一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310594366.1

申请日:

2013.11.21

公开号:

CN103604916A

公开日:

2014.02.26

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 33/24申请日:20131121|||公开

IPC分类号:

G01N33/24

主分类号:

G01N33/24

申请人:

中国石油大学(北京)

发明人:

庞雄奇; 郭继刚; 姜福杰

地址:

102249 北京市昌平区府学路18号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

任默闻

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内容摘要

本发明公开了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统,其中,所述方法包括:获取烃源岩供排气量;分别建立盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量、圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式;根据烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用对应关系式建立计算含气范围的计算方程;根据计算方程迭代计算得到含气范围。

权利要求书

权利要求书
1.  一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取烃源岩供排气量;
分别建立盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量、圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式;
根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程;
根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。

2.  根据权利要求1所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述获取烃源岩供排气量利用的公式为:
Qe=∫Ro1Ro2∫0Sn(-5.46+1.26×10-2×KTI+1.764×TOC+4.8×Ro)×Hn×dSncosa×dRo;---(1)]]>
其中,Qe为所述烃源岩供排气量,m3;
Sn为烃源岩的分布面积,m2;
KTI为干酪及类型指数;
TOC为烃源岩的有机碳质量百分数,%;
Ro、Ro1、Ro2分别为为镜质体反射率、第一镜质体反射率、第二镜质体反射率,%;
Hn为烃源岩的厚度,m;
a'为烃源岩储层的倾角,°。

3.  根据权利要求2所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述盖层处溢出气量与含气范围的对应关系式为:
Qedc=∫0t1∫0sD×dhcdz×φ1×dscosα×dt;---(2)]]>
其中,为所述盖层处溢出气量,m3;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
s为所述含气范围,m2;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
φ1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t为地史时间,s。

4.  根据权利要求3所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述气水界面处扩散气量与含气范围的对应关系式为:
Qedr=H×C×φ2cosα∫0t1D×dhcdz×dt;---(3)]]>
当所述含气范围近似为圆形时,所述含气范围的周长通过以下公式获得:
C=2πs;---(4)]]>
其中,为所述气水界面处扩散气量,m3;
H为储层厚度,m;
C为所述含气范围的周长,m;
φ2为储层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
t为地史时间,s;
s为所述含气范围,m2。

5.  根据权利要求4所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量与含气范围的对应关系式为:
Qr=scosα×H×φ2;---(5)]]>
其中,Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
s为所述含气范围,m2;
α为储层的倾角,°;
H为储层厚度,m;
φ2为储层的孔隙度,%。

6.  根据权利要求5所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程为:
Qe=Qedc+Qedr+Qr+Qls;---(6)]]>
其中,Qe为所述烃源岩供排气量,m3;
为所述盖层处溢出气量,m3;
为所述气水界面处扩散气量,m3;
Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
为所述圈闭溢出气量,m3;
当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时,所述圈闭溢出气量为0。

7.  一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述系统包括;
烃源岩供排气量获取模块,用于获取烃源岩供排气量;
气量与含气范围对应关系建立模块,用于分别建立盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量、圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式;
含气范围计算方程建立模块,用于根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用所 述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程;
含气范围计算模块,用于根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。

8.  根据权利要求7所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述烃源岩供排气量获取模块获取烃源岩供排气量利用的公式为:
Qe=∫Ro1Ro2∫0Sn(-5.46+1.26×10-2×KTI+1.764×TOC+4.8×Ro)×Hn×dSncosa×dRo;---(1)]]>
其中,Qe为所述烃源岩供排气量,m3;
Sn为烃源岩的分布面积,m2;
KTI为干酪及类型指数;
TOC为烃源岩的有机碳质量百分数,%;
Ro、Ro1、Ro2分别为为镜质体反射率、第一镜质体反射率、第二镜质体反射率,%;
Hn为烃源岩的厚度,m;
a'为烃源岩储层的倾角,°。

9.  根据权利要求8所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述气量与含气范围对应关系建立模块建立盖层处溢出气量与含气范围的对应关系式为:
Qedc=∫0t1∫0sD×dhcdz×φ1×dscosα×dt;---(2)]]>
其中,为所述盖层处溢出气量,m3;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
s为所述含气范围,m2;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
φ1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t为地史时间,s。

10.  根据权利要求9所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述气量与含气范围对应关系建立模块建立气水界面处扩散气量与含气范围的对应关系式为:
Qedr=H×C×φ2cosα∫0t1D×dhcdz×dt;---(3)]]>
当所述含气范围近似为圆形时,所述含气范围的周长通过以下公式获得:
C=2πs;---(4)]]>
其中,为所述气水界面处扩散气量,m3;
H为储层厚度,m;
C为所述含气范围的周长,m;
φ2为储层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
t为地史时间,s;
s为所述含气范围,m2。

11.  根据权利要求10所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述气量与含气范围对应关系建立模块建立连续型致密砂岩气藏圈闭气量与含气范围的对应关系式为:
Qr=scosα×H×φ2;---(5)]]>
其中,Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
s为所述含气范围,m2;
α为储层的倾角,°;
H为储层厚度,m;
φ2为储层的孔隙度,%。

12.  根据权利要求11所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,其特征在于,所述含气范围计算方程建立模块建立计算所述含气范围的计算方程为:
]]>
其中,Qe为所述烃源岩供排气量,m3;
为所述盖层处溢出气量,m3;
为所述气水界面处扩散气量,m3;
Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
为所述圈闭溢出气量,m3;
当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时,所述圈闭溢出气量为0。

