CN108798658A - 一种石油运移参数的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石油运移参数的确定方法及装置，该方法包括：通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；根据储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；根据油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；根据生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。本发明无需进行复杂测试与计算，大大降低了成本，并且易于实现以及具有较大的应用范围。在准确判断石油运行方向的同时，还可以对石油运移距离可以进行量化，实现了石油运移分析的定量化。
Description
技术领域
本发明涉及到石油运移与成藏研究领域，尤指一种石油运移参数的确定方法及装置。
背景技术
生油层中富含有机质的细粒烃源岩层生成的石油处于分散状态，呈微粒状分布在岩石颗粒之间，或为薄膜状吸附在颗粒表面，经运移后，在多孔的渗透性储集层中聚集储存从而形成油藏。因此，可以说没有石油的运移就没有油藏，石油运移是油藏形成过程中的重要纽带，也是石油地质学研究的核心内容之一。石油运移研究的主要内容包括运移的相态、动力、方向和时期等问题，了解这些问题对石油勘探与开发有重要意义。
石油运移的基本方式有渗滤、扩散等两种。渗滤作用是一种机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，由机械能高的地方向机械能低的地方流动。扩散作用为分子运动，从高浓度向低浓度，使浓度梯度达到均衡；扩散系数与分子大小有关，分子越小，扩散能力越强，轻烃具有明显的扩散作用。在孔渗性较好的岩层中主要是渗滤流，而在孔渗性差的致密岩层中主要是扩散流。
根据运移发生的先后次序和环境，可以分为初次运移和二次运移。一般认为，石油初次运移的动力主要有压实、有机质生烃、粘土矿物脱水、流体热增压、渗析，以及构造应力、成岩、毛细管力等作用；运移的通道主要有孔隙、微层理面和微裂缝等；初次运移的模式主要有未熟—低熟阶段正常压实排烃、成熟—过成熟阶段异常压力排烃、轻烃扩散等三种；运移的时期在油气大量生成或稍后的时期，主要是在与晚期生油阶段相对应的晚期压实阶段，通常的深度是在1500～3500米之间。真柄钦次等(1977)在加拿大、日本和尼日利亚等地，利用烃类中的碳与总有机碳的比值变化来确定运移期。一般该比值有随埋深增加的趋势，其中比值突然减少的异常段，被认为是初次运移的深度(或时期)。除此之外，类异戊二烯烃/正烷烃比值等也可以作为指示运移发生深度的标志。关于初次运移的距离，蒂索和R.佩列特(1971)根据阿尔及利亚泥盆系生油页岩的研究，发现只在靠近储集层14米范围内烃类和非烃含量才有变化，因而推测生油岩中只有距储集岩上下共28米距离内的烃才能运移出来，也就是生油岩的有效厚度为28米。这一数值是来自对某一生油页岩的研究。如果生油岩中有许多砂岩夹层或生油岩中发育裂缝，则将大大增加排烃的有效厚度。
相对于初次运移，石油进入储集层后的二次运移主要呈游离态，运移的通道主要是孔隙、裂缝、断层和不整合面等。油、气、水的力场分布对油气二次运移的方向起着直接控制作用。油气势差是二次运移的动力源。油气二次运移受到三个力的作用，即浮力、水动力和毛细管阻力差，油气二次运移的方向取决于这三个力的合力。因此，油气二次运移的主要方向和距离，一方面取决于可渗透性地层的产状；另一方面取决于地层水动力和浮力的大小和方向。在含油气盆地中，如果在静水条件下，油气主要沿着浮力方向运移，在动水条件下，则沿着浮力和水动力的合力方向，所以油气二次运移总的来说是竖直向上的，当受到遮挡时，则沿着上倾方向，而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向。在沉积盆地中，生油区一般位于凹陷的最深处，与之相邻的斜坡和***是二次运移的主要指向。而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向，它受储层的岩性变化、地层不整合以及断层分布等因素的控制和影响。目前，主要通过运移方向上油气化学成分和物理性质规律性的变化来判断石油二次运移的距离，如色层效应和氧化作用。色层效应往往是使石油的胶质、沥青质、卟啉及钒镍等重金属减少，轻组分相对增多，在烃类中烷烃增多，芳烃相对减少，烷烃中低分子烃相对增多，高分子烃相对减少，反映到物理性质上，表现为密度变小、颜色变淡、粘度变稀。氧化作用往往是使石油的胶状物质增加，轻组分相对减少，环烷烃增加，烷烃和芳烃相对减少，密度、粘度也随之加大，其效果大致与色层效应相反。
石油储集层主要为沉积岩，而沉积岩又主要是在水中沉积形成的，因此储集层的孔隙中初始储集为地层水。目前世界上所发现的石油，其密度总是小于地层水，使得在地层油水两相流体环境中，石油理论上总是向上或者上倾方向运移。因此针对石油运移方向的研究，目前的主要集中在向上和侧向上倾方向，而对向下和下倾方向研究较少。但在实际石油勘探中，亦发现有不少生油层在上、储集层在下的油藏，也即“上生下储”油藏。国内比如鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长8油层组，其油源主要来自上覆长7油层组的泥页岩；国外比如北美地区在多个盆地中发现的深盆油气藏。
另外针对石油运移运移距离的研究，目前的主要是采用物理模拟、数值模拟或者地球化学分析测试的方法来开展，相对来说时间周期长、过程复杂、经济成本高。
所以，需要建立一种确定石油运移方向与运移距离的方法，快速、经济、有效的明确地层中石油运移的方向，并定量的计算出运移的距离，为石油的勘探和开发提供指导和借鉴。
发明内容
为了克服目前确定石油运移方向与距离技术的成本高、过程复杂及周期长等问题，本发明实施例提供一种石油运移参数的确定方法，所述方法包括：
