专利名称：油气田储层变化的探测方法
技术领域：
本发明涉及石油开发技术领域，特别涉及一种油气田储层变化的探測方法。
背景技术：
油气田开采过程，地下油气的储层变化是需要了解的重要数据。稠油(thickened oil)是指地层条件下，黏度大于50毫帕·秒，或在油层温度下脱气原油黏度为1000 10000毫帕 秒的高黏度重质原油。稠油的黏度随温度变化，改变显著，如温度増加8 9°C， 则黏度可减少一半。稠油由于粘度比较大，开采的难度也比较大。因此，对稠油的开采、输送，多用热カ降低其黏度。为了开采稠油，常常需要往地下注入高温气体，使得原来比较稠的油，由于受热变为较稀的油，然后再将这些变稀的原油采出。这些被采出的稠油原来占据的空间将会被高温气体所充填，从而形成蒸汽腔。在采油的过程中，为了达到较高的采油效率，我们需要知道地下高温气体蒸汽腔的分布，进而掌握油气田储层变化。目前蒸汽腔的探測方法为，在多个位置向地下钻孔，再通过上述多个钻孔位置向地下的伸入探头来探测蒸汽腔的厚度，进而推断得到整个蒸汽腔的分布情況。这种蒸汽腔的探測方法有以下缺点，首先在多个位置向下钻孔，费时费力，所以根据实际操作的需要， 不可能探测采集到非常多的蒸汽腔厚度的数据，而相对有限的数据有可能导致蒸汽腔分布情况的错误推断；另外，伸入地下油藏中的探头需要在较高的压カ和温度下工作，频繁的地下直接探测很容易导致该探头的损坏，需要经常更换探头。现有技术中的上述技术问题，是人们一直渴望解决但却始终未能获得成功的技术难题。另外，微重力測量(Microgravimetry) —词最早出现在20世纪70年代，是ー种利用重力异常的測量技术与方法，为资源探測、工程勘探和考古等目的而在ー个较小范围内进行的高精度重力測量。其主要特点有两个ー是探测对象小，測量范围小；二是測量精度高，可达微伽级(10_8m*s_2)。微重力測量主要利用不同时期重复测量的高精度重力资料来研究地下介质，特别是流体，质量变换引起的重力效应，以研究地下介质的变化状态及过程。微重力測量主要用于火山活动及地震活动等。
发明内容
有鉴于此，本发明针对目前的油气田储层变化探測方法存在的，费时费力，更换探头成本高等技术问题，提供ー种方便，准确，经济的，结合利用微重力测量进行的，油气田储层变化的探測方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为—种油气田储层变化的探測方法，包括以下步骤A、測量得到不同时期的油气田上方地表多个测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据；B、根据不同时期的多个所述测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据的变化，反演计算得到油气田储层的变化情況。
在上述技术方案中，步骤A包括对原始測量得到的数据进行校正的步骤，该校正步骤包括固体潮校正、仪器零点漂移校正、中间层校正、自由空间校正以及正常场校正中的一项或者几项。在上述技术方案中，步骤A包括对经过校正的数据进行数据处理的步骤，该数据处理步骤包括将重力异常网格化，形成规则网格重力异常；利用小波变换法对重力异常进行场分离，分离出区域深部重力效应；进行傅立叶变换和频谱分析，确定滤波器參数，进而设计滤波器去除浅部地层和地面开采施工引起的高频信号；对比不同时期用测点的微重力异常变化并绘制微重力变化的平面或立体图。在上述技术方案中，在将该探測方法用于稠油开发中蒸汽腔变化的探测时，步骤B 包括稠油开采模型重力正演，正演稠油开采模型不同开发阶段的重力变化；蒸汽腔分布反演，由測量间隔期间的微重力变化，结合稠油开采模型正演的重力变化，注汽开采情况和其他油储地质资料反演蒸汽腔的分布变化，并绘制蒸汽腔分布的平面或立体图。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点本发明的探測方法适用于成熟油气产区油气田开采过程中储层变化的信息监测， 特別是稠油开发中蒸汽腔变化的监测。本发明的探測方法利用多次采集稠油开发区同测点一定时间间隔的高精度的微重力数据，在压制高频噪音和分离区域深部重力异常后，根据测量间隔期间地下微重力的变化来预测蒸汽腔的分布，实现稠油开发中蒸汽腔的变化监测，从而确定高温蒸汽的分布，指导下一歩的注汽开采方案设计，提高稠油采收效率，降低采油成本，实现在油藏上合理的分布油井和投产顺序。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进ー步详细的说明，其中图1是本发明的油气田储层变化的探測方法应用在稠油开发中吋，蒸汽腔变化的微重力监测方法流程图；图2是图1所示具体实施方式