说明书

说明书一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统
技术领域
本发明是关于非常规油气资源评价领域的一种技术方法,具体而言是利用烃源岩向致密储层中的供烃量和致密储层中天然气的散失量之间的关系建立的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统。
背景技术
致密砂岩气是指是孔隙度<10%、原地渗透率<0.1×10-3μm2或空气渗透率<1.0×10-3μm2、孔喉半径<1μm、含气饱和度<60%的砂岩中储集的天然气,一般无自然工业产量,但在采取一定经济条件和技术措施后,可以获得工业天然气产量。
致密砂岩气藏按照其储集层特征、储量大小及所处区域构造位置高低,可以分为两类:连续型致密砂岩气藏和圈闭型致密砂岩气藏。连续型致密砂岩气藏通常位于构造的低部位,圈闭界限模糊不清,储集层展布广,往往气水分布倒置或无统一气水界面,储量很大,储量丰度相对较低,储源一体或近源。
国内外专家对连续型致密砂岩气藏的研究很多,但是,涉及到定量预测连续型致密砂岩气藏含气范围的方法并不多,主要有统计法,资源空间分布预测法和盆地模拟法。另外,还有学者从连续型致密砂岩气藏的成藏机理角度出发,基于成藏过程中的动力平衡原理对连续型致密砂岩气的最大可能成藏范围进行了预测。
发明内容
上述方法中都存在着一定的弊端,关于统计法,需要大量的连续型致密砂岩气藏实际地质资料,只能在较为成熟的探区应用;关于盆地模拟的方法,所需众多计算参数的获取需要借助模拟实验或人为标定,导致误差增大,可信度降低;关于基于连续型致密砂岩气藏成藏过程中的动力平衡原理进行预测的方法,可以预测成藏的最大范围,是一种最大分布的可能性,而不能确定连续型致密砂岩气藏实际的含气范围。
本发明基于物质平衡原理,利用烃源岩向致密储层中的供烃量和致密储层中天然气的散失量的大小关系建立了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法。
为达到上述目的,本发明提供了一种一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法,其特征在于,所述方法包括:获取烃源岩供排气量;分别建立盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量、圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式;根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程;根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。
为达到上述目的,本发明还提供了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统,所述系统包括;烃源岩供排气量获取模块,用于获取烃源岩供排气量;气量与含气范围对应关系建立模块,用于分别建立盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量、圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式;含气范围计算方程建立模块,用于根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、气水界面处扩散气量、连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系,利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程;含气范围计算模块,用于根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。
本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统,利用物质平衡原理,进行含气范围的评价,解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的问题,为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法,降低了油气勘探的风险,提高了油气钻探的成功率,具有广泛的适用性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1所示为连续型致密砂岩气藏的概念模型图。
图2所示为本发明一实施例的含气范围测量流程图。
图3所示为本发明一实施例的含气范围测量系统图。
图4所示为本发明一具体实施例的现今库车坳陷东部地区连续型致密砂岩气藏含气范围示意图。
具体实施方式
以下配合图式及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
图1所示为连续型致密砂岩气藏的概念模型图。如图1所示,本发明基于物质平衡原理,提出了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统。如图1所示:烃源岩排入连续型致密砂岩气圈闭中的天然气,在排驱致密储层中的孔隙水的过程中,有一部分天然气沿着气水界面和盖层向外逸散。
如果烃源岩向致密储层中供排的天然气量小于逸散的天然气量时,就不能形成连续型致密砂岩气藏,或者已经形成的连续型致密砂岩气藏的含气范围逐渐萎缩,直至消失,这样连续型致密砂岩气藏就遭到破坏。
当烃源岩向致密储层中供排的天然气量大于逸散的天然气量时,储层中的天然气就持续排驱储层中的孔隙水,使得连续型致密砂岩气藏形成或者其含气范围不断扩大,但其最大边界不超过可形成连续型致密砂岩气藏圈闭的边界。
基于这个原理,建立了确定连续型致密砂岩气藏含气范围的概念模型(如图1)。其中,烃源岩供排出气量Qe一部分从盖层处向上扩散(盖层处溢出气量),一部分自气水接触面向上扩散(气水界面处扩散气量),剩余的部分以连续型致密砂岩气藏的形式存在(连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr),如果烃源岩供排天然气量除扩散相散失外,又充满了整个连续型致密砂岩气成藏的圈闭,那么多余的天然气量将在圈闭溢出点处以游离相散失(圈闭溢出气量),在常规圈闭中聚集成藏。因此,上述各数据的关系式为:
Qe=Qedc+Qedr+Qr+Qls.]]>
图2所示为本发明一实施例的含气范围测量流程图。如图2所示,所述流程包括:
步骤S101,获取烃源岩供排气量Qe;
步骤S102,分别建立盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量与含气范围s的对应关系式;
步骤S103,根据烃源岩供排气量Qe与盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量的关系,利用对应关系式建立计算含气范围s的计算方程;
步骤S104,根据计算方程计算得到含气范围。
其中,在本实施例步骤S101中,获取烃源岩供排气量Qe利用的公式为:
Qe=∫Ro1Ro2∫0Sn(-5.46+1.26×10-2×KTI+1.764×TOC+4.8×Ro)×Hn×dSncosa×dRo;---(1)]]>
其中,Qe为烃源岩供排气量,m3;
Sn为烃源岩的分布面积,m2;
KTI为干酪及类型指数;
TOC为烃源岩的有机碳质量百分数,%;
Ro、Ro1、Ro2分别为为镜质体反射率、第一镜质体反射率、第二镜质体反射率,%;
Hn为烃源岩的厚度,m;
a'为烃源岩储层的倾角,°;
前述参数数据可从现有资料中获得,即能通过计算得到烃源岩供排气量Qe;或者利用现有的生烃潜力法,也可以直接推算得到烃源岩供排气量Qe。
在本实施例步骤S102中,盖层处溢出气量与含气范围s的对应关系式为:
Qedc=∫0t1∫0sD×dhcdz×φ1×dscosα×dt;---(2)]]>
其中,为盖层处溢出气量,m3;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
s为含气范围,m2;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
φ1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t为地史时间,s。
在本实施例步骤S102中,气水界面处扩散气量与含气范围s的对应关系式为:
Qedr=H×C×φ2cosα∫0t1D×dhcdz×dt;---(3)]]>
当含气范围近似为圆形时,含气范围的周长C通过以下公式获得:
C=2πs;---(4)]]>
其中,为气水界面处扩散气量,m3;
H为储层厚度,m;
C为含气范围的周长,m;
φ2为储层的孔隙度,%;
α为储层的倾角,°;
t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,s;
D为天然气扩散系数;
为天然气浓度梯度,m3/m3/m;
t为地史时间,s;
s为含气范围,m2。
利用公式(3)结合公式(4)可以得到气水界面处扩散气量关于含气范围s的关系式。
在本实施例步骤S102中,连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr与含气范围的对应关系式为:
Qr=scosα×H×φ2;---(5)]]>
其中,Qr为连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
s为含气范围,m2;
α为储层的倾角,°;
H为储层厚度,m;
φ2为储层的孔隙度,%。
在本实施例步骤S103中,根据所述烃源岩供排气量Qe与盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量的关系,结合前述对应关系式(1)至(5)建立含气范围s的计算方程:
Qe=Qedc+Qedr+Qr+Qls;---(6)]]>
其中,Qe为烃源岩供排气量,m3;
为盖层处溢出气量,m3;
为气水界面处扩散气量,m3;
Qr为连续型致密砂岩气藏圈闭气量,m3;
为圈闭溢出气量,m3。
当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时,所述圈闭溢出气量为0。
在本实施例中,根据步骤S104,利用公式(1)至(6)计算含气范围s时,含气范围s、盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr、圈闭溢出气量为未知量,包括烃源岩供排气量Qe在内的其他参数都可以通过现有技术或手段获得。
结合图1及图2所示,首先,先假设连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满,也就是气藏中的天然气不会从圈闭溢出点散失,则圈闭溢出量为0;利用公式(1)至(6),可以得到关于含气范围s的计算方程,通过迭代法可求出含气范围s;
若依据这个假设求出的含气范围s小于该气藏圈闭范围S’时(气藏圈闭范围S’可通过现有手段获得,由储集层物性界限确定,一般取孔隙度小于10%,这也是连续型致密砂岩气成藏的最大范围。),也就是假设成立,圈闭溢出气量为0,实际含气范围就是s;然后利用公式(1)至(5),根据含气范围s可求出盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr。
若依据这个假设求出的含气范围s大于该气藏圈闭范围S’时,也就是假设不成立,此时气藏圈闭有溢出气量(圈闭溢出气量大于0);那么实际气藏充满气藏圈闭范围,实际含气范围即为气藏圈闭范围S’;然后利用公式(1)至(5),根据气藏圈闭范围S’可求出盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr;再结合根据公式(6)即可求出圈闭溢出量
图3所示为本发明一实施例的含气范围测量系统图。如图3所示,所述系统包括:
烃源岩供排气量获取模块31,用于获取烃源岩供排气量Qe;其中,获取烃源岩供排气量Qe的公式如前面图2所述公式(1),此不赘述。
气量与含气范围对应关系建立模块32,用于分别建立盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量与含气范围s的对应关系式;其中,所述对应关系式如前面图2所述公式(2)至(5),此不赘述。
含气范围计算方程建立模块33,用于根据烃源岩供排气量Qe与盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量的关系,利用对应关系式建立计算含气范围s的计算方程;其中,所述计算方程如前面图2所述公式(6),此不赘述。
含气范围计算模块34,用于根据计算方程迭代计算得到含气范围。
本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统,利用物质平衡原理,进行含气范围的评价,解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的问题,为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法,降低了油气勘探的风险,提高了油气钻探的成功率,具有广泛的适用性。
图4所示为本发明一具体实施例的现今库车坳陷东部地区连续型致密砂岩气藏含气范围示意图。下面结合图4,以一具体实施例来详细描述本发明的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量流程。
应用实例区为我国西部塔里木盆地库车坳陷东部地区,其是塔里木盆地内的一个在古生代被动陆缘和中生代陆内坳陷基础上发育起来的新生代前陆盆地,油气资源十 分丰富,是塔里木盆地油气勘探的重点地区。该地区三叠系塔里奇克组煤系烃源岩,为库车坳陷东部地区侏罗系目的层的主力供气源岩。同时侏罗系发育大面积分布的致密砂岩储集层,有利于连续型致密砂岩气藏的形成与发育。钻井结果,库车坳陷东部地区存在连续型致密砂岩气藏,具有连续型致密砂岩气成藏的典型地质特征,但是,目前对其具体含气范围认识不清。因此,如果能确定该地区连续型致密砂岩气藏的含气范围,对于提高该地区的探井成功率,降低勘探风险,具有重要的意义。
连续型致密砂岩气含气范围的确定是基于四个参数:烃源岩供排气量Qe、盖层处散失气量气水界面处散失气量和连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr。
步骤S401,烃源岩供排气量Qe的确定。
在恢复烃源岩排烃历史和储层致密化历史的基础上,分析烃源岩排烃历史与储层致密化历史的匹配关系,当储层致密化之后,连续型致密砂岩气圈闭形成,烃源岩排出的天然气则为烃源岩向连续型致密砂岩气圈闭中的供排气量。
通过对库车坳陷东部地区不同粒度、不同刚性颗粒含量、不同埋藏方式下的各类砂岩的测井孔隙度资料与相关地质资料的统计分析,可建立孔隙度预测数学模型,公式为:

