致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置，通過根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力σ、天然氣的密度ρg、水的密度ρw、接觸潤濕角θ、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r，然后根據(jù)臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上限Φ，進(jìn)而，當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于臨界孔隙度上限Φ時(shí)，則確定待勘探區(qū)域在埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。由于臨界孔隙度上限Φ以及臨界孔喉半徑r不是一個(gè)固定值，而是隨著不同待勘探區(qū)域在不同埋藏深度H下的界面張力σ、天然氣的密度ρg和地層溫度T等因素不斷變化的，因此，能夠提高致密深盆氣成藏預(yù)測的準(zhǔn)確度。
【專利說明】致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及天然氣勘探技術(shù)，尤其涉及一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 致密砂巖氣藏是天然氣勘探開發(fā)中的重要方面。致密深盆氣藏是致密砂巖氣藏中 的一種重要的類型。因其分布在盆地深部或構(gòu)造底部，故稱為致密深盆氣藏。
[0003] 在針對(duì)某一待勘探區(qū)域的致密深盆氣成藏預(yù)測中，往往是通過比較該區(qū)域各深度 下的實(shí)際臨界孔隙度與臨界孔隙度之間的大小關(guān)系，從而預(yù)測在各深度下是否能夠成藏， 進(jìn)而獲得致密深盆氣成藏的深度范圍。
[0004] 但是由于現(xiàn)有技術(shù)中，將臨界孔隙度設(shè)置為一固定值，因此，往往造成致密深盆氣 成藏預(yù)測的準(zhǔn)確度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中致密深盆 氣成藏預(yù)測的準(zhǔn)確度較低的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法，包括：
[0007] 根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度Pg、水的密度P w、 接觸潤濕角0、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r ;
[0008] 根據(jù)所述臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上限O ;
[0009] 當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度上限O時(shí)，則確定所述待勘探 區(qū)域在所述埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，包括：
[0011] 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力O、天然氣的密 度P g、水的密度P w、接觸潤濕角0、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨 界孔喉半徑r;
[0012] 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙 度上限〇 ;
[0013] 預(yù)測模塊，用于當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度上限O時(shí)，則 確定所述待勘探區(qū)域在所述埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。
[0014] 本發(fā)明提供的致密深盆氣成藏預(yù)測方法和裝置，通過根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度 H下的界面張力〇、天然氣的密度P g、水的密度P w、接觸潤濕角0、地層溫度T和氣體壓 縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r，然后根據(jù)所述臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋 藏深度H下的臨界孔隙度上限O，進(jìn)而，當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度 上限〇時(shí)，則確定待勘探區(qū)域在所述埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。由 于臨界孔隙度上限〇以及臨界孔喉半徑r不是一個(gè)固定值，而是隨著不同待勘探區(qū)域在不 同埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度Pg和地層溫度T等因素不斷變化的，因此， 能夠提高致密深盆氣成藏預(yù)測的準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法的流程示意圖；
[0016] 圖2為致密深盆氣藏圈閉邊界受力關(guān)系圖；
[0017] 圖3A為第一種預(yù)測致密深盆氣成藏深度的模式圖；
[0018] 圖3B為第二種預(yù)測致密深盆氣成藏深度的模式圖；
[0019] 圖3C為第三種預(yù)測致密深盆氣成藏深度的模式圖；
[0020] 圖3D為第四種預(yù)測致密深盆氣成藏深度的模式圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法的流程示意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種致密深盆氣成藏預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種致密深盆氣成藏預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法的流程示意圖，如圖 1所示，包括：
[0025] 101、根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度Pg、水的密度 P w、接觸潤濕角e、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r。
[0026] 具體的，首先分別計(jì)算待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度 P g、水的密度P w、接觸潤濕角9、地層溫度T和氣體壓縮因子Z :
[0027] 根據(jù)待勘探區(qū)域的地溫梯度以及所確定的埋藏深度H，計(jì)算在該埋藏深度H下的 地層溫度T。
[0028] 水的密度P w可以根據(jù)公式P w = exp(_a T+旦p+6. 91)進(jìn)行計(jì)算，其中，a = 5. 00 X 1(T4, 0 =4. 78 X KT'具體來說，a為水熱膨脹系數(shù)，單位是TT15P為水壓縮系 數(shù)，單位是;T為地層溫度，單位是°C ;p為地層水壓；常數(shù)6. 91是水在4°C下，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 大氣壓下的密度為l〇〇〇kg/m3條件下得到的。