中的某油田稠油区第一次微重力測量，剰余重力异常图；图3是图1所示具体实施方式
中的某油田稠油区第二次微重力測量，剰余重力异常图；图4是图1所示具体实施方式
中的某油田稠油区微重力变化图；图5是图1所示具体实施方式
中的预测的某油田稠油区的蒸汽腔分布变化图。
具体实施例方式首先对本发明的中心发明思想做以说明。在对油气田储层变化进行探测时，探測方法包括以下步骤
步骤1、測量得到不同时期的油气田上方地表多个测点的微重力数据、高程数据、 以及地表沉降数据。掌握上述原始測量数据后，为后面的比较分析做好准备。步骤2、根据不同时期的多个所述测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据的变化，反演计算得到油气田储层的变化情況。通过不同測量点的各种测量数据的变化， 综合分析得出整个油气田储层的变化情况。结合到稠油开发中蒸汽腔变化的微重力监测吋，上述方法主要包括野外数据采集、数据处理、稠油开采模型重力正演和蒸汽腔分布反演四个部分，下面具体做以说明一、野外数据采集在实地踏勘，收集地质资料之后，根据精度要求设计测点。对测点进行高精度定位，以便做到不同时间同测点的多次观测。观测各测点的微重力资料(測量精度为5微伽)， 及高程数据以便后期重力数据的高程校正。同时利用GPS对测区进行沉降观测，来监测石油开采等因素引起的测区地表整体沉降。沉降观测的精度为1厘米，观测周期与微重力观测同步或者小于微重力的观测间隔。ニ、数据处理数据处理包含以下10个步骤①将原始记录输入计算机。②固体潮校正，消除固体潮的影响。③仪器零点漂移校正。④中间层校正。⑤自由空间(高度)校正，利用高程和沉降观测数据进行高度校正。⑥正常场(纬度)校正，正常场计算公式是，
g(p = 9.780327(1 + 0.0053024 sin2 φ - 0.000005 sin2 2φ)式中而为测点正常重力值，(m/s2)ポ为测点纬度。⑦将重力异常网格化，形成规则网格重力异常。⑧利用小波变换法对重力异常进行场分离，分离出区域深部重力效应。⑨进行傅立叶变换，和频谱分析，确定滤波器參数，进而设计滤波器去除浅部地层和地面开采施工引起的高频信号。⑩对比不同时期用测点的微重力异常变化并绘制微重力变化的平面或立体图。三、稠油开采模型重力正演利用精細的油藏层位模型，根据各层的岩石密度參数，正演稠油注汽开采过程中被采出的稠油空间被高温气体所充填后引起的重力变化。通过改变模型參数，正演稠油不同开发阶段的重力变化，来标定后期反演的蒸汽腔变化量。四、蒸汽腔分布反演由測量间隔期间的微重力变化，结合稠油开采模型正演的重力变化，注汽开采情况和其他油储地质资料反演蒸汽腔的分布变化，并绘制蒸汽腔分布的平面或立体图。下面结合附图和具体实施例对本发明作进ー步详细说明。图1至5显示了本发明的油气田储层变化的探測方法应用在稠油开发中时的ー种具体实施。
參阅附图1，以某油田稠油开发区微重力监测蒸汽腔变化为例。本发明的油气田储层变化的探測方法包括依次进行的四部分工作(1)野外数据采集通过实地踏勘，收集该区地质资料之后，根据精度要求设计测点网格为25米X 12. 5米；对利用高精度GPS全球定位系统对测点进行定位；利用拉科斯特-隆贝格(LaCoste & Romberg) D型重力仪(測量精度2微伽)和G型重力仪(測量精度4微伽)測量各测点的微重力数据，测量精度为5微伽。并采集测点高程数据以便后期重力数据的高程校正。同时利用GPS静态测量对该区进行沉降观测，精度为1厘米。野外数据采集共进行了两次，測量间隔为1年。(2)数据处理包含以下10个步骤①将原始记录的微重力、高程(某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离)、沉降(地面下沉或地陷)的观测数据输入计算机。②固体潮校正，消除固体潮的影响。③仪器零点漂移校正。④中间层校正。⑤自由空间(高度)校正，利用高程和沉降观测数据进行高度校正。⑥正常场(纬度)校正，正常场计算公式是，