式中,为预测模型孔隙度,%;A为储层的年龄,Ma;F为储层的分选系数,无量纲;D’为储层的颗粒平均直径,mm;G为地温梯度,℃/100m;H’为储层埋藏深度的对数,m;Q为石英颗粒含量,%。
在此基础上,综合考虑胶结作用、溶蚀作用、构造侧向挤压作用及裂缝作用等其他增减孔因素的影响,对侏罗系储层的孔隙度演化历史进行预测,可得到该地区侏罗系储层孔隙度的演化曲线。中下侏罗统储层致密化,也即孔隙度等于10%,所对应的地质时间大致是9~10Ma,为康村组沉积早期。
该地区侏罗系烃源岩排烃历史的确定:利用“生烃潜力法”研究该地区塔里奇克组煤系烃源岩排烃历史,结果表明,烃源岩开始排烃的时间起始于古近纪末期(23Ma),但排气量很小;吉迪克组沉积末期(12Ma),累计排气量1.28×1012m3;康村组沉积末期(5Ma),累积排气量4.26×1012m3;库车组沉积末期直到现今(2~0Ma),累积排气量9.89×1012m3。
那么,储层致密化之后,也即9~10Ma以来,烃源岩的排气量Qe为:
9.89×1012m3-1.28×1012m3=8.61×1012m3。
因此,确定的烃源岩向连续型致密砂岩气圈闭中的供排气量为8.61×1012m3。
步骤S402,从盖层处逸散的天然气量的确定。
在本实施例中,利用公式(2)得到盖层处逸散天然气量与含气范围s的对应关系。其中,
该地区侏罗系天然气从盖层处逸散的天然气量的各参数取值为:
天然气扩散系数D为泥岩盖层实测数据,为7.25×10-7cm2/s;
致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度φ1为2%(泥岩的孔隙度);
连续型致密砂岩气藏形成至现今的时间t1为9~10Ma,取值9.5Ma;
天然气浓度梯度根据水溶气量与温度和压力的关系式,利用该地区地层水所处的温度和压力资料,便可计算得到天然气浓度梯度,主要是甲烷在地层水中的溶解度8.53m3/t,甲烷在20℃、0.1千帕时,在水中的溶解度为0.03m3/t,研究区致密储层埋深约为4800m,那么其天然气浓度梯度为0.00177083m3/m3/m;
储层的倾角α为45°;
地史时间t,取值为9.5Ma;
由此可得,该地区侏罗系从盖层处逸散的天然气量计算为:0.76926×s m3;s为连续型致密砂岩气藏含气范围。
步骤S403,从气水界面处逸散的天然气量的确定。
在本实施例中,利用公式(3)及(4)得到气水界面处散失天然气量与含气范围s的对应关系。其中,
该地区侏罗系天然气从气水界面处逸散的天然气量的各参数取值为:
天然气扩散系数D、连续型致密砂岩气藏形成至现今的时间t1、天然气浓度梯度储层的倾角α与前述步骤S402的取值相同。
储层厚度H为500m;
储层的孔隙度φ2为6%;
地史时间t,取值为9.5Ma;
由此可得,气水界面处散失天然气量为:s为连续型致密砂岩气藏含气范围。
步骤S404,含气范围s的确定。
首先,假定连续型致密砂岩气成藏圈闭未被充满,从圈闭溢出点以游离相散失的天然气量为0;结合公式(5)和(6),连续型致密砂岩气藏含气范围的迭代公式为:
s=cosαH×φ2×(Qe-Qedc-Qedr);]]>
其中,储层的厚度H为500m;
储层的孔隙度φ2为6%;
储层的倾角α为45°;
Qe为从连续型致密砂岩气藏圈闭形成时到现今,烃源岩向致密储层中供排的天然气量,m3;
为从盖层处逸散的天然气量,m3;
为从气水界面处散失的天然气量,m3;
将步骤S401、步骤S402、步骤S403的计算结果带入上述迭代公式,可以得出该地区侏罗系致密砂岩气藏含气范围s的迭代公式:
s=2/2500m×6%×(8.61×1012m3-0.76926×sm3-4.085×103×sm3);]]>
在计算时,s的单位均是采用m2的单位,但是在表示盖层散失量和气水界面散失量时候,总单位是m3,此时未考虑s的单位问题,仅仅作为一个数。即0.76926×s m3的总单位是m3,如果s考虑带着单位m2的话,那么盖层散失气量就是0.76926s m;总单位是m3,如果s考虑带着单位m2的话,那么盖层散失气量就是4.085×103×sm2;]]>
根据前述迭代公式计算出的结果,该地区侏罗系连续型致密砂岩气藏含气范围s为19.94×104km2,而这一地区侏罗系连续型致密砂岩气藏圈闭范围S’为6972.44km2, 很显然,原假设连续型致密砂岩气成藏圈闭未被充满是不成立的。也即连续型致密砂岩气藏含气范围s为圈闭的范围S’,即6972.44km2。结合前述计算方法,即可得到下述表1。表1为现今库车坳陷东部侏罗系连续型致密砂岩气藏含气范围预测结果表。
表1

