利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法与流程

1.本发明涉及油气勘探技术领域，特别是涉及到一种利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法。

背景技术：

2.超压封存箱的结构与油气成藏作用有着密切的关系，超压封存箱内的异常高压对于箱内储层的孔隙度、渗透率演化以及微裂缝的发育都有着控制作用，可以指导沉积盆地内储层非均质性研究。一套大的封存箱内可能会存在一个或多个封闭层，分隔了不同的流体压力系统，形成多个次级超压封存箱。
3.现有的沉积盆地的超压封存箱识别主要依靠两种方法，地球物理方法和地球化学方法。地球物理方法主要依靠泥岩声波时差测井数据、泥岩密度测井数据、泥岩电阻率测井数据、地震波传播速度等通过一定深度发生这些数据的突变来识别超压封存箱发育位置。这种方法的缺点是只能识别现今超压封存箱的顶面发育位置，不能确定超压封存箱的演化过程；地球化学方法主要依靠超压流体中各种地球化学参数的变化来识别超压封存箱的发育，这种方法的缺点是需要大量的地球化学测试分析工作，且对于钻井样品很难取到足够数量的样品，同时这种方法也只能识别现今超压封存箱发育位置，不能确定超压封存箱的演化过程。
4.在申请号：cn201810393143.1的中国专利申请中，涉及到一种二氧化碳地质封存评价方法，其步骤为：s1、挑选岩心样品，确定岩心样品特征；s2、样品预处理：切割岩心样品并对切割后的岩心样品进行表面抛光；s3、对岩心样品开展室内水岩模拟实验；s4、对实验后的岩心样品进行处理，去除实验反应后的溶液；s5、分析测试实验后处理的岩心样品；s6、开展长期数值模拟实验。
5.在申请号：cn201310538873.3的中国专利申请中，涉及到一种基于地质评价标志与测井响应特征评价co2地质封存体的方法，所涉及的技术方法主要包括：(1)研究地质封存体的储层和盖层的各种地质评价标志参数；(2)建立地质评价标志与测井响应特征的对应关系；(3)分析储层、盖层在岩性、物性上的主要差别及其成因；(4)建立评价某油田co2地质封存体的技术标准和技术方法。
6.在申请号：cn201611093557.x的中国专利申请中，涉及到供一种提高co2封存量和原油采收率的方法，包括：根据长细管驱油实验得到压力水平与驱油效率关系曲线；利用co2驱油与封存靶区盖层和断层稳定性评价方法，确定靶区压力安全界限；利用油藏数值模拟方法，优选合理的压力保持水平；根据储层参数、生产参数和工艺方法，实现co2纵向均衡驱替；根据靶区储层非均质性和剩余储量丰度分布情况，采用变井网井距、差异储层改造，实现co2平面均衡驱替；通过对注入方式、注入速度、注采调控和泡沫调堵这些方式优选，调整注采流线。
7.以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法。

