断层圈闭含油性的定量评价方法

文档序号:1860222 发布日期:2021-11-19 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 断层圈闭含油性的定量评价方法 (Quantitative evaluation method for oil-containing property of fault trap ) 是由 刘华 张芷晴 赵凯 欧阳冠宇 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种断层圈闭含油性的定量评价方法,其步骤为:S1、根据断裂对油气的断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力3个控制作用,确定论域集U={断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力};S2、采用定性排列定量转化法确定权重系数;S3、建立论域集U中各影响因素的隶属度函数,计算隶属度评价值;S4、根据步骤S2确定的权重系数和步骤S3得到的隶属度评价值建立断层圈闭含油性的隶属度评价值取值标准表及与其对应的隶属度评价值矩阵,利用加权平均法计算目标断层圈闭含油性的综合评价值C,根据综合评价值C评价断层圈闭含油性。本发明简单易行,适用于多地区的断圈评价,精准、可靠、高效。(The invention relates to a quantitative evaluation method for oil content of fault trap, which comprises the following steps: s1, determining a universe of discourse U (fault conducting capacity, fault lateral plugging capacity and fault-sand configuration lateral conducting capacity) according to 3 control functions of fault conducting capacity, fault lateral plugging capacity and fault-sand configuration lateral conducting capacity of oil and gas by fracture; s2, determining a weight coefficient by adopting a qualitative arrangement quantitative conversion method; s3, establishing a membership function of each influence factor in the domain set U, and calculating a membership evaluation value; s4, establishing a membership evaluation value standard table of the fault trap oil-content and a membership evaluation value matrix corresponding to the membership evaluation value standard table according to the weight coefficient determined in the step S2 and the membership evaluation value obtained in the step S3, calculating a comprehensive evaluation value C of the oil-content of the target fault trap by using a weighted average method, and evaluating the oil-content of the fault trap according to the comprehensive evaluation value C. The method is simple and easy to implement, is suitable for loop breakage evaluation in multiple regions, and is accurate, reliable and efficient.)

断层圈闭含油性的定量评价方法

技术领域

本发明属于油气勘探技术领域,涉及断层油气勘探技术,具体地说,涉及了一种断层圈闭含油性的定量评价方法。

背景技术

断裂对绝大多数油气藏的形成与分布具有重要的控制作用。断裂与油气成藏的关系密切,主要表现在断裂控制盆地的形成与演化、构成油气输导通道、控制圈闭的产生等,形成了独特的断裂控藏理论。断裂在演化过程中通过对地层构造形态的改造,形成了有利于油气富集的断层圈闭,然而,由于复杂断裂带油气差异成藏现象明显,断圈的油气勘探难度与风险较大,准确识别与判断断层圈闭的含油气性,有利于指导断层油气藏的勘探。

目前,国内外研究者提供了多种方法与思路对断层圈闭的含油性进行定量评价,分别从断裂的发育特征、断层活动性与封闭性、断层圈闭的时空有效性等角度出发,采用“三角图”综合评价图版、单一评价指数、模糊综合评价或数理统计综合评价定量分析,其中,数理统计综合评价方法的数学评价模型简单,评价指标丰富,客观性较强,是目前应用最多的一类方法。数理统计综合评价常用的数学方法有模糊数学法、灰色理论法和灰色模糊数学法等。例如,刘哲提供了一种利用模糊数学法对断裂在油气成藏中控制作用的定量研究方法,对南堡2号东构造断层圈闭进行油气钻探风险性评价,并指出了油气钻探风险最小的断层圈闭。

然而,上述这种模糊数学法在确定权重系数与构建隶属度函数方面较为粗糙,权重系数确定方法多采用层系分析法与专家评估法,缺少一定的准确性;隶属度函数通常为简单赋值,精度较低。此外,考虑定量评价内容的要素过多,评价过程繁琐,缺乏普遍适用性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的准确性差、精度低等上述问题,提供一种断层圈闭含油性的定量评价方法,能够准确判断断层圈闭的含油气性,精度高,简单易行,使用范围广。

为了达到上述目的,本发明提供了一种断层圈闭含油性的定量评价方法,其具体步骤为:

S1、根据断裂对油气的断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力3个控制作用,确定论域集U={断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力};

S2、采用定性排列定量转化法确定权重系数;

S3、建立论域集U中各影响因素的隶属度函数,计算隶属度评价值;

S4、根据步骤S2确定的权重系数和步骤S3得到的隶属度评价值建立断层圈闭含油性的隶属度评价值取值标准表及与其对应的隶属度评价值矩阵,利用加权平均法计算目标断层圈闭含油性的综合评价值C,根据综合评价值C评价断层圈闭含油性。

