本发明涉及油田勘探，特别是涉及到一种超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法。
背景技术：
1、断裂和盖层是控制油气纵向输导与封堵的重要成藏要素。前人大多是通过评价断层或盖层等单一要素来确定油气输导能力的，并未综合考虑断层和盖层的相互作用。断层和盖层二者是相互作用、共同控制油气垂向输导的，因此，近年来诸多学者又从断-盖配置角度考虑，提出了“断接厚度法、有效断接厚度法(吕延防，2008)”“sgr下限法(范婕，2017)”“图版法(付晓飞，2015)”“csi指标法(史集建，2011)”。然而，以上方法均是在常压条件下的断-盖配置评价方法，对于超压背景的地区并不适用，评价方法大相径庭，地质条件差异较大。另外，对于断层的输导能力评价，前人一般认为当成藏期时断裂不活动则无法成为油气大规模垂向运移的通道，但是，在构造弱活动区，即断裂活动时间与油气成藏期不匹配的区域，若发育超压，且压力达到一定条件，可以使断层的垂向输导通道再次开启活化，从而输导油气。因此，将超压考虑在内，从应力角度和微观角度出发，判断断-盖配置条件下的油气输导能力和成藏状态，进而预测油气纵向富集层位。基于以上背景和地质条件，目前尚未有合适的方法进行超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测，对油田纵向勘探部署具有重要的应用价值和理论意义。
2、在申请号：cn201510800921.0的中国专利申请中，涉及到一种定量预测油气有利聚集区的方法，包括如下步骤：(1)、确立能表征油气聚集影响因素的参数和其数学计算方法，(2)、确定油气聚集的主控因素，(3)、确定油气聚集主控因素的影响因子，(4)、建立主控因素影响油气聚集的数学模型，(5)、建立综合评价油气聚集潜力的数学模型，(6)、进行计算结果成图及评价。该发明根据油气分布、产能和主控因素之间的统计关系，建立了沉积盆地中主控因素影响油气聚集的概念模型和数学模型，可对某一地区多因素控制下的油气聚集进行定量评价，实现了油气聚集条件从传统的定性评价到定量评价。
3、在申请号：cn202111410791.1的中国专利申请中，涉及到一种基于多尺度断层发育特征的页岩气产能预测方法，包括以下步骤：s1：根据待测地区的断层发育特征，对待测地区进行断层分级；s2：根据断层分级，对待测地区进行页岩气产能预测。该发明针对复杂构造区的页岩气保存条件的研究，特别针对断层的断距、断开层位、断裂期次、断层倾角等开展分级分类研究，对于提高页岩气勘探开发效果具有重要参考价值，为盆缘复杂断裂发育区的页岩气有效勘探与开发提供技术支撑和依据。
4、在申请号：cn201410172374.1的中国专利申请中，涉及到一种多层油气资源量预测方法。该方法在预测包含多个油气聚集单元的勘探目标的油气资源量时，不仅考虑了各油气聚集单元的含油气概率，而且还考虑了各油气聚集单元之间不同地质场景，包括各油气聚集单元成藏条件的依赖关系、上下叠置层关系、计算参数的关联性以及断层的封堵性等。在此基础上进行多次模拟，每一次模拟中，选择油气聚集单元特定的组合形式，根据地质场景合理量化油气聚集单元的计算参数，基于量化后的计算参数模拟计算每一个油气聚集单元的资源量，然后将各油气聚集单元的资源量累加以作为最终的多层油气资源量计算结果。由此获得的多层油气资源量概率分布情况更加符合勘探目标的实际地质情况。
5、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种将大大提高勘探成功率，降低勘探成本的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法。
2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，该超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法包括：
3、步骤1，确定研究区、目的盖层、目的储层和断裂；
4、步骤2，确定供烃层系，并对储盖组合编号；
5、步骤3，恢复研究区目的层的压力pr演化史；
6、步骤4，确定研究区地应力演化过程；
7、步骤5，确定盖层水力破裂临界流体压力条件pc；
8、步骤6，确定断层再活化流体压力条件pf；
9、步骤7，判识超压背景下各套储盖组合的成藏状态；
10、步骤8，预测纵向上有利的油气富集层位。
11、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
12、在步骤1，确定研究区块，根据研究区的勘探成果和研究目的来确定目的储层，即为研究区的各套含油气层系；结合地震解释剖面，确定可沟通目的储层和油源的断裂；同时，目的盖层为紧邻各套目的储层上部的盖层，为泥岩或为膏岩这种致密岩性。
13、在步骤2，利用烃源岩和原油的色质谱图、生物标志化合物参数对比方法确定油藏对应关系，明确供烃层系，并以供烃层系的储盖组合为第1套评价对象，依次自下而上对储盖组合进行编号1,2,3……n，直到最浅部的含油气储盖组合为第n套。
