一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，利用压力数据和测井数据随埋藏深度的变化关系，来综合判断正常压实段和超压段；重建构造挤压区正常压实段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩密度；重建构造挤压区超压段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区超压段对应的无构造挤压仅垂向应力作用下密度；建立构造挤压区正常压实段泥岩在无构造挤压仅垂向应力和构造挤压两种情况下的密度与垂向有效应力关系模型，结合超压段泥岩在构造挤压压实和构造挤压增压前后在两者关系图版上的变化规律，定量计算超压层段构造挤压增压的大小。层段构造挤压增压的大小。层段构造挤压增压的大小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气勘探开发领域，具体涉及一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法。

技术介绍

[0002]目前油气藏普遍存在超压，其在形成过程中经历了强烈的构造挤压作用，构造挤压对其超压的形成具有重要的影响，目前，尽管已有多种构造挤压增压的预测方法，如罗晓容(2004)
[1]、张凤奇等(2011)
[2]、张凤奇等(2020)
[3]、Zhang et al.(2021)
[4]、Fan et al.(2021)
[5]、王兵等(2022)
[6]等，但由于前陆冲断带超压的形成不仅有构造挤压增压的贡献，而且还有欠压实、超压传递等其他超压机制的贡献，其往往为多种机制复合而成，使得对构造挤压增压的定量评价异常困难，已有的构造挤压增压评价方法多为数值模拟的动态演化评价或基于测井和地质资料的现今时期的静态评价，而数值模拟的动态演化评价时较多参数难以确定，而基于现今时期的静态评价难以准确评价复合构成中的构造挤压增压大小。因此，需要发现一种新方法来评价多机制复合构成中的构造挤压增压大小。
[0003][1]罗晓容.构造应力超压机制的定量分析.地球物理学报，2004，47(6)：1086
‑
1093.
[0004][2]张凤奇，王震亮，宋岩，赵孟军，柳少波，方世虎.库车坳陷构造挤压增压定量评价新方法.中国石油大学学报，2011，35(4)：1
‑
7.
[0005][3]张凤奇，鲁雪松，卓勤功，钟红利，张佩，魏驰，刘伟.准噶尔盆地南缘下组合储层异常高压成因机制及演化特征.石油与天然气地质，2020，41(5)：2004
‑
2015.
[0006][4]Fengqi Zhang,Xuesong Lu,Scott Botterill,Murray Gingras,Qingong Zhuo,Hongli Zhong.Horizontal tectonic stress as a cause of overpressure in the southern margin of the Junggar Basin,northwest China.Journal of Petroleum Science and Engineering,2021,205,108861.
[0007][5]Changyu Fan,Gang Wang,Zhenliang Wang,Xiaojie Han,Jie Chen,Kuaile Zhang,Baoshou Zhang.Prediction of multiple origin overpressure in deep fold
‑
thrust belt:A case study of Kuqa subbasin,Tarim Basin,northwestern China.AAPG Bulletin,2021,105(8):1511
‑
1533.
[0008][6]王冰，邱楠生，王祥，张海祖，刘一锋，常健，朱传庆.库车坳陷克拉苏—依奇克里克构造带构造挤压型超压识别与计算.石油学报，2022，43(8)：1107
‑
1121.

