原油裂解气藏封闭性能评价方法及装置与流程

1.本发明涉及油气成藏地质学技术领域，尤其涉及原油裂解气藏封闭性能评价方法及装置。


背景技术：

2.油气成藏地质学是石油地质学的核心，是石油地质学中研究油气藏形成和分布规律的一门分支学科。其研究内容包括油气藏形成的基本要素或条件、成藏年代学、成藏地球化学、成藏动力学以及油气藏形成和分布的规律等。它是石油地质学中与石油构造地质学、有机地球化学、储层地质学、开发地质学等相并列的一门独立的分支学科。成藏地质学的研究内容包括静态的成藏要素、动态的成藏过程、作用和最终的成藏结果，涉及生、运、聚、保等影响油气藏形成和分布的各个方面。
3.原油裂解率是指在地质条件下，原油质量减去残渣后的质量占总质量的百分比，也就是原油裂解产生气体的质量与原油总质量的百分比。可根据计算的原油裂解率与理论裂解率进行对比，用以判断气藏的封闭性。现阶段干酪根高演化阶段裂解气和原油裂解气探明储量占总储量26％以上。深层原油裂解气普遍存在于古老碳酸盐岩地层中，其气源、储层储集性、成藏过程等认识成为制约勘探的关键问题。气藏封闭性能如何，对于成藏过程的认识和评价古油、气藏规模具有很重要的意义。
4.现有技术中主要通过断层封闭性评价和盖层封闭性评价进行原油裂解气藏封闭性能的评价。这些方法不仅操作复杂且都属于间接评价方法，难以保证评价结果的可靠性和准确性。因此，亟需一种可以克服上述问题的原油裂解气藏封闭性能评价方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种原油裂解气藏封闭性能评价方法，用以评价原油裂解气藏的封闭性能，提高评价结果的可靠性和准确性，该方法包括：
6.获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；
7.根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；
8.根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；
9.根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。
10.本发明实施例提供一种原油裂解气藏封闭性能评价装置，用以评价原油裂解气藏的封闭性能，提高评价结果的可靠性和准确性，该装置包括：
11.数据获得模块，用于获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参
数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；
12.体积系数确定模块，用于根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；
13.裂解率确定模块，用于根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；
14.评价模块，用于根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。
15.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述原油裂解气藏封闭性能评价方法。
16.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述原油裂解气藏封闭性能评价方法的计算机程序。
17.相比于现有技术中通过断层封闭性评价和盖层封闭性评价进行原油裂解气藏封闭性能评价的方案而言，本发明实施例通过获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。本发明实施例在获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据之后，根据地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据确定原油体积系数，进而结合地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据和气体偏差系数确定原油裂解率，原油裂解率可以直接、定量反映天然气失散程度，从而根据天然气失散程度可以实现气藏封闭性能的判断，无需间接测算，有效提高评价结果的可靠性和准确性。
附图说明
18.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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
19.图1为本发明实施例中原油裂解气藏封闭性能评价方法示意图；
20.图2为本发明实施例中原油裂解气藏封闭性能评价方法示意图；
21.图3为本发明实施例中原油裂解气藏封闭性能评价装置结构图；
22.图4为本发明实施例中原油裂解气藏封闭性能评价装置结构图；
23.图5是本发明实施例的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发
明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
25.如前所述，现有技术中主要通过断层封闭性评价和盖层封闭性评价进行原油裂解气藏封闭性能的评价。这些方法不仅操作复杂且都属于间接评价方法，难以保证评价结果的可靠性和准确性。具体的，发明人发现存在如下缺点：(1)以上方法都属于间接方法，不能通过现今天然气藏的温压状态直接进行评价；(2)在盖层封闭性评价研究中，主要考虑天然气的扩散作用，所建立的数学方程是以微积分形式表示的，计算复杂，手工无法计算，需要编写专业软件才能实现计算；(3)评价的结果都是半定量的，无法定量确定天然气藏封闭性的强度；(4)至今没有一种专门针对碳酸盐岩原油裂解气藏封闭性的定量判断方法。
26.为了评价原油裂解气藏的封闭性能，提高评价结果的可靠性和准确性，本发明实施例提供一种原油裂解气藏封闭性能评价方法，如图1所示，该方法可以包括：
27.步骤101、获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；
28.步骤102、根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；
29.步骤103、根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；
30.步骤104、根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。