优选的,步骤S2中,确定权重系数的方法为:

对论域集U中各影响因素按照重要程度排序,然后做如下定量化处理:

Sn(I)=ln(Q-I)/ln(Q-1) (1)

式中,I为排序变量,I∈(1,2,…,j,j+1),j为实际最大顺序号;Q,Q=j+2为转换参数量;Sn(I)为I定量转化对应值;n为因素集;

把N个定量转化的结果通过公式(2)进行归一化处理,归一化后得到的值即为权重系数,公式(2)表示为:

式中,an为归一化后的权重系数。

优选的,步骤S3中,计算隶属度评价值的具体方法为:

对于影响因素断层输导能力,其隶属度函数表示为:

式中,B1为断层输导能力隶属度评价值;Tv为断层输导能力参数;B为油源断层对应的油气供应量,其中,主油源断层对应的油气供应量赋值为0.466,分支断层对应的油气供应量赋值为0.392,次油源断层对应的油气供应量赋值为0.142;v为断层活动速率,单位:m/Ma;θ为断层走向与区域主压应力方向的夹角,单位:°;β为断层倾角,单位:°;L为断层延伸长度,单位:km;ΔH为馆陶组下段断接厚度,单位:m;

对于影响因素断层侧向封堵能力,其隶属度函数表示为:

式中,B2为断层侧向封堵能力隶属度评价值,SGR为泥岩涂抹程度;

对于影响因素断-砂配置侧向输导能力,其隶属度函数表示为:

式中,B3为断-砂配置侧向输导能力隶属度评价值,Th为断-砂配置侧向输导能力参数;

通过上述公式(5)、公式(6)、公式(7)即可计算出论域集U中各影响因素的隶属度评价值。

优选的,步骤S4中,利用加权平均法通过公式(8)计算目标断层圈闭含油性的综合评价值C,公式(8)表示为:

式中,m为影响因素个数;Bi为第i个影响因素的隶属度评价值;ani为第i个影响因素的权重系数。

与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:

(1)本发明提供的断层圈闭含油性的定量评价方法,充分考虑了断裂对油气的控制作用,具体表现为断层输导能力控制油气充注与分布、断层侧向封堵能力影响油气富集程度、断-砂配置侧向输导能力为油气分流提供条件3个方面。在将影响因素量化的过程中,缩减了评价内容,且提升了权重系数确定方法与相关隶属度函数构建方法的精度。

(2)本发明提供的断层圈闭含油性的定量评价方法,简单易行,能适用于多地区的断圈评价,具有精准、可靠、高效的特点,便于在油田勘探中推广,对断层油气藏的勘探具有指导借鉴意义。

附图说明

图1为本发明实施例所述断层圈闭含油性的定量评价方法的流程图;

图2为本发明实施例所述断层输导能力隶属度函数示意图;

图3为本发明实施例所述断层侧向封堵能力隶属度函数示意图;

图4为本发明实施例所述桩海地区断圈含油性定量评价典型井分布关系图。

具体实施方式

下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

参见图1,本发明提供了一种断层圈闭含油性的定量评价方法,其具体步骤为:

S1、根据断裂对油气的断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力3个控制作用,确定论域集U={断层输导能力、断层侧向封堵能力、断-砂配置侧向输导能力}。

S2、采用定性排列定量转化法确定权重系数;其具体方法为:

对论域集U中各影响因素按照重要程度排序,然后做如下定量化处理:

Sn(I)=ln(Q-I)/ln(Q-1) (1)

式中,I为排序变量,I∈(1,2,…,j,j+1),j为实际最大顺序号;Q,Q=j+2为转换参数量;Sn(I)为I定量转化对应值;n为因素集;

把N个定量转化的结果通过公式(2)进行归一化处理,归一化后得到的值即为权重系数,公式(2)表示为:

式中,an为归一化后的权重系数。

具体地,由于断层输导能力对于油气成藏在一定范围内具有决定性作用,可排序为1;断层侧向封堵能力对油气富集起到重要作用,排序为1.5;而断-砂配置侧向输导能力对于油气分流、影响富集层系具有一定作用,排序为2。则各影响因素的权重系数参见表1。

表1

S3、建立论域集U中各影响因素的隶属度函数,计算隶属度评价值。

需要说明的是,影响因素的隶属度函数分为离散型隶属度函数和连续型隶属度函数。对于定性判别方法来说,建立离散型隶属度函数,即分段式函数。对于定量判别方法来说,建立连续型隶属度函数,为了计算简单,连续型隶属度函数一般建立线性式。

具体地,计算隶属度评价值的具体方法为:

对于影响因素断层输导能力,断层输导能力参数Tv≥75时,断层输导能力与油气储量丰度具有正相关性,而断层输导能力参数Tv<75时,断层输导能力若,无油气聚集,因此,建立分段式函数(参见图2),则其隶属度函数表示为:

