复杂断块地应力场数值模拟方法研究

有限元法在三维应力场的计算中具有成熟的理论基础和广泛的应用,但采用有限元软件无法精确描述诸如断层、微构造、隔夹层及严重非均质性等复杂油藏的特殊地质现象。专业地质建模软件可以建立复杂的地质模型,但建立的三维地质模型输入到油藏数值模拟软件中无法进行地应力数值模拟分析,且地质建模软件和有限元软件没有良好的数据接口。因此,要实现地质建模软件和有限元软件的有机结合,需要编写接口程序,实现2种数据的转换。针对南堡油田地质条件,采用专业地质建模软件Petrel建立地质模型,采用自编程序把地质模型转换为有限元模型,导入到有限元软件Abaqus中,进行有限元数值模拟,得到了模拟区域的三维应力场分布。结合地质建模软件和有限元软件,实现了2类软件的优势互补,建立了求取复杂断块地层应力场分布的流程和方法。

塔里木盆地草湖凹陷热演化与生烃史——基于IES软件盆地模拟技术

利用IES-PetroMod盆地模拟软件,在塔里木盆地草湖凹陷单井埋藏史模拟的基础上,进行热史和生烃史模拟与分析。研究表明:1)凹陷区寒武—奥陶系烃源岩在奥陶纪中期Ro就达到0.5%,开始成熟生烃,生烃高峰期为加里东中期—海西早期;寒武系烃源岩在海西早期就已进入过成熟阶段;奥陶系烃源岩在海西早期进入高成熟生气阶段,海西晚期达到过成熟。2)东西缘斜坡区寒武系烃源岩生油高峰期为加里东中期—海西晚期;奥陶系烃源岩生油高峰期为海西期—印支期。3)库尔勒鼻凸寒武—奥陶系烃源岩在海西早期已达成熟—高成熟阶段;在海西晚期大幅抬升,停止生烃,早期生成的油气被破坏;燕山晚期—喜山期持续沉降,但埋深有限,几乎无二次生烃的可能。

商741火成岩区构造应力场模拟及裂缝预测

构造应力场是岩石变形和断裂的直接作用因素。传统的构造应力场模拟研究,是依据少数几个井点的岩石力学试验数据,将地层粗略地看作岩石力学参数处处相同的、均一的地质体,得出的结果往往与地下地质情况相距甚远,在实际应用中的效果较差。以惠民凹陷商741火成岩区××层段为例,根据常规测井资料识别火成岩岩性并求取其岩石力学参数,采用一种新方法,即针对不同性质地层赋予不同弹性模量和泊松比,实现可变岩石力学参数下的构造应力场模拟。以此为依据,综合露头、地层倾角测井等资料进行了裂缝预测,将研究区划分为3个裂缝发育有利区。应力场模拟结果表明,研究区大致可以分为东西两片压应力区,与前人研究结果及实际情况大致相符,应用效果较好。应用结果说明利用有限元数值模拟技术,分岩性赋予地层不同的岩石力学参数是一种研究构造应力场的可行方法,为裂缝性储层的定量预测提供了一种有效的途径。

四川盆地上三叠统须家河组烃源岩埋藏史及热演化特征

根据地层分层数据和古热流分析,运用PetroMod-1D软件对四川盆地的51口探井进行模拟,得到了盆地内上三叠统的埋藏史、成熟度演化史及烃源岩受热史,初步划分了上三叠统烃源岩的成熟阶段和生烃期次。结果表明,川北、川中地区须家河组烃源岩分别在中晚侏罗世进入生烃门限;川南地区大约在早白垩世达到生烃门限,此后地层不断埋深,热演化持续进行,在晚白垩世达到最大埋深,之后由于燕山末期及喜山期构造运动,地层发生整体抬升,干酪根的热演化也因此受到了遏制。

河流相储集层夹层的三维空间分布研究

以钻井、测井资料以及7口取心井的分析化验、试油、试采和生产动态分析资料为基础，在地质条件约束下，建立了适合孤岛油田中一区Ng5段的测井解释模型，解释了有资料的762口井共9种地质参数，以探索夹层分布与剩余油的关系，并按优选序贯指示模拟方法在研究区内建立了夹层三维空间分布模型。检验结果表明该模型具有较高的准确性和可信性。模型分析显示，Ng5段夹层分布范围广，其形态、分布规律复杂，厚度变化大，平均厚度为0．61m，延伸距离为50-180m，分布面积一般为0．01～0.1km^2。夹层分布密度为0.11～0．63，分布频率为0．52～1．24层／m，单夹层厚度分布为0．4～5．5m，储层非均质性较强。研究还表明，在10—413，8-309，9-10和7-9等井区均有夹层连片分布，这些井区是剩余油富集的有利地区。

一种新的压实校正法

根据压实前后压实曲线的相似性及单调性，设定古孔隙度-深度、古密度-深度函数，结合压实前后地层骨架体积不变、骨架质量不变原理．建立回剥压实校正方程，从而恢复地层古厚度及地层古密度，并且保证压实前后地层骨架密度不变。

利用多点地质统计学方法模拟岩相分布

文中介绍了多点地质统计学的基本原理,并利用该算法模拟了我国东部某砂岩油藏的岩相分布.通过对储层非均质性模拟研究,揭示储层在岩性、物性和含油气性的各向异性或非均质性,揭示砂体展布、连通程度以及在横向、纵向上的变化规律,有利于开发方案的制定及注采井网的布署.模拟结果表明,多点地质统计学模拟方法可以很好地再现砂体局部的变异性和非均质性.由此可得出以下结论:snesim模拟算法可以快速灵活地进行多点地质统计模拟,多点地质统计学比两点地质统计学更具有优势.