31.由图1所示可以得知，本发明实施例通过获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。本发明实施例在获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据之后，根据地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据确定原油体积系数，进而结合地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据和气体偏差系数确定原油裂解率，原油裂解率可以直接、定量反映天然气失散程度，从而根据天然气失散程度可以实现气藏封闭性能的判断，无需间接测算，有效提高评价结果的可靠性和准确性。
32.具体实施时，获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据。
33.实施例中，因待测气藏原油裂解完毕，无法取得原油样品，根据所在气藏烃源岩的类型，选取相同类型烃源岩所生成的原油作为研究对象，在地面标准条件下测量原油密度，从而得到地面标准条件下的原油密度数据ρo，单位为g/m3。其中地面标准条件为293k，
0.101mpa。
34.实施例中，根据气藏生产测试结果或者储量报告可以获得地层参数，地层参数包括：地层温度数据t和地层压力数据pi。
35.实施例中，在待测气藏取心井中获取适量沥青，从而测量其密度，得到岩心沥青密度数据ρb。
36.实施例中，气体偏差系数按如下方式获得：利用高压物性pvt筒，将天然气恒温恒压到气藏的温压条件下测量体积，然后将天然气放到地面标准状况下测量其体积，根据气体的状态方程计算出气藏原始的气体偏差系数zi。其中地面标准条件为293k，0.101mpa。
37.具体实施时，根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数。
38.实施例中，根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数，包括：根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据，分离器气体相对密度数据，溶解气油比数据以及预设经验公式，确定原油体积系数。
39.本实施例中，原油体积系数b
oi
定义为原油在地下的体积vf(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积vs之比，预设经验公式可以采用standing经验公式，进而按如下公式根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据，分离器气体相对密度数据，溶解气油比数据以及预设经验公式，确定原油体积系数b
oi
：
[0040][0041]
其中，rs为溶解气油比数据，ro为地面脱气原油相对密度数据，rg为分离器气体相对密度数据，取空气密度为1.0kg/m3，t为地层温度数据，是根据埋藏史确定的古油藏所在深度读取的地层温度数据，单位为k。
[0042]
具体实施时，根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率。
[0043]
实施例中，根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率，包括：根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，以及预先建立的原油裂解率计算模型，确定原油裂解率，所述原油裂解率计算模型根据预设地质模型和质量守恒定律预先建立。
[0044]
本实施例中，原油裂解率计算模型按如下方式预先建立：
[0045]
首先，预设地质模型为：1、现今气藏天然气是石油裂解后产生的天然气，无干酪根生成气；2、古老碳酸盐岩定容体系，气藏面积等于原始的油藏面积。
[0046]
然后，按照《石油天然气控制储量计算方法(q/sy 179-2006)》要求，油气储量计算采用容积法计算地质储量。计算公式为：
[0047][0048][0049]bgi
＝(p
sc
×
zi×
t)/(pi×
t
sc
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0050]
其中，g为天然气的地质储量，单位为m3，ag为含气面积，单位为m2，n为石油地质储量，单位为m3，h为有效厚度，单位为m，为有效孔隙度，小数，s
gi
为原始含气饱和度，小数，s
oi
为原始含油饱和度，小数，b
gi
为原始天然气体积系数，无因次，b
oi
为原油体积系数，无因次，p
sc
为地面标准压力，单位为mpa，zi为原始气体偏差系数，t为地层温度，单位为k，pi为原始地层压力，0.101mpa，t
sc
为地面标准温度，293k。
[0051]
由于现今气藏的孔隙中存在沥青的充填，原始油藏与现今气藏的有效孔隙度是不同的，现今气藏要比原始油藏的孔隙度小。设现今气藏残余孔隙度为则现今含气面积内的天然气地质储量为：
[0052][0053]
进而，根据天然气在地面标准状况下的密度ρg，单位为kg/m3，则气藏天然气的质量(单位为kg)为：
[0054][0055]
根据裂解率和质量守恒原则，把天然气质量换算成裂解之前原油的质量：
[0056]
mo＝mg/xm
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0057]
其中，mo为原油的质量，单位为kg，xm为原油的裂解率，也即本发明所求参数，单位为小数。将公式(6)带入公式(7)得到：
[0058][0059]
根据公式(3)可以得到原始古油藏的地质储量为：
[0060][0061]
其中，s
oi
为原始含油饱和度，小数，ρo为原油标准地面条件下的密度，单位为kg/m3，mo为原油的质量，单位为kg，为了简化，设s
oi
＝s
gi
，并且古油藏面积等于现今气藏的面积，即ag＝ao，则：
[0062][0063]
进而，储层中原油裂解后，剩余的残渣即沥青的总质量为：
[0064][0065]
其中，ms为原油裂解后的残余重量，单位为kg，v为储层总的体积，单位为m3。
[0066]
另，根据沥青的体积和密度，储层孔隙中沥青的总重量为：
[0067][0068]
其中，mb为储层孔隙中沥青的总重量，单位为kg，v储层总的体积，单位为m3，ρb为沥青的密度，单位为kg/m3。
[0069]
根据质量守恒，孔隙中的沥青重量等于原油裂解后的残余重量，即：ms＝mb，进而可以得到：
[0070][0071]
整理后可得：
[0072][0073]