g(p = 9.780327(1 + 0.0053024sin2 识-0.000005 sin2 2φ)式中^为测点正常重力值，(m/s2)ガ为测点纬度。⑦将重力异常网格化，形成规则网格重力异常，即在规则点上的重力异常。⑧利用小波变换法对重力异常进行场分离，分离出区域深部重力效应，即分离出埋藏较深、尺度较大(范围不小于エ区)的地质体产生的重力效应。通过对比分析，小波变换3阶逼近主要反映的是深部区域重力效应。⑨进行傅立叶变换，滤波去除浅部地层和地面开采施工引起的高频信号。图2是该区第一次微重力測量数据经本发明上述处理后得到反映稠油注气层(蒸汽腔)的剰余重力异常；图3是该区第二次微重力測量数据经本发明上述处理后得到反映稠油注气层的剰余重力异常。⑩对比两次观测期间的微重力异常变化并绘制微重力变化的平面图。图4是两次測量期间地下微重力的变化的平面图。(3)稠油开采模型重力正演利用精細的油藏层位模型，根据各层的岩石密度參数，正演该区稠油注汽开采过程中被采出的稠油空间被高温气体所充填后引起的重力变化。通过改变模型參数，正演了 3个不同深度油层不同开发阶段的重力变化。当存在多个油层时，浅部油层的注气层变化对重力变化的贡献大。根据正演值来标定后期反演的蒸汽
腔变化量。(4)蒸汽腔分布反演由微重力变化，结合稠油开采模型正演的重力变化，注汽开采情况和其他油储地质资料反演蒸汽腔的分布变化，图5是经本发明预测的两次蒸汽腔分布的平面叠合图。预测的蒸汽腔分布、变化趋势和该区注汽井的注汽量、以及观测井的观测数据吻合。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对CN 102536219 A于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种油气田储层变化的探測方法，其特征在干，包括以下步骤A、測量得到不同时期的油气田上方地表多个测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据；B、根据不同时期的多个所述测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据的变化， 反演计算得到油气田储层的变化情況。
2.根据权利要求1所述的探測方法，其特征在干，步骤A包括对原始測量得到的数据进行校正的步骤，该校正步骤包括固体潮校正、仪器零点漂移校正、中间层校正、自由空间校正以及正常场校正中的ー项或者几项。
3.根据权利要求2所述的探測方法，其特征在干，步骤A包括对经过校正的数据进行数据处理的步骤，该数据处理步骤包括将重力异常网格化，形成规则网格重力异常；利用小波变换法对重力异常进行场分离，分离出区域深部重力效应；进行傅立叶变换和频谱分析，确定滤波器參数，进而设计滤波器去除浅部地层和地面开采施工引起的高频信号；对比不同时期用测点的微重力异常变化并绘制微重力变化的平面或立体图。
4.根据权利要求1-3任一所述的探測方法，其特征在干，在将该探測方法用于稠油开发中蒸汽腔变化的探测时，步骤B包括稠油开采模型重力正演，正演稠油开采模型不同开发阶段的重力变化；蒸汽腔分布反演，由測量间隔期间的微重力变化，结合稠油开采模型正演的重力变化， 注汽开采情况和其他油储地质资料反演蒸汽腔的分布变化，并绘制蒸汽腔分布的平面或立体图。
全文摘要
一种油气田储层变化的探测方法，包括以下步骤A、测量得到不同时期的油气田上方地表多个测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据；B、根据不同时期的多个所述测点的微重力数据、高程数据、以及地表沉降数据的变化，反演计算得到油气田储层的变化情况。本发明的探测方法适用于成熟油气产区油气田开采过程中储层变化的信息监测，特别是稠油开发中蒸汽腔变化的监测。
文档编号E21B49/00GK102536219SQ20111039696
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者江为为, 王真理, 胡卫剑 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所