的岩石有效孔隙体积压缩系数，P
‑1；C
s
为岩石基质压缩系数，P
‑1；根据所述第一表达式和所述第二表达式，建立岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压变化、孔隙体积和孔隙体积变化之间的函数关系，为第三表达式：对所述第三表达式两边积分，得到岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系，为第四表达式：式中，e为自然对数的底数，先验值；a为积分常数，C
pp
为围压不变时的岩石有效孔隙体积压缩系数，P
‑1；C
s
为岩石基质压缩系数，P
‑1，C
s
只与岩石矿物成分组成相关，P
c
为围压。3.如权利要求2所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法，其特征在于，建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，还包括：获取积分常数a；获取积分常数a的方法为：采用任意测试围压P
c1
条件下的岩石有效孔隙体积压缩系数C
pp1
和孔隙体积V
p1
的离散值，代入所述第四表达式中，得到：a＝(C
pp1
+C
s
)
·
P
c1
+ln V
p1
。4.如权利要求2所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法，其特征在于，建立所述岩
石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压和孔隙体积之间的函数关系的步骤，还包括：将所述第四表达式中的岩石有效孔隙体积压缩系数、岩石基质压缩系数、围压、孔隙体积转换为任一地质历史时间的值，即得到任一地质历史时间的古孔隙体积V
pt
的计算公式，为第五表达式：式中，e为自然对数的底数，先验值；a为积分常数；V
pt
为任一地质历史时间t时的孔隙体积；C
ppt
为任一地质历史时间t时岩石有效孔隙体积压缩系数；P
ct
为任一地质历史时间t时的围压；C
st
为任一地质历史时间t时的基质压缩系数；假设地层抬升过程中只有机械变形作用无矿物化学反应，其矿物成分不发生改变，则C
st
＝C
s
。5.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇坤，侯宇光，叶云飞，何生，杨锐，郭小文，朱彦先，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：