然后，将公式(8)和公式(10)联立，可以得到：
[0074][0075]
整理得到：
[0076][0077]
将公式(4)和公式(14)代入公式(16)，整理后可得原油裂解率计算模型：
[0078][0079]
其中，xm为原油裂解率，表示生成天然气总的质量占原油质量的百分比，b
oi
为原油体积系数，ρg为天然气在地面标准条件下的密度，为0.667kg/m3，ρo为地面标准条件下的原油密度数据，单位为kg/m3，ρb为岩心沥青密度数据，单位为kg/m3，zi为气体偏差系数，p
sc
为地面标准压力，为0.101mpa，t为地层温度数据，单位为k，pi为地层压力数据，单位为mpa，t
sc
为地面标准温度，293k。
[0080]
具体实施时，根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。
[0081]
实施例中，如图2所示，图1的根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价，包括：步骤104a、获得裂解率理论值，计算所述原油裂解率与裂解率理论值的差值；步骤104b、根据所述差值进行原油裂解气藏封闭性能评价。
[0082]
本实施例中，理论上原油裂解率在40％，也即裂解率理论值为40％，计算结果越接近理论值，说明封闭性越好，计算结果越小，说明封闭性越差，从而进一步推算天然气的散失量。因此计算原油裂解率与裂解率理论值的差值，可以设置阈值，将差值与设置的阈值进行比较，根据比较的结果对封闭性进行评价。
[0083]
本发明实施例有效克服了现有评价气藏封闭性技术的局限性和不足，在成藏地质学动态成藏和成藏结果研究过程中，定量计算出原油的裂解率，用以判断气藏的封闭性。提高了计算结果的可靠性和准确性，实用性更强。本发明具有结构简单，设计合理，实用性强，制作成本低等优点。
[0084]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种原油裂解气藏封闭性能评价装置，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与原油裂解气藏封闭性能评价方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0085]
图3为本发明实施例中原油裂解气藏封闭性能评价装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
[0086]
数据获得模块301，用于获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；
[0087]
体积系数确定模块302，用于根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；
[0088]
裂解率确定模块303，用于根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；
[0089]
评价模块304，用于根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。
[0090]
一个实施例中，所述体积系数确定模块302进一步用于：
[0091]
根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据，分离器气体相对密度数据，溶解气油比数据以及预设经验公式，确定原油体积系数。
[0092]
一个实施例中，所述裂解率确定模块303进一步用于：
[0093]
根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，以及预先建立的原油裂解率计算模型，确定原油裂解率，所述原油裂解率计算模型根据预设地质模型和质量守恒定律预先建立。
[0094]
一个实施例中，如图4所示，图3所述评价模块304进一步包括：
[0095]
差值计算单元304a，用于获得裂解率理论值，计算所述原油裂解率与裂解率理论值的差值；
[0096]
评价单元304b，用于根据所述差值进行原油裂解气藏封闭性能评价。
[0097]
综上所述，本发明实施例通过获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据，所述地层参数包括：地层温度数据和地层压力数据，所述实测数据包括：密度数据和气体偏差系数，所述密度数据包括：地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据；根据所述地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据，确定原油体积系数；根据所述地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据，气体偏差系数和原油体积系数，确定原油裂解率；根据所述原油裂解率，进行原油裂解气藏封闭性能评价。本发明实施例在获得待测原油裂解气藏的地层参数和实测数据之后，根据地层温度数据，地面脱气原油相对密度数据和分离器气体相对密度数据确定原油体积系数，进而结合地层参数，地面标准条件下的原油密度数据，岩心沥青密度数据和气体偏差系数确定原油裂解率，原油裂解率可以直接、定量反映天然气失散程度，从而根据天然气失散程度可以实现气藏封闭性能的判断，无需间接测算，有效提高评价结果的可靠性和准确性。
[0098]
基于前述发明构思，如图5所示，本发明还提出了一种计算机设备500，包括存储器510、处理器520及存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序530，所述处理器520执行所述计算机程序530时实现前述油气钻井岩屑返出量确定方法。
[0099]
基于前述发明构思，本发明提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述油气钻井岩屑返出量确定方法。
[0100]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0101]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0102]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0103]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0104]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。