外源补给型页岩气勘探有利区预测方法技术

本发明专利技术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，以降低投资风险的页岩气勘探有利区预测方法，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，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。

【技术实现步骤摘要】
外源补给型页岩气勘探有利区预测方法
本专利技术外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，涉及一种对外源补给型页岩气勘探有利区进行预测的方法，属于天然气识别领域。特别涉及一种能够对低勘探程度区内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，以降低投资风险的页岩气勘探有利区预测方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了改善上述情况，本专利技术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。本专利技术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；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为本专利技术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为本专利技术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为本专利技术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为本专利技术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；具体实施方式：本专利技术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：根据体积法完成对研究区内目标层页岩气静态资源量的估算；进一步的，在区域地质调查，或者在已有钻井资料的基础上，参照现行的行业规范DZT0254-2014页本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)估算研究区内页岩气静态资源量；/n2)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；/n3)查明研究区内目标层构造样式、几何形态；/n4)滑脱断层上下盘位移量定量预测；/n5)进行典型岩性组合力学测试；/n6)总结研究区内裂缝空间分布规律；/n7)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；/n8)进行页岩气解吸规律测试研究；/n9)虚拟井单井影响半径分析；/n10)虚拟井可动用页岩气资源量估算；/n11)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；/n12)估测虚拟井位单井产能；/n13)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。/n

【技术特征摘要】
1.一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，其特征在于包括以下步骤：
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；
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，经钻探验证或通过预探井修正预测参数取值后进行圈定。


2.根据权利要求1所述的一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，其特征在于所述步骤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，所述单井产能计算公式：



qsc-是气井地面状态下的流量，m3/d；T-产层地层温度，K；k-地层渗透率，10-3μm)；μ-气体粘度，mPa·s；Pwf-井底压力，MPa；Pe-地层边界压力，MPa；h-地层有效厚度(m)，re-泄油半径(m)，rw-井筒半径(m)，Z地层气体平均偏差系数。


3.根据权利要求1所述的一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，其特征在于所述步骤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。


4.根据权利要求1所述的一种外源补给型页岩气勘探有利区预测方法，其特征在于所述步骤4根据地伏构造几何形态和岩性...

【专利技术属性】
技术研发人员：何江林，孙伟，李明辉，
申请(专利权)人：中国地质调查局成都地质调查中心，
类型：发明
国别省市：四川;51