通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
可选的，在本发明一实施例中，所述方法还包括，根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
可选的，在本发明一实施例中，通过下述公式计算所述储层毛细管压力：
其中，Pc为储层毛细管压力，σ为水油两相环境下的油藏水油表面张力，θ为润湿角，r为储层孔喉半径。
可选的，在本发明一实施例中，所述根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油运移方向与运移距离，包括：根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；根据所述运移方向模型确定所述运移方向；获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
可选的，在本发明一实施例中，所述运移方向模型为：
所述运移距离模型为：
其中，γ为所述石油的运移方向与水平方向的夹角，PR为储层压力，PCH为生油层压力，g为重力加速度，S为所述运移距离，ρw为所述油藏地层水密度，ρo为所述油藏原油密度。
可选的，在本发明一实施例中，所述根据所述运移方向模型确定所述运移方向，包括，根据sinγ的正负判断所述运移方向；当sinγ＜0时，所述运移方向为向下运移；当sinγ＝0时，所述运移方向为水平方向运移；当0＜sinγ时，所述运移方向为向上运移。
可选的，在本发明一实施例中，所述获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离，包括：获取所述气井的运移角度；根据所述运移方向与所述气井的运移角度，确定所述运移方向的角度范围；根据所述运移方向的角度范围，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
本发明实施例还提供一种石油运移参数的确定装置，所述装置包括：
资料选取单元，用于通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
样品分析单元，用于根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
压力计算单元，用于根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
运移确定单元，用于根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
可选的，在本发明一实施例中，所述装置还包括润湿性判断单元，用于根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
可选的，在本发明一实施例中，所述运移确定单元包括：受力计算模块，用于根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；模型生成模块，用于根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；方向确定模块，用于根据所述运移方向模型确定所述运移方向；距离确定模块，用于获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
本发明通过利用地层的基本数据确定石油的运移方向及运移距离，无需进行复杂测试与计算，大大降低了成本，并且易于实现。在准确判断石油运行方向的同时，还可以对石油运移距离可以进行量化，实现了石油运移分析的定量化。具有较大的应用范围，可为油田现场钻井、油藏平均开发、油气盆地分析以及油气资源评价提供依据和资料基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种石油运移参数的确定方法的流程图；
图2为本发明实施例的水油两相环境下的润湿角示意图；
图3A及图3B为本发明实施例的地层中水油两相环境下石油运移示意图；
图4为本发明实施例一种石油运移参数的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种石油运移参数的确定方法及装置。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明实施例一种石油运移参数的确定方法的流程图，图中所示方法包括：步骤S1，通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
步骤S2，根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
步骤S3，根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
步骤S4，根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
在本实施例中，为确定某气田内石油运移的方向与距离，需要该气田上具有至少一个已知气井，通过对已知气井进行测试，得到生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品。通过对储层岩心样品的检测，可以得到油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径。根据所获得的上述数据，可以确定石油运移的方向与距离。
作为本发明的一个实施例，所述方法还包括，根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
如图2所示为本发明实施例的水油两相环境下的润湿角示意图，图中θ为润湿角。从图中可看出，当0°<θ<90°时，油藏的润湿性为亲水性；当θ＝90°时，油藏的润湿性为中间状态；当90°<θ<180°时，油藏的润湿性为亲油性。
作为本发明的一个实施例，通过下述公式计算所述储层毛细管压力：
其中，Pc为储层毛细管压力，σ为水油两相环境下的油藏水油表面张力，θ为润湿角，r为储层孔喉半径。通过公式(1)可以计算出石油所受的储层毛细管压力。
