一种储气库盖层突破压力连续预测方法技术

本发明专利技术涉及一种储气库盖层突破压力连续预测方法。主要解决了现有储气库建库参数设计中直接使用孔隙度和声波时差关联突破压力预测的不合理、不准确的问题。其特征在于：包括以下步骤：1）建立渗透率和孔隙度关系模型，搭建起渗透率和测井参数的关系；2）将渗透率与突破压力进行关联，建立突破压力和渗透率关系模型；3）建立突破压力与孔隙度关系模型；4）建立密度与孔隙度关系模型；5）建立测井参数密度与突破压力关系模型；6）实现盖层突破压力纵向和横向的连续预测。该方法真正反映了突破压力的主控因素渗透率和密度对盖层突破压力的影响，提高了盖层突破压力预测的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种储气库盖层突破压力连续预测方法
本专利技术涉及油田储气库设计密封性评价
，特别涉及一种储气库盖层突破压力连续预测方法。
技术介绍
国外储气库发展已有百年历史，总工作气量已达4160亿方，国内储气库建设起步较晚，从2000年第一座大张坨储气库投产以来，陆续建成9座库群。在储气库建设过程中，盖层的密封性是建库重要考虑因素，对建库参数的设计也具有重要影响。目前储气库盖层密封性研究方法很多，但这些研究一般主要针对盖层岩性、厚度和物性3个方面，侧重于定性评价，部分学者对盖层突破压力进行了定量研究，这些定量研究主要通过盖层岩心突破压力实验进行，但这些实验只能选取盖层某几处深度的样品，数量有限，目前迫切需要解决盖层突破压力连续预测的问题。有文献报道盖层突破压力测试与预测方法，参见(1)吕延防等“盖岩排替压力研究”(大庆石油学院学报，1993年第4期)；(2)吕延防等“利用声波时差计算盖岩排替压力”(石油实验地质，1994年第2期)；(3)李明瑞等“鄂尔多斯盆地神木地区上古生界盖层物性封闭能力与石千峰组有利区域预测”(中国石油勘探，2006年第5期)；(4)牟敦山等“徐深气田盖层封气有效性研究”(沉积学报，2011年第1期)；(5)庞晶等“新疆H气田改建地下储气库的密封性评价”(天然气工业，2012年第2期)。上述(1)通过实验测试与理论推导，实现了饱和不同流体盖层排替压力的转换，导出了排替压力温度校正公式，提出了利用声波时差直接计算盖层排替压力的思路和方法；上述(2)在实验数据基础上，利用孔隙度建立了不同砂质含量泥质岩声波时差与排替压力的关系，并依据此关系，利用测井资料研究了大庆长垣以东地区盖岩排替压力剖面与平面的变化规律；上述(3)通过建立神木地区上古生界具体的排替压力与声波时差的关系式，实现了盖层排替压力的连续预测。通过对以上5篇文献的研究发现，这些文献虽然建立了盖层突破压力的连续预测方法，但都是以孔隙度参数为桥梁建立突破压力与声波时差的关系模型，通过测井参数声波时差与孔隙度的相关性和连续性来实现突破压力预测的连续性，其建立预测方法的假设前提是孔隙度大小与突破压力具有很好的正相关性，也即孔隙度越小，连通喉道越小，突破压力越大，孔隙度越大，连通喉道越大，突破压力越小。而众多岩心实验表明孔隙度大小只能反映盖层孔隙的大小，不能较好反映喉道的大小，而喉道大小才是决定突破压力大小的真正主控因素；基于这种原因，需要建立一种新的盖层突破压力连续预测方法。从而用来指导储气库建库参数的准确设计和安全设计。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
中存在的储气库建库参数设计中直接使用孔隙度和声波时差关联突破压力预测的不合理、不准确的问题，提供一种储气库盖层突破压力连续预测方法。该方法真正反映了突破压力的主控因素渗透率和密度对盖层突破压力的影响，同时也有效消除了实验测量盖层突破压力与地层条件下盖层真实突破压力之间的误差，提高了盖层突破压力预测的准确性和可靠性。本专利技术解决其问题可通过如下技术方案来达到：该储气库盖层突破压力连续预测方法，包括以下步骤：1)建立渗透率和孔隙度关系模型，搭建起渗透率和测井参数的关系：将钻取的盖层岩心进行孔隙度φ(％)和渗透率K(mD)测量，建立以实验为基础的渗透率K和孔隙度φ关系模型K＝f1(φ)；2)将渗透率与突破压力进行关联，建立突破压力和渗透率关系模型:将钻取的盖层岩心进行突破压力pd(MPa)测量，建立以实验为基础的突破压力pd和渗透率K关系模型pd＝f2(K)；3)建立突破压力与孔隙度关系模型，将将孔隙度参数包含在渗透率参数之中，进而将孔隙度与突破压力关联：将步骤1)得到的渗透率K和孔隙度φ关系模型K＝f1(φ)代入步骤2)，间接得到突破压力pd和孔隙度φ关系模型pd＝f2(f1(φ))；4)建立密度与孔隙度关系模型：通过测井资料分析测井参数伽马、中子、密度、声波时差与盖层孔隙度的相关性，优选密度参数ρ(g/cm3)建立该参数与孔隙度φ关系模型φ＝f3(ρ)；5)建立测井参数密度与突破压力关系模型：将步骤4)建立的测井参数ρ与孔隙度关系模型代入步骤1)，建立以实验为基础的测井参数ρ与突破压力pd关系模型pd＝f2(f1(f3(ρ)))；6)通过不同深度的测井参数密度利用步骤5)建立的模型计算得到垂向上不同深度的盖层突破压力，得到以实验为基础的不同深度盖层突破压力的纵向分布；7)将6)得到的盖层突破压力进行温度校正，得到不同深度地层条件下盖层突破压力，再通过插值法得到地层条件下盖层突破压力的横向分布。本专利技术与上述