结合表1,通过本发明的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量,获得了该地区气藏含气范围、该层出扩散器量,气水界面处扩散气量,连续型致密砂岩气成藏聚集气量以及圈闭溢出气量。在实际应用中,通过定量计算连续型致密砂岩气藏含气范围,为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法,具有非常重要的实用意义。
本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统,利用物质平衡原理,进行含气范围的评价,解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的问题,为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法,降低了油气勘探的风险,提高了油气钻探的成功率,具有广泛的适用性。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 103604916 A (43)申请公布日 2014.02.26 CN 103604916 A (21)申请号 201310594366.1 (22)申请日 2013.11.21 G01N 33/24(2006.01) (71)申请人 中国石油大学 ( 北京 ) 地址 102249 北京市昌平区府学路 18 号 (72)发明人 庞雄奇 郭继刚 姜福杰 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 任默闻 (54) 发明名称 一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方 法及系统 (57) 摘要 本发明公开了一种连续型致密砂岩气藏含气 范围的测量方。

2、法及系统, 其中, 所述方法包括 : 获 取烃源岩供排气量 ; 分别建立盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续型致密砂岩气藏圈闭 气量、 圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式 ; 根据烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、 气水界 面处扩散气量、 连续型致密砂岩气藏圈闭气量及 圈闭溢出气量的关系, 利用对应关系式建立计算 含气范围的计算方程 ; 根据计算方程迭代计算得 到含气范围。 (51)Int.Cl. 权利要求书 4 页 说明书 9 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103604916。

3、 A CN 103604916 A 1/4 页 2 1. 一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所述方法包括 : 获取烃源岩供排气量 ; 分别建立盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续型致密砂岩气藏圈闭气量、 圈闭 溢出气量与含气范围的对应关系式 ; 根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续型致密砂岩 气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系, 利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算 方程 ; 根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。 2. 根据权利要求 1 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所 述获取烃源岩供排气。

4、量利用的公式为 : 其中, Qe为所述烃源岩供排气量, m3; Sn为烃源岩的分布面积, m2; KTI 为干酪及类型指数 ; TOC 为烃源岩的有机碳质量百分数, % ; Ro、 Ro1、 Ro2分别为为镜质体反射率、 第一镜质体反射率、 第二镜质体反射率, % ; Hn为烃源岩的厚度, m ; a 为烃源岩储层的倾角,。 3. 根据权利要求 2 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所 述盖层处溢出气量与含气范围的对应关系式为 : 其中,为所述盖层处溢出气量, m3; t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间, s ; s 为所述含气范围, m2; D 为天然气扩散系数。

5、 ; 为天然气浓度梯度, m3/m3/m ; 1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度, % ; 为储层的倾角, ; t 为地史时间, s。 4. 根据权利要求 3 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所 述气水界面处扩散气量与含气范围的对应关系式为 : 当所述含气范围近似为圆形时, 所述含气范围的周长通过以下公式获得 : 权 利 要 求 书 CN 103604916 A 2 2/4 页 3 其中,为所述气水界面处扩散气量, m3; H 为储层厚度, m ; C 为所述含气范围的周长, m ; 2为储层的孔隙度, % ; 为储层的倾角, ; t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时。

6、间, s ; D 为天然气扩散系数 ; 为天然气浓度梯度, m3/m3/m ; t 为地史时间, s ; s 为所述含气范围, m2。 5. 根据权利要求 4 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所 述连续型致密砂岩气藏圈闭气量与含气范围的对应关系式为 : 其中, Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; s 为所述含气范围, m2; 为储层的倾角, ; H 为储层厚度, m ; 2为储层的孔隙度, %。 6. 根据权利要求 5 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法, 其特征在于, 所 述根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续型。