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，以克服现有技术存在的缺陷，本专利技术具有更贴合实际、思路新颖、更准确的特点，为前陆冲断带多机制复合构成超压的构造挤压增压准确评价提供了新方法。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1：整理压力数据和测井数据，所述压力数据包括实测地层压力系数、随钻测试地层压力系数以及泥浆密度，所述测井数据包括不同埋藏深度泥岩的声波时差、密度以及电阻率；
[0013]步骤2：利用步骤1中整理的不同埋藏深度泥岩的声波时差、密度以及电阻率及随钻测试的地层压力系数、泥浆密度和实测地层压力系数随埋藏深度的变化关系数据，来综合判断正常压实段和超压段；
[0014]步骤3：重建构造挤压区正常压实段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波速度和密度；
[0015]步骤4：重建构造挤压区超压段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区超压段对应的无构造挤压仅垂向应力作用下的声波速度和密度；
[0016]步骤5：利用步骤3和步骤4的结果，定量计算超压层段构造挤压增压的大小。
[0017]进一步地，所述步骤3具体为：
[0018]利用步骤2确定的正常压实段，选取构造挤压区和无构造挤压区的典型井，利用测井密度资料分别建立构造挤压区构造挤压作用和无构造挤压仅垂向应力作用两种情况下正常压实段平均有效应力的定量模型，获得两种情况下正常压实段的平均有效应力；
[0019]利用测井密度资料分别建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的密度孔隙度与密度的关系模型，获得正常压实段泥岩的密度孔隙度；
[0020]利用测井声波时差资料分别建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的声波孔隙度与声波时差的关系模型，获得正常压实段泥岩的声波孔隙度；
[0021]建立构造挤压区正常压实段泥岩声波孔隙度与平均有效应力的关系模型，与构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段平均有效应力结合，求出无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的泥岩声波孔隙度，进一步与无构造挤压区正常压实段泥岩的声波孔隙度与声波时差的关系模型和密度孔隙度与密度的关系模型结合，分别求得构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波时差和泥岩密度大小，利用声速速度与声波时差的倒数关系，求取构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩的声波速度，建立构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型；
[0022]利用构造挤压区测井声波时差获得声波速度，建立构造挤压区构造挤压作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型；该关系模型与构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型结合，从而重建构造挤压区正常压实段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，得到构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波速度和密度。
[0023]进一步地，所述步骤3具体包括以下步骤：
[0024]步骤3.1：建立无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的平均有效应力模型，如下式所示：
[0025][0026]其中，为无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的平均有效应力，σ
v1
为无构造挤压仅垂向应力作用下的垂向载荷应力，ν为应力比系数，ρ
w
为地层水密度，g为重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：整理压力数据和测井数据，所述压力数据包括实测地层压力系数、随钻测试地层压力系数以及泥浆密度，所述测井数据包括不同埋藏深度泥岩的声波时差、密度以及电阻率；步骤2：利用步骤1中整理的不同埋藏深度泥岩的声波时差、密度以及电阻率及随钻测试的地层压力系数、泥浆密度和实测地层压力系数随埋藏深度的变化关系数据，来综合判断正常压实段和超压段；步骤3：重建构造挤压区正常压实段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波速度和密度；步骤4：重建构造挤压区超压段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，确定构造挤压区超压段对应的无构造挤压仅垂向应力作用下的声波速度和密度；步骤5：利用步骤3和步骤4的结果，定量计算超压层段构造挤压增压的大小。2.根据权利要求1所述的一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，其特征在于，所述步骤3具体为：利用步骤2确定的正常压实段，选取构造挤压区和无构造挤压区的典型井，利用测井密度资料分别建立构造挤压区构造挤压作用和无构造挤压仅垂向应力作用两种情况下正常压实段平均有效应力的定量模型，获得两种情况下正常压实段的平均有效应力；利用测井密度资料分别建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的密度孔隙度与密度的关系模型，获得正常压实段泥岩的密度孔隙度；利用测井声波时差资料分别建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的声波孔隙度与声波时差的关系模型，获得正常压实段泥岩的声波孔隙度；建立构造挤压区正常压实段泥岩声波孔隙度与平均有效应力的关系模型，与构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段平均有效应力结合，求出无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的泥岩声波孔隙度，进一步与无构造挤压区正常压实段泥岩的声波孔隙度与声波时差的关系模型和密度孔隙度与密度的关系模型结合，分别求得构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波时差和泥岩密度大小，利用声速速度与声波时差的倒数关系，求取构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩的声波速度，建立构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型；利用构造挤压区测井声波时差获得声波速度，建立构造挤压区构造挤压作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型；该关系模型与构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的声波速度与密度的关系模型结合，从而重建构造挤压区正常压实段泥岩声波速度和密度在构造挤压作用前后的演化路径，得到构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段泥岩声波速度和密度。3.根据权利要求2所述的一种基于动态演化思路的构造挤压增压评价方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1：建立无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的平均有效应力模型，如下式所示：
其中，为无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的平均有效应力，σ
v1
为无构造挤压仅垂向应力作用下的垂向载荷应力，ν为应力比系数，ρ
w
为地层水密度，g为重力加速度，h为埋藏深度；无构造挤压仅垂向应力作用下的垂向载荷应力σ
v1
进一步表示为：其中，ρ(h)是随深度变化的密度函数，表示为：ρ(h)＝a
·
h
b
其中，a和b为利用无构造挤压区井的测井密度与埋藏深度之间的幂函数关系得到的拟合系数，将ρ(h)代入σ
v1
之中，即无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段平均有效应力模型进一步表示为：步骤3.2：建立构造挤压作用下正常压实的平均有效应力模型，如下式所示：其中，为构造挤压作用下正常压实的平均有效应力，σ
v2
为构造挤压作用下的垂向载荷应力，其表达式见步骤3.1，与之不同的是x和y系数需利用构造挤压区构造挤压作用下的测井密度与埋藏深度之间的幂函数关系拟合而得，σ
T
为构造挤压应力；所述构造挤压应力σ
T
在浅部时为随埋藏深度的函数，其埋藏深度大于给定深度则为定值，表示为：其中，σ
Tmax
为最大构造应力，z为埋藏深度，z
m
为给定深度，c为常数；步骤3.3：建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的密度孔隙度与密度的关系模型，如下式所示：其中，Φ
density
为密度孔隙度，ρ
ma
为基质的密度，ρ
f
为地层水的密度，ρ
b
为测井获得的密度；步骤3.4：建立构造挤压区和无构造挤压区正常压实段泥岩的声波孔隙度与声波时差的关系模型，如下式所示：
其中，Φ
sonic
为声波孔隙度，Δt
f
为地层水的声波时差，Δt
ma
为基质的声波时差，Δt为测井获得的声波时差，C
p
为声波孔隙度与密度孔隙度间的比例系数；步骤3.5：利用步骤3.2获得的平均有效应力和步骤3.4获得的声波孔隙度，建立构造挤压区正常压实段泥岩声波孔隙度与其平均有效应力的关系模型，如下式所示：其中，Φ
sonic
为声波孔隙度，为平均有效应力，d和f为利用步骤3.2和步骤3.4分别获得的实际井正常压实段的平均有效应力和声波孔隙度拟合得到的常数；步骤3.6：将步骤3.1得到的实际井无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段平均有效应力代入步骤3.5的公式中，求出无构造挤压仅垂向应力作用下正常压实段的泥岩声波孔隙度，进一步与步骤3.3的密度孔隙度与密度的关系模型和步骤3.4的声波孔隙度与声波时差的关系模型结合，分别求得构造挤压区无构造挤压仅垂向应力作用下不同埋藏深度正常压实段泥岩的声波时差和密度大小，利用声速速度与声波时差的倒数关系，求取构造挤压区无...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤奇，卓勤功，江青春，鲁雪松，刘刚，陈竹新，孙越，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：