式中,B1为断层输导能力隶属度评价值;Tv为断层输导能力参数;B为油源断层对应的油气供应量,其中,主油源断层对应的油气供应量赋值为0.466,分支断层对应的油气供应量赋值为0.392,次油源断层对应的油气供应量赋值为0.142;v为断层活动速率,单位:m/Ma;θ为断层走向与区域主压应力方向的夹角,单位:°;β为断层倾角,单位:°;L为断层延伸长度,单位:km;ΔH为馆陶组下段断接厚度,单位:m。

对于影响因素断层侧向封堵能力,采用泥岩涂抹程度SGR作为评价标准,SGR≥45%时,断层基本为封闭断层,SGR<45%时,断层为开启断层,因此,建立分段式函数(参见图3),则其隶属度函数表示为:

式中,B2为断层侧向封堵能力隶属度评价值,SGR为泥岩涂抹程度。

对于影响因素断-砂配置侧向输导能力,断-砂配置侧向输导能力参数Th≥0.4时,油气钻探主要为油层、油干层;Th<0.4时,以水层为主。因断-砂配置侧向输导能力隶属度函数只有界限值的确定,缺乏定量关系,所以按照定性关系采用离散型函数,则其隶属度函数表示为:

式中,B3为断-砂配置侧向输导能力隶属度评价值,Th为断-砂配置侧向输导能力参数。

通过上述公式(5)、公式(6)、公式(7)即可计算出论域集U中各影响因素的隶属度评价值。

S4、根据步骤S2确定的权重系数和步骤S3得到的隶属度评价值建立断层圈闭含油性的隶属度评价值取值标准表及与其对应的隶属度评价值矩阵,利用加权平均法通过公式(8)计算目标断层圈闭含油性的综合评价值C,根据综合评价值C评价断层圈闭含油性,公式(8)表示为:

式中,m为影响因素个数;Bi为第i个影响因素的隶属度评价值;ani为第i个影响因素的权重系数。

具体地,根据不同影响因素的权重系数和隶属度评价值建立的断层圈闭含油性的隶属度评价值取值标准表参见表2。

表2

本发明上述断层圈闭含油性的定量评价方法,充分考虑了断裂对油气的控制作用,具体表现为断层输导能力控制油气充注与分布、断层侧向封堵能力影响油气富集程度、断-砂配置侧向输导能力为油气分流提供条件3个方面。在将影响因素量化的过程中,缩减了评价内容,且提升了权重系数确定方法与相关隶属度函数构建方法的精度。简单易行,能适用于多地区的断圈评价,具有精准、可靠、高效的特点,便于在油田勘探中推广,对断层油气藏的勘探具有指导借鉴意义。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所述断层圈闭含油性的定量评价方法,以下结合具体地实施例对本发明上述方法作出进一步说明。

实施例:桩海地区位于济阳坳陷的东北部,是沾化凹陷与黄河口凹陷分界隆起带的一部分,主要发育沙三段和沙一段两套烃源岩,以新近系馆陶组为主力产层。同时,研究区经历了多幕运动的改造,具有复杂的油源断裂特征,产生了多种断层圈闭。不同断层圈闭含油性差异影响了新近系油气的空间分布,因此,选取济阳坳陷桩海地区的新近系作为研究区,利用模糊数学方法,量化断裂对油气控制作用的影响因素,判断断层圈闭的含油气性。其步骤如下:

选取桩海地区断层附近的12口典型井,通过地震资料、测录井等确定各井断层圈闭,利用上述断层圈闭含油性的定量评价方法定量评价各断层圈闭与含油气性关系(参见图4)。

设综合评价值C为评价集合,即C=(c1,c2,...,c12)T,在确定综合评价值C的影响因素权重系数的基础上,根据断圈含油性的隶属度取值标准表,统计C的影响因素相关参数值ci,i=1,2,...,12(参见表3),建立对应的隶属度矩阵(参见表4)。

表3

表4

利用加权平均法计算综合评价值C,即:

C=(B1,B2,...,B12)T(an1,an2,...,an12)=(c1,c2,...,c12)T

通过计算得到桩海地区12口井的综合评价值C值,当综合评价值C大于0.8时,断层圈闭的油气丰度大于100×104t/km2;当综合评价值C值小于0.8且大于0.6时,断层圈闭的油气丰度小于100×104t/km2;当综合评价值C值小于0.6时,油气钻探多显示水层,其具体评价结果参见表5。该评价结果与实际井情况较吻合,说明本发明上述定量评价方法在桩海地区具有适用性。

表5

上述实施例用来解释本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。

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