7、致密砂岩气 藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系, 利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方 程为 : 其中, Qe为所述烃源岩供排气量, m3; 为所述盖层处溢出气量, m3; 为所述气水界面处扩散气量, m3; Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; 为所述圈闭溢出气量, m3; 当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时, 所述圈闭溢出气量为 0。 7. 一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所述系统包括 ; 烃源岩供排气量获取模块, 用于获取烃源岩供排气量 ; 气量与含气范围对应关系建立模块, 用于分别建立盖层处溢出气量、 气水界面处扩散 气量、 连续型致密砂岩气藏。

8、圈闭气量、 圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式 ; 权 利 要 求 书 CN 103604916 A 3 3/4 页 4 含气范围计算方程建立模块, 用于根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、 气水 界面处扩散气量、 连续型致密砂岩气藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系, 利用所述对应关 系式建立计算所述含气范围的计算方程 ; 含气范围计算模块, 用于根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。 8. 根据权利要求 7 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所 述烃源岩供排气量获取模块获取烃源岩供排气量利用的公式为 : 其中, Qe为所述烃源岩供排气量, m3; Sn为烃源岩的。

9、分布面积, m2; KTI 为干酪及类型指数 ; TOC 为烃源岩的有机碳质量百分数, % ; Ro、 Ro1、 Ro2分别为为镜质体反射率、 第一镜质体反射率、 第二镜质体反射率, % ; Hn为烃源岩的厚度, m ; a 为烃源岩储层的倾角,。 9. 根据权利要求 8 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所 述气量与含气范围对应关系建立模块建立盖层处溢出气量与含气范围的对应关系式为 : 其中,为所述盖层处溢出气量, m3; t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间, s ; s为所述含气范围, m 2 ; D 为天然气扩散系数 ; 为天然气浓度梯度, m3/m3/m 。

10、; 1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度, % ; 为储层的倾角, ; t 为地史时间, s。 10. 根据权利要求 9 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所 述气量与含气范围对应关系建立模块建立气水界面处扩散气量与含气范围的对应关系式 为 : 当所述含气范围近似为圆形时, 所述含气范围的周长通过以下公式获得 : 其中,为所述气水界面处扩散气量, m3; H 为储层厚度, m ; 权 利 要 求 书 CN 103604916 A 4 4/4 页 5 C 为所述含气范围的周长, m ; 2为储层的孔隙度, % ; 为储层的倾角, ; t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间,。

11、 s ; D 为天然气扩散系数 ; 为天然气浓度梯度, m3/m3/m ; t 为地史时间, s ; s 为所述含气范围, m2。 11. 根据权利要求 10 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所述气量与含气范围对应关系建立模块建立连续型致密砂岩气藏圈闭气量与含气范围的 对应关系式为 : 其中, Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; s 为所述含气范围, m2; 为储层的倾角, ; H 为储层厚度, m ; 2为储层的孔隙度, %。 12. 根据权利要求 11 所述的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系统, 其特征在于, 所述含气范围计算方程建立模块建立计算所。

12、述含气范围的计算方程为 : 其中, Qe为所述烃源岩供排气量, m3; 为所述盖层处溢出气量, m3; 为所述气水界面处扩散气量, m3; Qr为所述连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; 为所述圈闭溢出气量, m3; 当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时, 所述圈闭溢出气量为 0。 权 利 要 求 书 CN 103604916 A 5 1/9 页 6 一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统 技术领域 0001 本发明是关于非常规油气资源评价领域的一种技术方法, 具体而言是利用烃源岩 向致密储层中的供烃量和致密储层中天然气的散失量之间的关系建立的一种连续型致密 砂岩气藏含气范围的测量方法及。

13、系统。 背景技术 0002 致密砂岩气是指是孔隙度 10%、 原地渗透率 0.110-3m2或空气渗透率 1.010-3m2、 孔喉半径 1m、 含气饱和度 60% 的砂岩中储集的天然气, 一般无自然 工业产量, 但在采取一定经济条件和技术措施后, 可以获得工业天然气产量。 0003 致密砂岩气藏按照其储集层特征、 储量大小及所处区域构造位置高低, 可以分为 两类 : 连续型致密砂岩气藏和圈闭型致密砂岩气藏。连续型致密砂岩气藏通常位于构造的 低部位, 圈闭界限模糊不清, 储集层展布广, 往往气水分布倒置或无统一气水界面, 储量很 大, 储量丰度相对较低, 储源一体或近源。 0004 国内外专家。

14、对连续型致密砂岩气藏的研究很多, 但是, 涉及到定量预测连续型致 密砂岩气藏含气范围的方法并不多, 主要有统计法, 资源空间分布预测法和盆地模拟法。 另 外, 还有学者从连续型致密砂岩气藏的成藏机理角度出发, 基于成藏过程中的动力平衡原 理对连续型致密砂岩气的最大可能成藏范围进行了预测。 发明内容 0005 上述方法中都存在着一定的弊端, 关于统计法, 需要大量的连续型致密砂岩气藏 实际地质资料, 只能在较为成熟的探区应用 ; 关于盆地模拟的方法, 所需众多计算参数的获 取需要借助模拟实验或人为标定, 导致误差增大, 可信度降低 ; 关于基于连续型致密砂岩气 藏成藏过程中的动力平衡原理进行预测。

15、的方法, 可以预测成藏的最大范围, 是一种最大分 布的可能性, 而不能确定连续型致密砂岩气藏实际的含气范围。 0006 本发明基于物质平衡原理, 利用烃源岩向致密储层中的供烃量和致密储层中天然 气的散失量的大小关系建立了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法。 0007 为达到上述目的, 本发明提供了一种一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方 法, 其特征在于, 所述方法包括 : 获取烃源岩供排气量 ; 分别建立盖层处溢出气量、 气水界 面处扩散气量、 连续型致密砂岩气藏圈闭气量、 圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式 ; 根 据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续。

