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外源补给型页岩气勘探有利区预测方法


技术摘要:
本发明一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法公开了一种能够对低勘探程度区的天然页岩气流的预测,对于富有机质泥页岩内区域性天然裂缝的识别与预测,通过拟合获取泥页岩内裂缝渗透率应力敏感性函数以减小误差,并将虚拟井单井产能预测技术引入有利区评估,以降低投  全部
背景技术:
页岩气是富有机质泥页岩等细粒沉积岩中产出的天然气,其赋存状态以游离和吸 附态为主,与常规气藏相比其具有封闭机理微妙、盖层岩性多样和烃类运移距离相对较短 的特征,因富有机质泥页岩常为特低渗致密地层,现有的页岩气开发常须借助人工水力压 裂实现开采,但随着页岩气行业的快速发展,页岩气开发压裂成本高昂、环境污染严重、可 能诱发地震、4000m以深页岩气资源尚无法充分开发利用,这一系列技术瓶颈日益凸显,尽 管现有工艺尝试从提高压裂液返排率降低压裂成本、提高压裂能力增大可开发页岩气资源 埋深缓解行业技术瓶颈,但其仍无法充分突破现有页岩气行业技术瓶颈。何江林、王剑、余 谦、刘伟、葛祥英、苟其勇、邱振在《外源补给型页岩气的发现及油气地质意义》(石油学报, 2018,1(39):1-11.)一文中,在对国内典型页岩气藏页岩气富集规律总结和大量剖面、岩心 资料的基础上,将页岩气划分为:原位富集型页岩气与外源补给型页岩气,并根据外源补给 型页岩气富集模式指导华地1  井钻获天然页岩气流,获得页岩气重大发现,“外源补给型页 岩气”指富有机质泥页岩内不仅存在排烃后残留的天然气,也存在周缘泥页岩通过断层侧 向供给或下伏气藏微渗漏垂向供给的天然气。尽管其存在排烃和天然气逸散作用,但天然 气的补给速率大于散失速率,形成动态富集,其内页岩气富集主要受流体势控制,外源补给 型页岩气因存在高渗透率的油气输导层传导超压而可能具有天然产能,因该类页岩气尚未 得到业内的高度重视,截止目前,尚无该针对类页岩气勘探有利区的预测方法。
技术实现要素:
为了改善上述情况,本发明外源补给型页岩气勘探有利区预测方法提供了一种能 够对低勘探程度区内天然页岩气流的预测,对富有机质泥页岩内区域性天然裂缝的识别与 预测,通过拟合获取泥页岩内裂缝渗透率应力敏感性函数以减小误差,并将虚拟井单井产 能预测技术引入有利区评估,以降低投资风险的页岩气勘探方法。 本发明一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法,步骤如下: 1)估算研究区内页岩气静态资源量; 2)查明页岩气目标层是否发育有易形成滑脱断层的典型岩性组合及其岩性组合 的分布范围; 3)查明研究区内目标层构造样式、几何形态; 4)滑脱断层上下盘位移量定量预测; 4 CN 111608649 A 说 明 书 2/5 页 5)进行典型岩性组合力学测试; 6)总结研究区内裂缝空间分布规律; 7)进行不同围压与孔隙压条件下渗流实验测试,建立裂缝渗透率应力敏感性函 数; 8)进行页岩气解吸规律测试研究; 9)虚拟井单井影响半径分析; 10)虚拟井可动用页岩气资源量估算; 11)结合研究区流体势分析,获取不同构造部位渗流关键参数值; 12)估测虚拟井位单井产能; 13)圈定外源补给型页岩气有利区范围; 进一步的,所述步骤1估算研究区内页岩气静态资源量采用体积法完成; 进一步的,所述步骤2中查明页岩气目标层是否发育有易形成滑脱断层的典型岩 性组合采用野外调查、岩心观察、测井岩性解释查明; 进一步的,所述步骤2中查明岩性组合的分布范围通过结合沉积相、已有的区域构 造或地震资料初步查明该岩性组合的分布范围,在野外露头和岩心中根据不同尺度下滑脱 断层裂缝带的典型特征,对裂缝带的分布规律进行总结; 进一步的,所述步骤3查明研究区内目标层构造样式、几何形态通过构造地质调 查、二维地震剖面构造解释,明确研究区地伏构造样式和几何形态; 进一步的,所述步骤4根据地伏构造几何形态和岩性组合特征,获取滑脱位移量计 算涉及的地层厚度、倾角、曲面函数,针对不同构造样式部位选用对应滑脱位移量定量计算 公式,获取滑脱位移量的半定量预测结果; 进一步的,所述步骤5进行典型岩性组合力学测试,获取裂缝预测所需力学参数; 进一步的,所述步骤6采用离散元数值模拟方法实现对研究区内裂缝空间分布规 律的预测,并结合露头观察、微米CT、扫描电镜方法对裂缝空间展布规律的总结和预测结果 进行校正; 进一步的,所述步骤7进行不同围压与孔隙压条件下渗流实验测试通过测试获取 不同孔隙压与围压状态下裂缝渗透率值,通过二元非线性拟合,获取裂缝渗透率随孔隙压 与围压变化的函数关系; 进一步的,所述步骤8进行页岩气解吸规律测试研究,采用人工模拟地层温压条 件,待样品饱和吸附甲烷后,再模拟逐步降压解吸过程,获取邻层泥页岩的页岩气解吸规 律; 进一步的,所述步骤9的虚拟井单井影响半径分析采用分析构造几何形态和裂缝 预测分析,识别研究区的圈闭条件,确定单井影响半径; 进一步的,所述步骤10的单井可动用页岩气资源量在单井影响半径和解吸规律的 基础上,采用体积法完成; 进一步的,所述步骤11结合研究区流体势分析,获取不同构造部位渗流关键参数 值,通过将孔隙压与围压参数值输入裂缝渗透率与孔隙压、围压的函数关系,获取渗透率的 空间变化规律; 进一步的,所述步骤12估测虚拟井位单井产能,通过将虚拟井的渗透率、裂缝带厚 5 CN 111608649 A 说 明 书 3/5 页 度、井底压力、地层边界压力、产层温度、气体粘度、气体平均偏差系数值输入工区内常规天 然气井产能计算经验公式获取; 进一步的,所述步骤13圈定外源补给型页岩气有利区范围,经钻探验证或通过预 探井修正预测参数取值后进行圈定。 有益效果 一、能够进行泥页岩内天然区域性滑脱断层的结构识别、滑脱断层位移量的定量 计算及裂缝带空间展布特征预测,规避现有页岩气须人工压裂开发的行业瓶颈。 二、通过拟合获取泥页岩内裂缝渗透率敏感性函数,实现对渗透率空间变化规律 的定量预测,弥补现有采用单一固定渗透率值单井产能预测误差大的技术缺陷。 三、将虚拟井单井产能预测技术引入有利区评估,有利于预探井井位优选和有利 区商业开发价值评估,能大幅降低低勘探程度区投资风险。 附图说明 图1为本发明的外源补给型页岩气勘探有利区预测方法的实施流程图; 图2为本发明的外源补给型页岩气勘探有利区预测方法步骤4中不同褶皱类型构 造滑脱断层移量定量预测函数的地质含义示意图; 图3为本发明一具体实例中在实测数据基础上,二元非线性拟合得出某地区泥页 岩内裂缝渗透率随孔隙压与围压变化的函数关系; 图4为本发明的一具体实施例中虚拟单井产能预测参数示意图; 图5为富有机质泥页岩内天然裂缝带不同地质尺度下的识别特征;
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