复杂断块油藏地质建模难点及对策

复杂断块油藏的精确定量表征是目前储层地质建模技术发展的难点和研究热点。文中以枣园油田枣北构造孔一段枣Ⅱ油组复杂断块油藏地质建模为例,充分利用已有的地质研究、测井解释、地震解释等成果,以RMS软件为依托,将软件特有的建模技术手段与基础地质研究相结合,针对构造模拟、微相模拟及属性模拟中的难点提出了相应的研究对策,准确合理地将地质认识转化为约束条件,并综合应用多种方法对各阶段模型进行验证,有效解决了复杂构造、强非均质性储层建模的难点,提高了复杂断块油藏随机模拟精度,使所建模型接近地下地质实际,为该区下一步数值模拟研究和目标挖潜提供了可靠的地质依据。

济阳坳陷沾化凹陷东部热史模拟研究

根据区内钻井测温和镜质体反射率（Ro）资料，采用岩石圈和盆地尺度相结合的分段线性热演化模型，对该区的热史进行了恢复。结果表明：（1）该区自古新世以来，热流的演化形态近似于“马鞍型”，中间有二次回升，但回升的幅度逐渐变小；古新世早期的大地热流值为83．6mW／m2，相当于现代活动裂谷的热流值，今大地热流值为63mw／m2,接近全球大地热流的平均值。（2）该区主力烃源岩经历了持续的受热过程，现今仍处于“生油窗口”内，在深度上具有较大的油气赋存空间，热演化背景十分理想。上述模拟结果可以用渤海湾盆地的裂谷演化模式进行较好的解释，并对胜利油田沾化凹陷的油气勘探工作具有一定的指导作用。

时间延迟估计的循环相关法

依据离散时间序列的长度有限性,将其扩充为以序列长度为周期的周期序列,又依据周期序列的相关原理———循环相关,对信号进行时间延迟估计.由于循环相关的平稳特性,即使在较大延迟量存在的情况下,仍然能够达到准确的时延估计效果.模拟得到了不同强度的高斯噪声或不同时间延迟量下的广义相关能量图和循环相关能量图.模拟实验结果表明,在低信噪比或大延迟量的环境下,循环相关时延估计方法比广义相关时延估计方法具有明显的优势.

准噶尔盆地准东滴水泉组烃源岩生烃物理模拟研究

准噶尔盆地东部乌伦古坳陷石炭系暗色泥岩的生烃潜力对这一地区开展勘探十分重要。热压模拟生烃实验是评价烃源岩的有效手段,对滴水泉剖面石炭系暗色泥岩进行的生烃模拟表明,模拟温度达到360℃时产油率迅速降低到21.61mg_(烃)/g_(有机碳),其残余生烃能力中等,演化阶段处于生油窗底部;390℃时累计烃类气体产率178.55mL/kg_(岩石),达到较好气源岩标准,气体产物中甲烷体积含量占烃类气体的90％,已进入干气演化阶段;原始生烃能力较大,是准东地区一套有利的烃源岩。模拟气的同位素分析认为属混合偏腐殖型气,对应的有机质类型应该为Ⅱ_2型。

苏里格气田储层三维地质建模技术研究

研究了如何对苏里格气田全区进行确定性建模和对苏6井区进行随机建模。针对苏里格气田储层非均质性强这一主要特点,以全区确定性建模和区块随机建模相结合的方法,对其地质研究和气藏描述成果进行了定量化转变,形成了包括构造模型、物性模型和流体分布模型的苏里格气田全区整体地质模型和苏6井区的随机模型;以此模型为基础,提供井位优选的参考依据和提供气藏数值模拟的网格参数场。储层地质建模方法成功地运用于苏里格气田气藏描述后,为准确评价气田储层性质及潜在能力提供了可靠依据。

盆地模拟技术与BasinMod软件应用

盆地模拟是含油气盆地勘探评价的重要技术方法之一。BasinMod盆地模拟软件是用C++Builder4.0开发研制的微机版盆地模拟软件。应用BasinMod软件能够进行埋藏史、热史、生排烃史、油气运聚史的模拟和油气资源量估算。埋藏史模拟现已开通压实回剥法,热史模拟已开通地温梯度法,生排烃史模拟已开通烃产率法和化学动力学法,油气运聚史模拟已开通运载层吸附油气散失模型法,资源量估算已开通排聚系数法。BasinMod盆地模拟软件具有Windows图形用户界面,用户可以通过对话框进行软件操作,操作简单灵活,使用方便。