在本实施例中，所述根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油运移方向与运移距离，包括：
根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；
根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；
根据所述运移方向模型确定所述运移方向；
获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
其中，运移方向模型为：
运移距离模型为：
其中，γ为石油的运移方向与水平方向的夹角，PR为储层压力，PCH为生油层压力，g为重力加速度，S为运移距离，ρw为油藏地层水密度，ρo为油藏原油密度。
如图3A及3B所示为本发明实施例的地层中水油两相环境下石油运移示意图，图中所示为石油在水油两相环境下从生油层运移的示意图。由于地层压实、蒙脱石脱水、有机质生烃、流体热增压等作用，生油层的地层压力PCH往往大于储集层的地层压力PR，从而为石油由生油层向储集层运移提供动力。生油层压力PCH和储层压力PR一般通过油藏的埋藏及温压史恢复的办法获取。石油在地下岩层孔隙介质中的流动为渗流，遵守势能原理，总是由势能高的地方向势能低的地方流动。石油由生油层向储集层运移，运移距离为S时，石油受力包括：生油层压力PCH、储层压力PR、毛细管压力Pc、浮力F和油柱重力G等五种力。上述五种力在不同情况和环境下，动力和阻力可以发生变化。生油层压力PCH始终是运移的动力，与运移方向一致。储层压力PR始终是运移的阻力，与运移方向相反。毛细管压力Pc，在亲水油藏中是运移的阻力，与运移方向相反；在亲油油藏中是运移的动力，与运移方向一致。浮力F始终竖直向上，石油竖直向下和下倾方向运移时是阻力；石油竖直向上和上倾方向运移时是动力；石油水平方向运移时，不受影响。油柱重力始终竖直向下，石油竖直向下和下倾方向运移时是动力；石油竖直向上和上倾方向运移时是阻力；石油水平方向运移时，不受影响，如图3A及3B所示。其中：
F＝ρwgS (4)
G＝ρogS (5)
在本实施例中，根据所述运移方向模型确定所述运移方向，包括，根据sinγ的正负判断所述运移方向；当sinγ＜0时，所述运移方向为向下运移；当sinγ＝0时，所述运移方向为水平方向运移；当0＜sinγ时，所述运移方向为向上运移。
其中，石油在地层中可以在竖直向下、下倾、水平、上倾、竖直向上等五个方向上运移。用石油运移指向与水平方向夹角γ表示上述五个方向上的运移，-90°≤γ≤90°。其中，竖直向下运移，γ＝-90°；下倾方向运移，-90°＜γ＜0°；水平方向运移，γ＝0°；上倾方向运移，0°＜γ＜90°；竖直向上运移，γ＝90°，如图3A及3B所示。其中，石油极少发生竖直向上与竖直向上的运移。
根据油藏不同的润湿性，对石油运移方向进行判定，对亲水油藏不同方向的运移判定：
a.竖直向下：PCH+G＞PR+F+Pc (6)
b.下倾方向：PCH+Gsinγ＞PR+Fsinγ+Pc (7)
c.水平方向：PCH＞PR+Pc (8)
d.上倾方向：PCH+Fsinγ＞PR+Gsinγ+Pc (9)
e.竖直向上：PCH+F＞PR+G+Pc (10)
式(1)、(4)、(5)分别代入式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、，可得：
a.竖直向下：
b.下倾方向：
c.水平方向：
d.上倾方向：
e.竖直向上：
考虑到不同运移方向，γ角大小、正负，并且运移刚好平衡时，式(11)-(15)可以合并为：
式(16)变换可得：
对亲油油藏不同方向的运移判定：
a.竖直向下：PCH+G+Pc＞PR+F (18)
b.下倾方向：PCH+Gsinγ+Pc＞PR+Fsinγ (19)
c.水平方向：PCH+Pc＞PR (20)
d.上倾方向：PCH+Fsinγ+Pc＞PR+Gsinγ (21)
e.竖直向上：PCH+F+Pc＞PR+G (22)
式(1)、(4)、(5)分别代入式(16)-(22)，可得：
a.竖直向下：
b.下倾方向：
c.水平方向：
d.上倾方向：
e.竖直向上：
考虑到不同运移方向，γ角大小、正负，并且运移刚好平衡时，式(23)-(27)可以合并为：
式(28)变换可得：
针对亲水和亲油两种类型的油藏，考虑到润湿角θ范围为：0°＜θ＜180°。其中，亲水油藏，0°＜θ＜90°，0＜cosθ＜1；中间状态油藏，θ＝90°，cosθ＝0；亲油油藏，90°＜θ＜180°，-1＜cosθ＜0。因此，毛细管压力Pc，在亲水油藏中为石油运移阻力，而在亲油油藏中为石油运移动力，可以直接用润湿角来统一表示。因此，亲水和亲油两种不同类型油藏中石油运移方向的判定，可以由式(17)、(29)统一表式为公式(2)：
由公式(2)可知，sinγ的正负即可判定石油运移方向，如下：
a.sinγ＝-1，γ＝-90°，竖直向下运移；
b.-1＜sinγ＜0，-90°＜γ＜0°，下倾方向运移；
c.sinγ＝0，γ＝0°，水平方向运移；
d.0＜sinγ＜1，0°＜γ＜90°，上倾方向运移；
e.sinγ＝1，γ＝90°，竖直向上运移。
其中，由于石油极少发生竖直向上与竖直向上的运移，石油的运移距离为正值，由此根据sinγ的正负值，可以准确的判断出石油运移的上下方向。
在地层中，当石油运移达到动态平衡时，应该是运移的动力和阻力刚好相等，即：
由式(30)可得，石油运移距离S，
在本实施例中，获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离，包括：获取所述气井的运移角度；根据所述运移方向与所述气井的运移角度，确定所述运移方向的角度范围；根据所述运移方向的角度范围，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