技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种可以有效识别超压封存箱的演化过程的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法。
9.本发明的目的可通过如下技术措施来实现：利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，该利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法包括：
10.步骤1，收集与整理研究区的资料，明确研究区关键地质时期；
11.步骤2，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分；
12.步骤3，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线；
13.步骤4，确定超压封存箱发育范围；
14.步骤5，确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。
15.本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
16.在步骤1中，收集与整理研究区井位的录井资料、测井资料、包裹体资料、埋藏史资料及地化资料，明确研究区关键地质时期。
17.在步骤1中，利用地层厚度、岩性数据、声波时差测井数据、密度测井数据、包裹体均一温度、盐度数据、地层埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度、古水深、地温梯度、古热流值、有机质成熟度ro对各关键地质时期的古压力进行数值模拟恢复，明确古压力在关键地质时期的演化过程。
18.在步骤2中，利用步骤1中的各地质关键时期古压力恢复结果，根据压力垂向变化的趋势线，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分。
19.在步骤3中，根据钻井深度变化，利用步骤2中的古压力结构曲线划分，每隔50米取一个点，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线。
20.在步骤3中，计算50米间隔对应下深度的压力衰减梯度gp，即：
21.gp＝(p2-p1)/50
ꢀꢀꢀ
(1)
22.上式中，p2、p1为底部和顶部地层压力值，单位：mpa；50为地层间隔步长，单位：m；根据公式(1)的得出的压力衰减梯度绘制垂向压力衰减梯度变化曲线。
23.在步骤4中，利用步骤3中的古压力衰减梯度变化曲线变化，将古压力衰减梯度变化曲线对应到古压力结构曲线，确定超压封存箱发育范围。
24.在步骤4中，古压力衰减梯度数值开始以正数突增时，即为超压封存箱顶面位置，古压力衰减梯度数值从负数回归正值时，即为超压封存箱底面位置，当中古压力衰减梯度的正负值变化范围即为超压封存箱内部范围；
25.在步骤5中，利用步骤4中的古压力衰减梯度识别超压封存箱发育范围结果，分别确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。
26.本发明对在不同地质演化过程中超压封存箱的范围均进行了考虑，充分考虑了不同演化阶段超压封存箱范围的差异性，通过利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，进一步准确识别超压封存箱的分布范围，能够直接划分超压封存箱的顶、底部，从而用于分析超压封存箱的分布范围，有利于含油气超压盆地的油气勘探研究。
附图说明
27.图1为本发明的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法的一具体实施例的流程图；
28.图2为本发明的一具体实施例中古压力恢复示意图；
29.图3为本发明的一具体实施例中古压力结构划分示意图；
30.图4为本发明的一具体实施例中古压力衰减梯度划分示意图；
31.图5为本发明的一具体实施例中超压封存箱演化过程示意图。
具体实施方式
32.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
34.本发明的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法包括了以下步骤：
35.步骤1，收集与整理研究区井位的录井资料、测井资料、包裹体资料、埋藏史资料及地化资料，明确研究区关键地质时期，利用地层厚度、岩性数据、声波时差测井数据、密度测井数据、包裹体均一温度、盐度数据、地层埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度、古水深、地温梯度、古热流值、有机质成熟度(ro)以及petromod软件对各关键地质时期的古压力进行数值模拟恢复，明确古压力在关键地质时期的演化过程；
36.步骤2，利用步骤1中的各地质关键时期古压力恢复结果，根据压力垂向变化的趋势线，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分；
37.步骤3，根据钻井深度变化，利用步骤2中的古压力结构曲线划分，每隔50米取一个点，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线；
38.步骤4，利用步骤3中的古压力衰减梯度变化曲线变化，将所述古压力衰减梯度变化曲线对应到所述古压力结构曲线，确定超压封存箱发育范围。古压力衰减梯度数值开始以正数突增时，即为超压封存箱顶面位置，古压力衰减梯度数值从负数回归正值时，即为超压封存箱底面位置，当中古压力衰减梯度的正负值变化范围即为超压封存箱内部范围；
39.步骤5，利用步骤4中的古压力衰减梯度识别超压封存箱发育范围结果，分别确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。
40.利用确定的古压力衰减梯度识别超压封存箱发育范围结果，识别各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，确定超压封存箱的演化过程。
41.以下为应用本发明的几个具体实施例。
42.实施例1:
43.如图1流程图所示,所述利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法,包括以下步骤:
44.步骤1:收集与整理研究区井位的相关地质资料,利用petromod模式对个关键地质
时期古压力进行数值模拟恢复。
45.本发明实施例中，所述地质资料包括：录井资料、测井资料、包裹体资料、埋藏史资料及地化资料。其中古压力恢复资料主要涉及：地层厚度、岩性数据、声波时差测井数据、密度测井数据、包裹体均一温度、盐度数据、地层埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度、古水深、地温梯度、古热流值、有机质成熟度(ro)。
46.步骤2：根据步骤1中古压力恢复结果，划分各地质历史关键时期古压力结构。选取声波时差数据深度间隔50m为步长，计算50m间隔下压力梯度gp,
47.即：
48.gp＝(p2-p1)/50(1)
49.上式中，p2、p1为底部和顶部地层压力值，单位：mpa；50为地层间隔步长，单位：m；
50.步骤3，通过对古压力衰减梯度数值变化进行超压封存箱识别。古压力衰减梯度数值开始以正数突增时，即为超压封存箱顶面位置，古压力衰减梯度数值从负数回归正值时，即为超压封存箱底面位置，当中古压力衰减梯度的正负值变化范围即为超压封存箱内部范围。结合研究区地质演化规律即可明确超压封存箱的演化过程。
51.实施例2：
52.利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，选取渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷地区超压层段为研究目标，其具体步骤为：
53.如图1所示，图1为本发明的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法的流程图。
54.步骤101，利用录井资料、测井资料、包裹体资料、埋藏史资料及地化资料主要包括：地层厚度、岩性数据、声波时差测井数据、密度测井数据、包裹体均一温度、盐度数据、地层埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度、古水深、地温梯度、古热流值、有机质成熟度(ro)，通过petromod软件，恢复地层埋藏史及各关键地质时期的古压力。如图2所示，在一实施例中，利用盆地模拟软件petromod软件对古压力场进行模拟恢复。首先进行单井埋藏史调研，统计发育的地层、地层厚度、埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度等信息。由于实际地层并不是均匀沉积压实的，为了恢复结果的准确性，需对每一套地层的岩性比例进行统计计算。将上述调研及计算的信息输入petromod-1d模型，而后对边界条件(古水深、地温梯度、古热流值)进行限定，以不同层位不同深度的地层的有机质成熟度(ro)作为过程控制、以现今压力作为最终控制，进行压力演化过程模拟。参照利用流体包裹体法恢复的古压力数值，适当抽稀或加密边界条件(古热流值)，以达到最佳的模拟效果。
55.步骤102，利用在步骤101中获取的古压力恢复数据，根据各关键地质时期压力垂向变化的趋势线，对其古压力结构曲线进行划分。如图3所示，根据古压力数据恢复所得到的压力在垂向上的变化，根据其垂向变化的规律，构建压力结构曲线。
56.步骤103，利用步骤102划分的压力结构曲线，每隔50米取一个点，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线。如图4所示，计算50米间隔对应下深度的压力衰减梯度gp，即：
57.gp＝(p2-p1)/50
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(1)
58.上式中，p2、p1为底部和顶部地层压力值，单位：mpa；50为地层间隔步长，单位：m；
59.根据公式(1)的得出的压力衰减梯度绘制垂向压力衰减梯度变化曲线。
60.步骤104，通过对古压力衰减梯度数值变化进行超压封存箱识别。古压力衰减梯度数值开始以正数突增时，即为超压封存箱顶面位置，古压力衰减梯度数值从负数回归正值时，即为超压封存箱底面位置，当中古压力衰减梯度的正负值变化范围即为超压封存箱内部范围。如图4所示，通过绘制的压力梯度变化曲线可知，压力衰减梯度存在正负值的数值变化规律，其中正值开始变化的点即可划分为超压封存箱顶界面，压力衰减梯度回归零值代表超压封存箱内部超压体发育范围，压力衰减梯度进入负值变化代表超压封存箱内部压力开始减弱，当压力衰减梯度由负值变化回归至零值，该点代表超压封存箱底界面，而中间压力衰减梯度的正负变化范围即可认定为超压封存箱发育范围。
61.步骤105，利用步骤104确定的古压力衰减梯度识别超压封存箱发育范围结果，识别各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围。如图5所示，通过其发育的位置及范围即可代表超压封存箱在地质演化历史时期中的演化过程。
62.本实施例方法建立的古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，充分考虑了超压封存箱内压力衰减梯度的特殊性，可以较为准确的识别超压封存箱发育范围，对下一步认识超压封存箱与油气成藏关系提供了研究基础。
63.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
64.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