[0029] 天然氣為單一的甲烷氣體，根據(jù)甲烷氣體的密度即可獲得天然氣的密度Pg，具體 來說，天然氣的密度Pg可以根據(jù)下列公式聯(lián)立獲得：
[0030] V3-(bi+RT/p) V2+(a^p) V-aibi/p = 0 ；
[0031] p g = M/V〇
[0032] 其中，ai = 2. SSXKrHp^mVmol2)，、= 4. 28Xl(T5(m3/mol)，R 為氣體常數(shù)；V 為 摩爾體積，單位是m3/mol ;M為甲烷的摩爾質(zhì)量，為0. 016kg/mol ;T為地層溫度，單位是°〇； P為地層水壓。
[0033] 界面張力〇可根據(jù)《天然氣地質(zhì)學(xué)》的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用二元非線性回歸的方法擬合 得到：
[0034] 〇 = -6. 708Xl(T3XT-4. 478Xl(T3Xp+5. 217Xl(T4XT2-4. 669Xl(T5Xp2。
[0035] 其中，T為地層溫度，單位是°C ;p為地層水壓。
[0036] 接觸潤濕角0大于45°時(shí)，上部的水無法回流，不能產(chǎn)生邊水和底水，不存在浮 力作用，此時(shí)致密深盆氣藏氣水界面受到靜水壓力、毛細(xì)管力和氣體膨脹力作用。當(dāng)天然氣 繼續(xù)向上部運(yùn)移，到達(dá)孔隙比較大的儲(chǔ)層中，當(dāng)接觸潤濕角0小于45°時(shí)，上部水向下回 流，產(chǎn)生浮力，此時(shí)致密深盆氣藏氣水界面受到浮力、靜水壓力、毛細(xì)管力和氣體膨脹力作 用，發(fā)生置換式運(yùn)移，運(yùn)移至構(gòu)造高點(diǎn)形成常規(guī)氣藏。所以認(rèn)為接觸潤濕角9 =45°為臨 界狀態(tài)。
[0037] 氣體壓縮因子Z指實(shí)際氣體性質(zhì)與理想氣體性質(zhì)偏差的修正值。根據(jù)卡茲天然氣 壓縮因子曲線圖版，獲得甲烷氣體在不同地溫梯度不同深度的壓縮因子值。由于天然氣為 單一的甲烷氣體，可將甲烷氣體的壓縮因子值作為氣體壓縮因子Z的取值。
[0038] 然后，將上述計(jì)算獲得的界面張力〇、天然氣的密度P g、水的密度Pw、接觸潤濕

【權(quán)利要求】
1. 一種致密深盆氣成藏預(yù)測方法，其特征在于，包括： 根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度P g、水的密度Pw、接觸 潤濕角0、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r ; 根據(jù)所述臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上限O ; 當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度上限O時(shí)，則確定所述待勘探區(qū)域 在所述埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密深盆氣成藏預(yù)測方法，其特征在于，所述根據(jù)在埋藏深 度H下的界面張力〇、天然氣的密度P g、水的密度Pw、接觸潤濕角0、地層溫度T和氣體 壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r，包括：
進(jìn)行計(jì)算，獲得埋藏深度H下的臨界孔喉半徑r ;其 中，R是氣體常數(shù)，M是摩爾質(zhì)量，g是重力加速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密深盆氣成藏預(yù)測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述臨界 孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上限O，包括： 根據(jù)公式￠= a*rb進(jìn)行計(jì)算，獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上限O ;其中，a和b 是對(duì)所述待勘探區(qū)域的巖心進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)所獲得的擬合參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密深盆氣成藏預(yù)測方法，其特征在于，所述當(dāng)埋藏深度H下 的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度上限〇時(shí)，則確定所述待勘探區(qū)域在所述埋藏深度H下 具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件之前，還包括： 確定所述待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度大于臨界孔隙度下限。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的致密深盆氣成藏預(yù)測方法，其特征在于，所述臨界 孔喉半徑r的取值范圍為（KT1，I) y m。
6. -種致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，其特征在于，包括： 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的界面張力〇、天然氣的密度 P g、水的密度P w、接觸潤濕角9、地層溫度T和氣體壓縮因子Z，計(jì)算埋藏深度H下的臨界 孔喉半徑r ; 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述臨界孔喉半徑r，計(jì)算獲得埋藏深度H下的臨界孔隙度上 限〇 ; 預(yù)測模塊，用于當(dāng)埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度小于所述臨界孔隙度上限O時(shí)，則確定 所述待勘探區(qū)域在所述埋藏深度H下具備致密深盆氣成藏的孔隙度條件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，其特征在于，
度H下的臨界孔喉半徑r ;其中，R是氣體常數(shù)，M是摩爾質(zhì)量，g是重力加速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，其特征在于， 所述第二計(jì)算模塊，具體用于根據(jù)公式小=a*rb進(jìn)行計(jì)算，獲得埋藏深度H下的臨界 孔隙度上限〇 ;其中，a和b是對(duì)所述待勘探區(qū)域的巖心進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)所獲得的擬合參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 確定模塊，用于確定所述待勘探區(qū)域在埋藏深度H下的實(shí)際孔隙度大于臨界孔隙度下 限。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的致密深盆氣成藏預(yù)測裝置，其特征在于，所述臨界 孔喉半徑r的取值范圍為（KT1，I) y m。
【文檔編號(hào)】G01V9/00GK104360412SQ201410646008
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】姜振學(xué), 李卓, 龐雄奇, 李藝, 姜福杰, 李峰, 郝進(jìn) 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(北京)