其中，根据已知的气井中石油位置与生油层的位置关系，获得气井中石油的运移角度，在该角度基础上取一角度范围，例如在该角度为60°，在其基础上取±20°，那么运移方向的角度范围为40°到80°。每一个运移方向的角度，根据公式(3)均可以计算出对应的运移距离，由此可以得到运移方向的角度范围对应的运移距离的范围，由此实现运移距离的定量化。
通关本发明的方法，利用地层的基本数据确定石油的运移方向及运移距离，无需进行复杂测试与计算，大大降低了成本，并且易于实现。在准确判断石油运行方向的同时，还可以对石油运移距离可以进行量化，实现了石油运移分析的定量化。具有较大的应用范围，可为油田现场钻井、油藏平均开发、油气盆地分析以及油气资源评价提供依据和资料基础。
如图4所示为本发明实施例一种石油运移参数的确定装置的结构示意图，图中所示装置包括：
资料选取单元10，用于通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
样品分析单元20，用于根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
压力计算单元30，用于根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
运移确定单元40，用于根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
作为本发明的一个实施例，所述装置还包括润湿性判断单元50，用于根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
作为本发明的一个实施例，所述运移确定单元包括：
受力计算模块41，用于根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；
模型生成模块42，用于根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；
方向确定模块43，用于根据所述运移方向模型确定所述运移方向；
距离确定模块44，用于获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
基于与上述一种石油运移参数的确定方法相同的申请构思，本发明还提供了上述一种石油运移参数的确定装置。由于该一种石油运移参数的确定装置解决问题的原理与一种石油运移参数的确定方法相似，因此该一种石油运移参数的确定装置的实施可以参见一种石油运移参数的确定方法的实施，重复之处不再赘述。
通关本发明的装置，利用地层的基本数据确定石油的运移方向及运移距离，无需进行复杂测试与计算，大大降低了成本，并且易于实现。在准确判断石油运行方向的同时，还可以对石油运移距离可以进行量化，实现了石油运移分析的定量化。具有较大的应用范围，可为油田现场钻井、油藏平均开发、油气盆地分析以及油气资源评价提供依据和资料基础。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。
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。
Claims (10)
1.一种石油运移参数的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下述公式计算所述储层毛细管压力：
其中，Pc为储层毛细管压力，σ为水油两相环境下的油藏水油表面张力，θ为润湿角，r为储层孔喉半径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油运移方向与运移距离，包括：
根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；
根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；
根据所述运移方向模型确定所述运移方向；
获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运移方向模型为：
所述运移距离模型为：
其中，γ为所述石油的运移方向与水平方向的夹角，PR为储层压力，PCH为生油层压力，g为重力加速度，S为所述运移距离，ρw为所述油藏地层水密度，ρo为所述油藏原油密度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述运移方向模型确定所述运移方向，包括，根据sinγ的正负判断所述运移方向；当sinγ＜0时，所述运移方向为向下运移；当sinγ＝0时，所述运移方向为水平方向运移；当0＜sinγ时，所述运移方向为向上运移。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离，包括：
获取所述气井的运移角度；
根据所述运移方向与所述气井的运移角度，确定所述运移方向的角度范围；
根据所述运移方向的角度范围，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
8.一种石油运移参数的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
资料选取单元，用于通过气井获取生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度以及储层岩心样品；
样品分析单元，用于根据所述储层岩心样品，确定油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径；
压力计算单元，用于根据所述油藏润湿角、油藏水油表面张力及储层孔喉半径，确定储层毛细管压力；
运移确定单元，用于根据所述生油层压力、储层压力、油藏地层水密度、油藏原油密度与储层毛细管压力，确定石油的运移方向与运移距离。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括润湿性判断单元，用于根据所述油藏润湿角确定油藏润湿性；所述油藏润湿角大于0°且小于90°时，所述油藏润湿性为亲水性；所述油藏润湿角等于90°时，所述油藏润湿性为中间状态；所述油藏润湿角大于90°且小于180°时，所述油藏润湿性为亲油性。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述运移确定单元包括：