地震波形分类技术在黄骅坳陷孔三段沉积体系分析中的应用

在Stratimagic软件环境下,通过对黄骅坳陷孔南地区三维地震数据逐道对比分类,细致地刻画地震信号的横向变化,从而得到与4个层序对应的波形分类相图,结合地质资料,最终得到波形分类相图解释图,其与通过地质方法得出的沉积体系展布图的展布规律大体一致。

断层破碎带的建模方法和意义

在露头中观测到的断层通常显示为一个破碎带,而在地质建模中,断层被简化成一个面,因此无法对断层破碎带进行有效表征。为此,文中提出了一种新的断层破碎带建模方法:用2个断层面表示断层破碎带的2个边界,断层面之间的距离由断层破碎带的范围决定,2个断层面所圈定的部分作为断层破碎带。在断层破碎带内部,将其中的断面充填物与裂缝带分别表征,由此可以表示充填物与裂缝带的不同组合模式。新的建模方法既较好地表征了断层破碎带内部结构,又更好地体现了断层封堵性,能够建立更加符合地质实际的断层模型。

胜坨油田坨7块沙二段9^1夹层随机建模研究

以胜坨油田坨7断块沙二段9^1层为例，进行夹层三维空间分布随机建模研究，以探索夹层分布与剩余油分布关系。综合研究区内的钻井、测井资料，共识别出泥质夹层、钙质夹层和物性夹层3种夹层。通过对各种模拟方法进行对比研究和分析，优选序贯指示模拟方法在研究区内建立夹层三维空间分布模型。模型分析显示，钙质夹层分布范围最广，泥质夹层次之，物性夹层最少。泥质夹层平均厚0．6m，延伸距离50～105m，分布面积一般为0.01～0．05km^2，分布密度范围为0．11～0．63m／m，分布频率范围为0．52～1．24个／m；钙质夹层平均厚0．4m，延伸距离40～180m，分布面积一般为0．01～0．08km^2，夹层分布密度范围0．15～0．76m／m，分布频率范围为0．61～1．39个／m；物性夹层分布范围小，数量少，对剩余油产生作用小。在2-163、3-33、5-228、4-10、7-221、5-213等井区，剩余油饱和度较高。在这些井区剩余油富集。

辽河盆地大民屯凹陷压力场演化史模拟

运用Basin2盆地模拟软件对大民屯凹陷进行了压力场演化模拟,结果表明,超压在本区比较普遍,超压在垂向上有一定延续性、持续深度大,横向上规律性不强,断层对超压的积累与释放起着重要的控制作用。与运用等效深度法得出的现今剩余压力展布对比可知,两者吻合较好,证明Basin2模拟结果比较可靠,即本区超压演化总体上符合“无—陡增—平缓上升—最高—下降—最低”这一规律,这与该区盆地沉降过程相一致。超压对油气生、运、聚影响显著,根据不同层位超压展布特征可判断大民屯凹陷E3s1末期、东营组为含烃流体主要运移期,剩余压力低值区的有利圈闭应为有利成藏区,是今后勘探的重要区域。

塔里木盆地石炭系巴楚组碳酸盐岩烃源岩及其原油特征

塔里木盆地石炭系巴楚组有一生屑灰岩段碳酸盐岩烃源岩,主要为台地边缘—台缘斜坡相沉积,厚度40m 左右。烃源岩中干酪根主要为Ⅱ型,其次为Ⅲ型;腐泥组含量较高,一般大于50％,主要由碎屑类脂体、藻类体、孢子体和角质体组成;钻井揭示的 TOC 值为0.10％～1.27％。已在麦盖提斜坡上倾部分曲1井和曲3井中获得来源于该碳酸盐岩烃源岩的工业性原油。与源自下古生界烃源岩的原油相比,该油源的原油具有下述特征:Pr/Ph 值偏高,反“L”型分布的规则甾烷,三环萜烷/藿皖值较低,较高含量的四环萜皖,偏重的全油和族组分碳同位素值等。

水载荷及其对盆地沉降的影响

盆地沉降是构造作用与充填盆地的沉积物和水体载荷产生的重力作用共同作用的结果。文章提出了水载荷沉降的概念 ,推导出了水载荷沉降的计算公式 ,定量地分析了水载荷对盆地沉降的贡献 ,并在充分考虑沉积物载荷、水载荷、海平面变化、古水深等的情况下 ,对Steckler和Watts构造沉降量计算公式作了修正。对美国纽约大西洋大陆边缘COSTB - 2井的定量分析表明 ,每发生 1km的构造沉降将产生约 0 .4 35km的水载荷沉降 ,去除水载荷影响后的实际构造沉降比Steckler和Watts估算的结果约小 30 .3% ,水载荷是导致美国大西洋大陆边缘强烈沉降的重要因素之一。

南华北地区鹿邑凹陷石炭—二叠系有利成藏条件分析

运用含油气系统理论的盆地模拟技术,对鹿邑改造型复合盆地含油气系统动态地质作用进行了模拟分析。认为鹿邑凹陷石炭-二叠系具备二次生烃的有利条件,烃源岩经历了燕山和喜山两次生烃高峰期,喜山期是油气成藏的关键时期。