技术特征：

1.利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，该利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法包括：步骤1，收集与整理研究区的资料，明确研究区关键地质时期；步骤2，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分；步骤3，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线；步骤4，确定超压封存箱发育范围；步骤5，确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。2.根据权利要求1所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤1中，收集与整理研究区井位的录井资料、测井资料、包裹体资料、埋藏史资料及地化资料，明确研究区关键地质时期。3.根据权利要求2所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤1中，利用地层厚度、岩性数据、声波时差测井数据、密度测井数据、包裹体均一温度、盐度数据、地层埋藏时间、剥蚀时间、剥蚀厚度、古水深、地温梯度、古热流值、有机质成熟度ro对各关键地质时期的古压力进行数值模拟恢复，明确古压力在关键地质时期的演化过程。4.根据权利要求1所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤2中，利用步骤1中的各地质关键时期古压力恢复结果，根据压力垂向变化的趋势线，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分。5.根据权利要求1所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤3中，根据钻井深度变化，利用步骤2中的古压力结构曲线划分，每隔50米取一个点，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线。6.根据权利要求5所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤3中，计算50米间隔对应下深度的压力衰减梯度gp，即：gp＝(p2-p1)/50
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(1)上式中，p2、p1为底部和顶部地层压力值，单位：mpa；50为地层间隔步长，单位：m；根据公式(1)的得出的压力衰减梯度绘制垂向压力衰减梯度变化曲线。7.根据权利要求1所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤4中，利用步骤3中的古压力衰减梯度变化曲线变化，将古压力衰减梯度变化曲线对应到古压力结构曲线，确定超压封存箱发育范围。8.根据权利要求7所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤4中，古压力衰减梯度数值开始以正数突增时，即为超压封存箱顶面位置，古压力衰减梯度数值从负数回归正值时，即为超压封存箱底面位置，当中古压力衰减梯度的正负值变化范围即为超压封存箱内部范围。9.根据权利要求1所述的利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，其特征在于，在步骤5中，利用步骤4中的古压力衰减梯度识别超压封存箱发育范围结果，分别确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。

技术总结

本发明提供一种利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法，该利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法包括：步骤1，收集与整理研究区的资料，明确研究区关键地质时期；步骤2，对各关键地质时期古压力结构曲线进行划分；步骤3，计算各地质关键时期古压力衰减梯度，并绘制古压力衰减梯度变化曲线；步骤4，确定超压封存箱发育范围；步骤5，确定各关键地质时期超压封存箱的发育位置及范围，识别超压封存箱的演化过程。该利用古压力衰减梯度识别超压封存箱演化过程的方法能够直接划分超压封存箱的顶、底部，从而用于分析超压封存箱的分布范围，有利于含油气超压盆地的油气勘探研究。探研究。探研究。