受力计算模块，用于根据所述油藏地层水密度生成所述石油所受的浮力，并根据所述油藏原油密度生成所述石油所受的重力；
模型生成模块，用于根据所述石油的运移平衡状态，利用所述浮力、重力、生油层压力、储层压力与储层毛细管压力，得到所述运移方向模型与所述运移距离模型；
方向确定模块，用于根据所述运移方向模型确定所述运移方向；
距离确定模块，用于获取所述气井的运移角度，并根据所述运移方向与所述气井的运移角度，利用所述运移距离模型确定所述运移距离。
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|---|---|
| CN (1) | CN108798658B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112069620A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 中国石油大学(华东) | 一种确定天然气水合物储层颗粒运移程度的方法及装置 |
| CN114086947A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 油气充注方向的判断方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115436533A (zh) * | 2021-06-02 | 2022-12-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于全二维气相色谱-飞行时间质谱分析确定石油运移方向的方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100086180A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-08 | Wallace Chester A | System, method and apparatus for exploration |
| CN101915088A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-12-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油气运移路径生成方法与装置 |
| CN102289006A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-21 | 北京师范大学 | 陆相深层油气藏形成和分布模式 |
| CN102654050A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-05 | 北京师范大学 | 连续型岩性油气藏油气运聚模型 |
| CN103969695A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种油气二次运移地球化学追踪新方法 |
| CN104021296A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 中国石油大学(北京) | 油气运聚范围的预测方法及装置 |
| CN104912548A (zh) * | 2014-03-13 | 2015-09-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于动力学分析的不同压力环境下的油藏预测方法 |
| US20160084081A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Michael Lawson | Method to Perform Hydrocarbon System Analysis for Exploration, Production and Development of Hydrocarbons |
| CN106446489A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 连续型致密碎屑岩油藏储层物性上限的计算方法 |
| CN107766639A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于压力降低系数的天然气侧向运移最大距离的计算方法 |
-
2018
- 2018-06-05 CN CN201810569514.7A patent/CN108798658B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100086180A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-08 | Wallace Chester A | System, method and apparatus for exploration |
| CN101915088A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-12-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油气运移路径生成方法与装置 |
| CN102289006A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-21 | 北京师范大学 | 陆相深层油气藏形成和分布模式 |
| CN102654050A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-05 | 北京师范大学 | 连续型岩性油气藏油气运聚模型 |