16、型致密砂岩气藏圈 闭气量及圈闭溢出气量的关系, 利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方程 ; 根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。 0008 为达到上述目的, 本发明还提供了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量系 统, 所述系统包括 ; 烃源岩供排气量获取模块, 用于获取烃源岩供排气量 ; 气量与含气范围 对应关系建立模块, 用于分别建立盖层处溢出气量、 气水界面处扩散气量、 连续型致密砂岩 气藏圈闭气量、 圈闭溢出气量与含气范围的对应关系式 ; 含气范围计算方程建立模块, 用 说 明 书 CN 103604916 A 6 2/9 页 7 于根据所述烃源岩供排气量与盖层处溢出气量。

17、、 气水界面处扩散气量、 连续型致密砂岩气 藏圈闭气量及圈闭溢出气量的关系, 利用所述对应关系式建立计算所述含气范围的计算方 程 ; 含气范围计算模块, 用于根据所述计算方程迭代计算得到所述含气范围。 0009 本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统, 利用物质平衡原 理, 进行含气范围的评价, 解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的 问题, 为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法, 降低了油气勘探的风险, 提高了 油气钻探的成功率, 具有广泛的适用性。 附图说明 0010 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一部分, 并不 构成对。

18、本发明的限定。在附图中 : 0011 图 1 所示为连续型致密砂岩气藏的概念模型图。 0012 图 2 所示为本发明一实施例的含气范围测量流程图。 0013 图 3 所示为本发明一实施例的含气范围测量系统图。 0014 图 4 所示为本发明一具体实施例的现今库车坳陷东部地区连续型致密砂岩气藏 含气范围示意图。 具体实施方式 0015 以下配合图式及本发明的较佳实施例, 进一步阐述本发明为达成预定发明目的所 采取的技术手段。 0016 图 1 所示为连续型致密砂岩气藏的概念模型图。如图 1 所示, 本发明基于物质平 衡原理, 提出了一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统。 如图1所示 :。

19、 烃源岩 排入连续型致密砂岩气圈闭中的天然气, 在排驱致密储层中的孔隙水的过程中, 有一部分 天然气沿着气水界面和盖层向外逸散。 0017 如果烃源岩向致密储层中供排的天然气量小于逸散的天然气量时, 就不能形成连 续型致密砂岩气藏, 或者已经形成的连续型致密砂岩气藏的含气范围逐渐萎缩, 直至消失, 这样连续型致密砂岩气藏就遭到破坏。 0018 当烃源岩向致密储层中供排的天然气量大于逸散的天然气量时, 储层中的天然气 就持续排驱储层中的孔隙水, 使得连续型致密砂岩气藏形成或者其含气范围不断扩大, 但 其最大边界不超过可形成连续型致密砂岩气藏圈闭的边界。 0019 基于这个原理, 建立了确定连续型。

20、致密砂岩气藏含气范围的概念模型 (如图1) 。 其 中, 烃源岩供排出气量 Qe一部分从盖层处向上扩散 (盖层处溢出气量) , 一部分自气水 接触面向上扩散 (气水界面处扩散气量) , 剩余的部分以连续型致密砂岩气藏的形式存 在 (连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr) , 如果烃源岩供排天然气量除扩散相散失外, 又充满 了整个连续型致密砂岩气成藏的圈闭, 那么多余的天然气量将在圈闭溢出点处以游离相散 失 (圈闭溢出气量) , 在常规圈闭中聚集成藏。因此, 上述各数据的关系式为 : 0020 说 明 书 CN 103604916 A 7 3/9 页 8 0021 图 2 所示为本发明一实施例的含气。

21、范围测量流程图。如图 2 所示, 所述流程包括 : 0022 步骤 S101, 获取烃源岩供排气量 Qe; 0023 步骤 S102, 分别建立盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密 砂岩气藏圈闭气量 Qr及圈闭溢出气量与含气范围 s 的对应关系式 ; 0024 步骤 S103, 根据烃源岩供排气量 Qe与盖层处溢出气量气水界面处扩散气量 连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr及圈闭溢出气量的关系, 利用对应关系式建立计 算含气范围 s 的计算方程 ; 0025 步骤 S104, 根据计算方程计算得到含气范围。 0026 其中, 在本实施例步骤 S101 中, 获取烃源岩供排气量 Qe利用的公式。

22、为 : 0027 0028 其中, Qe为烃源岩供排气量, m3; 0029 Sn为烃源岩的分布面积, m2; 0030 KTI 为干酪及类型指数 ; 0031 TOC 为烃源岩的有机碳质量百分数, % ; 0032 Ro、 Ro1、 Ro2分别为为镜质体反射率、 第一镜质体反射率、 第二镜质体反射率, % ; 0033 Hn为烃源岩的厚度, m ; 0034 a 为烃源岩储层的倾角, ; 0035 前述参数数据可从现有资料中获得, 即能通过计算得到烃源岩供排气量 Qe; 或者 利用现有的生烃潜力法, 也可以直接推算得到烃源岩供排气量 Qe。 0036 在本实施例步骤 S102 中, 盖层处溢。

23、出气量与含气范围 s 的对应关系式为 : 0037 0038 其中,为盖层处溢出气量, m3; 0039 t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间, s ; 0040 s 为含气范围, m2; 0041 D 为天然气扩散系数 ; 0042 为天然气浓度梯度, m3/m3/m ; 0043 1为致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度, % ; 0044 为储层的倾角, ; 0045 t 为地史时间, s。 0046 在本实施例步骤S102中, 气水界面处扩散气量与含气范围s的对应关系式为 : 说 明 书 CN 103604916 A 8 4/9 页 9 0047 0048 当含气范围近似为圆形时, 含气范围。

24、的周长 C 通过以下公式获得 : 0049 0050 其中,为气水界面处扩散气量, m3; 0051 H 为储层厚度, m ; 0052 C 为含气范围的周长, m ; 0053 2为储层的孔隙度, % ; 0054 为储层的倾角, ; 0055 t1为连续型致密砂岩气藏形成至今的时间, s ; 0056 D 为天然气扩散系数 ; 0057 为天然气浓度梯度, m3/m3/m ; 0058 t 为地史时间, s ; 0059 s为含气范围, m 2。 0060 利用公式 (3) 结合公式 (4) 可以得到气水界面处扩散气量关于含气范围 s 的关 系式。 0061 在本实施例步骤 S102 中,。

25、 连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr与含气范围的对应关 系式为 : 0062 0063 其中, Qr为连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; 0064 s 为含气范围, m2; 0065 为储层的倾角, ; 0066 H 为储层厚度, m ; 0067 2为储层的孔隙度, %。 0068 在本实施例步骤S103中, 根据所述烃源岩供排气量Qe与盖层处溢出气量气 水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr及圈闭溢出气量的关系, 结 合前述对应关系式 (1) 至 (5) 建立含气范围 s 的计算方程 : 0069 0070 其中, Qe为烃源岩供排气量, m3; 0071 为盖层处溢出气量, m。

