(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211148423.9 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 侯宇光　叶云飞　刘宇坤　余锐　 杨锐　滕明霞　 (74)专利代理 机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42 238 专利代理师 魏波 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/17(2006.01) G06Q 50/02(2012.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 油藏储层异常低压多因素成因定量计算方 法 (57)摘要 本发明提供一种油藏储层异常低压多因素 成因定量计算方法， 包括： 基于抬升前地层温度、 压力、 上覆岩层压力和有效应力系数， 地层抬升 过程中t时的地层温度、 地层压力、 上覆岩层压 力、 地层压实系数和有效应力系数， 石油热膨胀 系数和压缩系数， 轻烃散失后的石油残留系数， 计算地层在抬升时间t后的压力值PPt的计算公 式； 基于所述压力值PPt的计算公式， 使用控制 变 量法定量计算在构造抬升时期多种主控因素对 现今异常低压PPt形成的相对贡献量大小， 其中， 所述多种主控因素包括抬升剥蚀、 温度降低和溶 蚀作用。 本发 明提供的方法较以往 方法具有更广 泛的适用性和更强的实用性， 具有一定的工业应 用价值。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115455858 A 2022.12.09 CN 115455858 A 1.一种油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特 征在于， 包括： 步骤110， 基于抬升前地层温度、 压力、 上覆岩层压力和有效应力系数， 地层抬升过程中 t时的地层温度、 地层压力、 上覆岩层压力、 地层压实系数和有效应力系数， 石油热膨胀系数 和压缩系数， 轻烃散失后的石油残留系数， 计算地层在抬升时间t后的压力值PPt的计算公 式； 步骤120， 基于所述压力值PPt的计算公式， 使用控制变量法定量计算在构造抬升时期多 种主控因素对现今异常低压PPt形成的相对贡献量大小， 其中， 所述多种主控因素包括抬升 剥蚀、 温度降低和溶蚀作用。 2.根据权利要求1所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 所 述步骤110， 具体包括： 步骤S1， 构造抬升过程中任一地质历史时间t时， 受上覆地层压力降低的影响， 岩石孔 隙体积的变化 为： Vpt＝Vp1(1‑Cpct·Δσefft)        公式1 公式1中， Vp1和Vpt分别为构造抬升前后岩石孔隙体积， Cpct和Δσefft分别岩石地层压实 系数和有效应力的变化 量； 步骤S2， 在地层封闭条件下， 受构造抬升作用引起的地层温度和压力降低的影响， 根据 液相流体的经典方程， 储层中石油的体积变为： Vft＝Vf1[1+αf(Tt‑T1)‑βf(Ppt‑Pp1)]      公式2 式中， Pp1、 T1和Vf1分别为构造抬升前的地层压力、 温度和孔隙流体体积， 为先验值； Tt、 Vft和Ppt分别为地层抬升后时间t时的地层温度、 孔隙流体体积和孔隙流体压力； αf和βf分别 为孔隙流体热膨胀系数和压缩系数； 步骤S3， 根据基于岩石颗粒微观变形机理提出的有效应力公式来获取有效应力变化量 Δσefft的公式： Δσefft＝(Prt‑Pr1)‑( σt·Ppt‑σ1·Pp1)     公式3 式中， Pp1、 Pr1和σ1分别为地层抬升前地层压力、 上覆地层压力和有效应力系数； Ppt、 Prt、 σt、 Δσefft、 Cpct和φt分别为抬升时间t时的地层压力、 上覆地层压力、 有效应力系数、 有效应 力的变化 量和地层压实系数、 孔隙度； Cs为岩石基质压缩系数； 步骤S4， 对于油藏储层， 地层在构造抬升前后岩石孔隙中始终充满液相流体， 岩石孔隙 体积始终等于孔隙流体的体积， 存在 如下关系： Vp1＝Vf1             公式4 Vpt＝Vft                公式5 上式中， Vp1、 Vf1、 Vpt和Vft分别为地层抬升前孔隙体积、 地层抬升后孔隙体积、 地层抬升 前孔隙流体 体积和地层抬升后孔隙流体 体积； 步骤S5,联立公式1 ‑5， 解出对应的地层 在抬升后时间t时压力值PPt的计算公式如下： 公式6中， T1、 Pp1、 Pr1和σ1分别为抬升前地层温度、 压力、 上覆岩层压力和有效应力系数，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455858 A 2为先验值； Tt、 Ppt、 Prt、 Cpct和σt分别为地层抬升过程中t时的地层 温度、 地层压力、 上覆岩层 压力、 地层压实系数和有效应力系数； αf和βf分别为石油热膨胀系数和压缩系数， 为 先验值； k为轻烃散失后的石油残留系数。 3.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 在 步骤S1之前， 还 包括： 测试岩石在不同有效应力σeff下砂岩的孔隙体积和岩石地层压实系数， 拟合岩石孔隙 体积和有效应力σeff； 根据不同岩样的岩石孔隙体积和有效应力σeff的乘幂拟合关系式， 得到岩石孔隙度φ 与地层压实系数Cpc的拟合关系式。 4.根据权利要求3所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 基 于岩石孔隙度φ与地层压实系数Cpc的拟合关系式， 获取岩石地层压实系数和孔隙度转 换成 抬升过程中t时的值。 5.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 测 试岩石在不同有效应力σeff下砂岩的孔隙体积和岩石地层压实系数的方法是采用Por oPDP‑ 200型覆压孔 渗测量仪利用氦气法测试岩石地层压实系数和孔隙体积。 6.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 孔 隙流体中石油热膨胀系数αf和石油压缩系数βf采用实验室测定经验值。 7.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 根 据组成岩石样品的各矿物体积百分数fi， i＝1,2, …,N,N为正整数， 采用Voigt ‑Reuss‑Hill 平均模量模型， 计算岩石样品的岩石基质压缩系数Cs。 8.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 抬 升过程中时间t时的孔隙度φt， 采用现今深度 ‑声波时差 ‑实测孔隙度关系指 数模型作近似 计算， 抬升过程中时间t与地层深度Ht的函数关系根据盆地模拟埋藏史图获得， 构造抬升过 程中时间t时的上覆地层垂向应力Prt根据预设公式计算得到 。 9.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 抬 升过程中 时间t时的地层温度Tt和抬升前的地层温度T1由盆地热史模拟温度 ‑地质时间演化 图获得。 10.根据权利要求2所述的油藏储层异常低压多因素成因定量计算方法， 其特征在于， 通过步骤120来定量计算各低压成因的贡献值， 需获取地层抬升前后储层岩石孔隙度、 地层 温度和压力关键参数值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455858 A 3