| CN103969695A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种油气二次运移地球化学追踪新方法 |
| CN104912548A (zh) * | 2014-03-13 | 2015-09-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于动力学分析的不同压力环境下的油藏预测方法 |
| CN104021296A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 中国石油大学(北京) | 油气运聚范围的预测方法及装置 |
| US20160084081A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Michael Lawson | Method to Perform Hydrocarbon System Analysis for Exploration, Production and Development of Hydrocarbons |
| CN106446489A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 连续型致密碎屑岩油藏储层物性上限的计算方法 |
| CN107766639A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于压力降低系数的天然气侧向运移最大距离的计算方法 |
Non-Patent Citations (12)
| Title |
|---|
| SANAZ SALATI，FRANK J. A. VAN RUITENBEEK: "《Conceptual modeling of onshore hydrocarbon seep occurrence in the Dezful Embayment, SW Iran》", 《MARINE AND PETROLEUM GEOLOGY》 * |
| ZOU CAINENG，ETC: ""Global importance of "continuous" petroleum reservoirs:"", 《PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT》 * |
| 刘勇，等: ""鄂尔多斯盆地延长组油气初次运移特征"", 《西安石油学院学报(自然科学版)》 * |
| 吴冲龙，毛小平，王燮培等: "《三维油气成藏动力学建模与软件开发》", 《石油实验地质》 * |
| 孙波: ""东濮凹陷北部地区油气成藏动力学研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (基础科学辑)》 * |
| 巨世昌: ""松辽盆地齐家地区高台子油层致密油成藏动力研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (基础科学辑)》 * |
| 平宏伟，陈红汉: "《次生油气藏成藏研究进展》", 《地球科学进展》 * |
| 李海: ""柴达木盆地狮子沟构造带压力***演化与油气成藏"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (基础科学辑)》 * |
| ***，等: ""鄂尔多斯盆地镇北油田延长组低渗透储层成因及油气运移特征"", 《油气地质与采收率》 * |
| 罗晓容等: "《二次运移数学模型及其在鄂尔多斯盆地陇东地区长8段石油运移研究中的应用》", 《中国科学》 * |
| 赵贤正，等: ""冀中坳陷潜山内幕油气藏类型与分布规律"", 《新疆石油地质》 * |
| 陈武珍: "《东营凹陷西部沙四上亚段超压演化及其对滩坝砂油藏成藏的控制》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库基础科学辑》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114086947A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 油气充注方向的判断方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114086947B (zh) * | 2020-08-24 | 2024-03-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 油气充注方向的判断方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN112069620A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-11 | 中国石油大学(华东) | 一种确定天然气水合物储层颗粒运移程度的方法及装置 |
| CN112069620B (zh) * | 2020-09-07 | 2023-01-13 | 中国石油大学(华东) | 一种确定天然气水合物储层颗粒运移程度的方法及装置 |
| CN115436533A (zh) * | 2021-06-02 | 2022-12-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于全二维气相色谱-飞行时间质谱分析确定石油运移方向的方法 |
| CN115436533B (zh) * | 2021-06-02 | 2023-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于全二维气相色谱-飞行时间质谱分析确定石油运移方向的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108798658B (zh) | 2022-03-01 |
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