26、3; 0072 为气水界面处扩散气量, m3; 0073 Qr为连续型致密砂岩气藏圈闭气量, m3; 说 明 书 CN 103604916 A 9 5/9 页 10 0074 为圈闭溢出气量, m3。 0075 当连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满时, 所述圈闭溢出气量为 0。 0076 在本实施例中, 根据步骤 S104, 利用公式 (1) 至 (6) 计算含气范围 s 时, 含气范围 s、 盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr、 圈闭 溢出气量为未知量, 包括烃源岩供排气量 Qe在内的其他参数都可以通过现有技术或手 段获得。 0077 结合图 1 及图 2 所示, 。

27、首先, 先假设连续型致密砂岩气藏圈闭未被充满, 也就是气 藏中的天然气不会从圈闭溢出点散失, 则圈闭溢出量为 0 ; 利用公式 (1) 至 (6) , 可以得 到关于含气范围 s 的计算方程, 通过迭代法可求出含气范围 s ; 0078 若依据这个假设求出的含气范围 s 小于该气藏圈闭范围 S 时 (气藏圈闭范围 S 可通过现有手段获得, 由储集层物性界限确定, 一般取孔隙度小于 10%, 这也是连续型致密 砂岩气成藏的最大范围。 ) , 也就是假设成立, 圈闭溢出气量为 0, 实际含气范围就是 s ; 然 后利用公式 (1) 至 (5) , 根据含气范围 s 可求出盖层处溢出气量气水界面处扩。

28、散气量 连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr。 0079 若依据这个假设求出的含气范围 s 大于该气藏圈闭范围 S 时, 也就是假设不成 立, 此时气藏圈闭有溢出气量 (圈闭溢出气量大于 0) ; 那么实际气藏充满气藏圈闭范围, 实际含气范围即为气藏圈闭范围 S ; 然后利用公式 (1) 至 (5) , 根据气藏圈闭范围 S 可求 出盖层处溢出气量气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr; 再结 合根据公式 (6) 即可求出圈闭溢出量 0080 图 3 所示为本发明一实施例的含气范围测量系统图。如图 3 所示, 所述系统包括 : 0081 烃源岩供排气量获取模块31, 用于获取烃源岩供排。

29、气量Qe; 其中, 获取烃源岩供排 气量 Qe的公式如前面图 2 所述公式 (1) , 此不赘述。 0082 气量与含气范围对应关系建立模块 32, 用于分别建立盖层处溢出气量气水 界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr及圈闭溢出气量与含气范围 s 的对应关系式 ; 其中, 所述对应关系式如前面图 2 所述公式 (2) 至 (5) , 此不赘述。 0083 含气范围计算方程建立模块 33, 用于根据烃源岩供排气量 Qe与盖层处溢出气量 气水界面处扩散气量连续型致密砂岩气藏圈闭气量Qr及圈闭溢出气量的关 系, 利用对应关系式建立计算含气范围 s 的计算方程 ; 其中, 所述计算方程如前面。

30、图 2 所述 公式 (6) , 此不赘述。 0084 含气范围计算模块 34, 用于根据计算方程迭代计算得到含气范围。 0085 本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统, 利用物质平衡原 理, 进行含气范围的评价, 解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的 问题, 为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法, 降低了油气勘探的风险, 提高了 说 明 书 CN 103604916 A 10 6/9 页 11 油气钻探的成功率, 具有广泛的适用性。 0086 图 4 所示为本发明一具体实施例的现今库车坳陷东部地区连续型致密砂岩气藏 含气范围示意图。 下面结合图4, 。

31、以一具体实施例来详细描述本发明的连续型致密砂岩气藏 含气范围的测量流程。 0087 应用实例区为我国西部塔里木盆地库车坳陷东部地区, 其是塔里木盆地内的一个 在古生代被动陆缘和中生代陆内坳陷基础上发育起来的新生代前陆盆地, 油气资源十分丰 富, 是塔里木盆地油气勘探的重点地区。 该地区三叠系塔里奇克组煤系烃源岩, 为库车坳陷 东部地区侏罗系目的层的主力供气源岩。同时侏罗系发育大面积分布的致密砂岩储集层, 有利于连续型致密砂岩气藏的形成与发育。钻井结果, 库车坳陷东部地区存在连续型致密 砂岩气藏, 具有连续型致密砂岩气成藏的典型地质特征, 但是, 目前对其具体含气范围认识 不清。 因此, 如果能。

32、确定该地区连续型致密砂岩气藏的含气范围, 对于提高该地区的探井成 功率, 降低勘探风险, 具有重要的意义。 0088 连续型致密砂岩气含气范围的确定是基于四个参数 : 烃源岩供排气量 Qe、 盖层处 散失气量气水界面处散失气量和连续型致密砂岩气藏圈闭气量 Qr。 0089 步骤 S401, 烃源岩供排气量 Qe的确定。 0090 在恢复烃源岩排烃历史和储层致密化历史的基础上, 分析烃源岩排烃历史与储层 致密化历史的匹配关系, 当储层致密化之后, 连续型致密砂岩气圈闭形成, 烃源岩排出的天 然气则为烃源岩向连续型致密砂岩气圈闭中的供排气量。 0091 通过对库车坳陷东部地区不同粒度、 不同刚性颗。

33、粒含量、 不同埋藏方式下的各类 砂岩的测井孔隙度资料与相关地质资料的统计分析, 可建立孔隙度预测数学模型, 公式 为 : 0092 0093 式中,为预测模型孔隙度, % ; A 为储层的年龄, Ma ; F 为储层的分选系数, 无量 纲 ; D 为储层的颗粒平均直径, mm ; G 为地温梯度, /100m ; H 为储层埋藏深度的对数, m ; Q 为石英颗粒含量, %。 0094 在此基础上, 综合考虑胶结作用、 溶蚀作用、 构造侧向挤压作用及裂缝作用等其他 增减孔因素的影响, 对侏罗系储层的孔隙度演化历史进行预测, 可得到该地区侏罗系储层 孔隙度的演化曲线。中下侏罗统储层致密化, 也即。