技术介绍
相比较可具有如下有益效果：本专利技术利用盖层岩心突破压力实验测量、盖层岩心渗透率与孔隙度函数关系、盖层突破压力实验条件与地层条件转换，首次建立了火山岩气藏改建储气库盖层突破压力连续预测方法，弥补了前人对盖层突破压力连续预测的不足之处，克服了直接使用孔隙度和声波时差关联突破压力预测的不合理性，真正反映了突破压力的主控因素渗透率和密度对盖层突破压力的影响。同时也有效消除了实验测量盖层突破压力与地层条件下盖层真实突破压力之间的误差，提高了盖层突破压力预测的准确性和可靠性。也极大的弥补了盖层岩心突破压力实验样品数不足的缺点，并节省了大规模开展盖层岩心突破压力实验的成本。奠定了储气库运行上限压力、最大瞬时注入压力设计的理论依据和可靠性与安全性。本专利技术并以大庆升平储气库盖层突破压力连续预测为例进行了方法验证，得到了升平储气库运行最大瞬时注入压力为37MPa，比储气库原始地层压力32MPa高出5MPa，应用该专利技术方法将升平储气库运行上限地层压力由原始32MPa提升至34MPa，工作气量由上限地层压力32MPa条件下的26×108m3进一步提升至上限地层压力34MPa条件下得30×108m3。附图说明附图1为本专利技术实施例中升平储气库盖层岩心突破压力与渗透率交会图；附图2为本专利技术实施例中升平储气库盖层岩心突破压力与孔隙度交会图；附图3为本专利技术实施例中升平储气库盖层岩心渗透率与孔隙度交会图；附图4为本专利技术实施例中升平储气库盖层测井孔隙度与伽马交会图；附图5为本专利技术实施例中升平储气库盖层测井孔隙度与中子交会图；附图6为本专利技术实施例中升平储气库盖层测井孔隙度与声波时差交会图；附图7为本专利技术实施例中升平储气库盖层测井孔隙度与密度交会图；附图8为本专利技术实施例中升平储气库盖层地下突破压力随深度变化分布图；附图9为本专利技术实施例中升平储气库盖层地下突破压力平面变化分布图。具体实施方式：下面结合附图及实施例将对本专利技术作进一步说明：从以下几个方面详细说明本专利技术所述的一种储气库盖层突破压力连续预测方法。一、储气库盖层突破压力连续预测方法1、储气库盖层岩心突破压力实验测试方法1)岩样用超声波清洗器后置于恒温烘箱中烘干8h后取出，放至室温。干岩样抽真空18h～24h，然后将脱气后的地层水饱和岩样，继续抽空2h以上，直至观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储气库盖层突破压力连续预测方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)建立渗透率和孔隙度关系模型，搭建起渗透率和测井参数的关系：将钻取的盖层岩心进行孔隙度φ和渗透率K测量，建立以实验为基础的渗透率K和孔隙度φ关系模型K＝f

【技术特征摘要】
1.一种储气库盖层突破压力连续预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)建立渗透率和孔隙度关系模型，搭建起渗透率和测井参数的关系：将钻取的盖层岩心进行孔隙度φ和渗透率K测量，建立以实验为基础的渗透率K和孔隙度φ关系模型K＝f1(φ)；
2)将渗透率与突破压力进行关联，建立突破压力和渗透率关系模型:将钻取的盖层岩心进行突破压力pd测量，建立以实验为基础的突破压力pd和渗透率K关系模型pd＝f2(K)；
3)建立突破压力与孔隙度关系模型，将将孔隙度参数包含在渗透率参数之中，进而将孔隙度与突破压力关联：将步骤1)得到的渗透率K和孔隙度φ关系模型K＝f1(φ)代入步骤2)，间接得到突破压力pd和孔隙度φ关系模型pd＝f2(f1(φ))；
4)建立密度与孔隙度关系模型：通过测井资料分析测井参数伽马、中子、密度、声波时差与盖层孔隙度的相关性，优选密度参数ρ建立该参数与孔隙度φ关系模型φ＝f3(ρ)；
5)建立测井参数密度与突破压力关系模型：将步骤4)建立的测井参数ρ与孔隙度关系模型代入步骤1)，建立以实验为基础的测井参数ρ与突破压力pd关系模型pd＝f2(f1(f3(ρ)))；
6)通过不同深度的测井参数密度利用步骤5)建立的模型计算得到垂向上不同深度的盖层突破压力，得到以实验为基础的不同深度盖层突破...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洪岩，高涛，舒萍，王海燕，顾超，王晓蔷，曹宝军，邱红枫，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23