34、孔隙度等于 10%, 所对应的地质时间大致 是 9 10Ma, 为康村组沉积早期。 0095 该地区侏罗系烃源岩排烃历史的确定 : 利用 “生烃潜力法” 研究该地区塔里奇克组 煤系烃源岩排烃历史, 结果表明, 烃源岩开始排烃的时间起始于古近纪末期 (23Ma) , 但排气 量很小 ; 吉迪克组沉积末期 (12Ma) , 累计排气量 1.281012m3; 康村组沉积末期 (5Ma) , 累积 排气量 4.261012m3; 库车组沉积末期直到现今 (2 0Ma) , 累积排气量 9.891012m3。 0096 那么, 储层致密化之后, 也即 9 10Ma 以来, 烃源岩的排气量 Qe为 : 。

35、0097 9.891012m3-1.281012m3=8.611012m3。 0098 因此, 确定的烃源岩向连续型致密砂岩气圈闭中的供排气量为 8.611012m3。 0099 步骤 S402, 从盖层处逸散的天然气量的确定。 说 明 书 CN 103604916 A 11 7/9 页 12 0100 在本实施例中, 利用公式 (2) 得到盖层处逸散天然气量与含气范围 s 的对应 关系。其中, 0101 该地区侏罗系天然气从盖层处逸散的天然气量的各参数取值为 : 0102 天然气扩散系数 D 为泥岩盖层实测数据, 为 7.2510-7cm2/s ; 0103 致密砂岩储层上覆盖层的孔隙度 1。

36、为 2%(泥岩的孔隙度) ; 0104 连续型致密砂岩气藏形成至现今的时间 t1为 9 10Ma, 取值 9.5Ma ; 0105 天然气浓度梯度根据水溶气量与温度和压力的关系式, 利用该地区地层水 所处的温度和压力资料, 便可计算得到天然气浓度梯度, 主要是甲烷在地层水中的溶解度 8.53m3/t, 甲烷在 20、 0.1 千帕时, 在水中的溶解度为 0.03m3/t, 研究区致密储层埋深约为 4800m, 那么其天然气浓度梯度为 0.00177083m3/m3/m ; 0106 储层的倾角 为 45 ; 0107 地史时间 t, 取值为 9.5Ma ; 0108 由此可得, 该地区侏罗系从。

37、盖层处逸散的天然气量计算为 : 0.76926s m3; s 为连续型致密砂岩气藏含气范围。 0109 步骤 S403, 从气水界面处逸散的天然气量的确定。 0110 在本实施例中, 利用公式 (3) 及 (4) 得到气水界面处散失天然气量与含气范围 s 的对应关系。其中, 0111 该地区侏罗系天然气从气水界面处逸散的天然气量的各参数取值为 : 0112 天然气扩散系数 D、 连续型致密砂岩气藏形成至现今的时间 t1、 天然气浓度梯度 储层的倾角 与前述步骤 S402 的取值相同。 0113 储层厚度 H 为 500m ; 0114 储层的孔隙度 2为 6% ; 0115 地史时间 t, 取。

38、值为 9.5Ma ; 0116 由此可得, 气水界面处散失天然气量为 :s为连续型致密 砂岩气藏含气范围。 0117 步骤 S404, 含气范围 s 的确定。 0118 首先, 假定连续型致密砂岩气成藏圈闭未被充满, 从圈闭溢出点以游离相散失的 天然气量为 0 ; 结合公式 (5) 和 (6) , 连续型致密砂岩气藏含气范围的迭代公式为 : 0119 0120 其中, 储层的厚度 H 为 500m ; 0121 储层的孔隙度 2为 6% ; 0122 储层的倾角 为 45 ; 说 明 书 CN 103604916 A 12 8/9 页 13 0123 Qe为从连续型致密砂岩气藏圈闭形成时到现今。

39、, 烃源岩向致密储层中供排的天然 气量, m3; 0124 为从盖层处逸散的天然气量, m3; 0125 为从气水界面处散失的天然气量, m3; 0126 将步骤 S401、 步骤 S402、 步骤 S403 的计算结果带入上述迭代公式, 可以得出该地 区侏罗系致密砂岩气藏含气范围 s 的迭代公式 : 0127 0128 在计算时, s 的单位均是采用 m2的单位, 但是在表示盖层散失量和气水界面 散失量时候, 总单位是 m3, 此时未考虑 s 的单位问题, 仅仅作为一个数。即 0.76926s m3的总单位是 m3, 如果 s 考虑带着单位 m2的话, 那么盖层散失气量就是 0.76926s。

40、 m ; 总单位是 m3, 如果 s 考虑带着单位 m2的话, 那么盖层散失气量就是 0129 根据前述迭代公式计算出的结果, 该地区侏罗系连续型致密砂岩气藏含气范围 s 为 19.94104km2, 而这一地区侏罗系连续型致密砂岩气藏圈闭范围 S 为 6972.44km2, 很显 然, 原假设连续型致密砂岩气成藏圈闭未被充满是不成立的。也即连续型致密砂岩气藏含 气范围 s 为圈闭的范围 S , 即 6972.44km2。结合前述计算方法, 即可得到下述表 1。表 1 为 现今库车坳陷东部侏罗系连续型致密砂岩气藏含气范围预测结果表。 0130 表 1 0131 0132 结合表 1, 通过本发。

41、明的连续型致密砂岩气藏含气范围的测量, 获得了该地区气藏 含气范围、 该层出扩散器量, 气水界面处扩散气量, 连续型致密砂岩气成藏聚集气量以及圈 闭溢出气量。 在实际应用中, 通过定量计算连续型致密砂岩气藏含气范围, 为非常规油气资 源评价提供了一种可行的技术方法, 具有非常重要的实用意义。 0133 本发明的一种连续型致密砂岩气藏含气范围的测量方法及系统, 利用物质平衡原 理, 进行含气范围的评价, 解决了含油气盆地连续型致密砂岩气藏实际分布范围预测难的 问题, 为非常规油气资源评价提供了一种可行的技术方法, 降低了油气勘探的风险, 提高了 说 明 书 CN 103604916 A 13 9/9 页 14 油气钻探的成功率, 具有广泛的适用性。 0134 以上所述的具体实施例, 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明, 所应理解的是, 以上所述仅为本发明的具体实施例而已, 并不用于限定本发明的保 护范围, 凡在本发明的精神和原则之内, 所做的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本 发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103604916 A 14 1/2 页 15 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103604916 A 15 2/2 页 16 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103604916 A 16 。

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