14、在步骤3，首先，利用包裹体均一温度-盐度法或pvt相态模拟法判断不同成藏期的古压力；再者，结合盆地模拟技术，以恢复的古压力作为过程约束，以现今实测压力为最终约束，定量恢复目的层压力演化过程。
15、在步骤4，首先，通过对测井偶极子阵列声波资料处理，确定现今最大主应力σ1和最小主应力σ3数值；然后，利用声发射实验法或ansys软件模拟法确定研究区的构造变动的期次和各变动期对应的最大主应力和最小主应力数值，即确定了研究区地应力的演化过程。
16、在步骤5，利用巴西劈裂实验法，确定研究区目的盖层的抗张强度t，结合在步骤4中得到的最小主应力数值σ3，根据公式1，即可计算盖层水力破裂临界流体压力pc：
17、pc＝σ3+t (1)
18、式中：σ3为最小有效主应力，pa；t为抗张强度，pa。
19、在步骤6，首先，根据区域构造应力场变化、地震平剖面断层组合样式、地应力大小方向等方面，综合判断不同时期的断层性质包括拉张、张性剪切、压性剪切；根据断层性质选择相应的断层在活化流体压力的计算公式，据此确定不同时期和断层再活化临界流体压力演化过程。
20、在步骤6，对于拉张断裂：
21、pf＝σ3+t (2)
22、对于张性剪切断裂模式：
23、
24、对于压性剪切断裂模式：
25、
26、其中，pf为断层再活化临界流体压力，mpa；σ1为最大主应力，mpa；σ3为最小主应力，mpa；t为抗张强度，mpa。
27、在步骤7，根据计算得到的盖层水力破裂临界值和断层再活化临界值，结合不同时期古压力，对比成藏期三个数值之间的关系，可以得到三种油气运聚状态：①当pr＞pf＞pc时，油气沿断裂可大规模垂向输导，但是盖层不足以保存油气，因此逸散至浅层，为活化输导状态；②当pf≤pc≤pr时，断裂再活化沟通源储，盖层封闭条件较好，可为油气提供良好的封堵条件，使得油气在该层成藏，为活化成藏状态；③当pr＜pf，断裂不能活化，无法提供油源，油气则主要在下覆地层成藏，无法运移至该层，为未活化状态；针对研究区不同时期不同地层的断-压-盖配置关系，确定不同时期油气的运聚状态。
28、在步骤8，利用步骤7确定每一套目的断层穿过的储盖组合的成藏状态；根据超压发育的成因，一般为生烃超压，因此自源岩向上压力逐渐减小，据此考虑到会出现以下几种情况：第一种情况，在同一成藏期中，当第n层储盖组合之下的各套储盖组合(即1，……，n-1，其中n＞1)成藏状态均为活化输导，第n层为活化成藏状态，第n+1层为未活化状态时，该成藏期时油气纵向上主要富集在第n层储层中；第二种情况，当压力较小，第1层储盖组合出现未活化或活化成藏状态时，则油气主要聚集于与烃源岩同层的储层中，即自生自储；第三种情况，若研究区压力发育状态复杂，自下而上出现高低起伏变化，则自下而上对比第一套活化成藏的储盖组合编号与第一套未活化储盖组合编号，若前者大于后者，则油气纵向上主要富集于自下而上出现的第一套未活化储盖组合中；若后者大于前者，则油气纵向上主要富集于自下而上出现的第一套活化成藏储盖组合中。
29、前人大多是通过评价断层或盖层等单一要素来确定油气输导能力的，并未综合考虑断层和盖层的相互作用。近年来，断-盖配置评价受到了诸多学者的关注，然而评价方法均是在常压条件下的断-盖配置评价方法，对于超压背景的地区并不适用，评价方法大相径庭，地质条件差异较大。因此，将超压考虑在内，从应力角度和微观角度出发，判断断-盖配置条件下的油气输导能力和成藏状态，进而预测油气纵向富集层位。基于以上背景和地质条件，目前尚未有合适的方法进行超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测，对油田纵向勘探部署具有重要的应用价值和理论意义，提高了探井成功率，大大节约了勘探成本。
30、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
31、1、本发明提供的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，适用性较广，可应用于挤压、拉张等不同地质背景条件下的油气纵向富集层位预测。
32、2、本发明提供的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，从多方面考虑综合了纵向油气运聚的断层、盖层、压力三个要素共同作用，三者相互制约、相互影响，涉及主控因素较齐全，前人未从该方面有相关研究，具有较高的理论和创新价值。
33、3、目前尚未有合适的方法进行超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测，但具备这类地质背景的盆地或地区较多，不仅在我国涉及面较广，如莺歌海盆地、准噶尔盆地、松辽盆地等，在国外也有较多地区实例，因此该方法提出了针对这类构造背景的油气纵向富集层位的预测方法，在国内外均具有重要的研究意义和价值。
34、4、该方法对油田纵向勘探部署具有重要的应用价值和理论意义。尤其针对处于勘探初期或低勘探程度区的区块，仅凭借构造和沉积等基础研究，难以判断油气纵向主力富集层系，直接影响了勘探思路和重点，即使找到有利砂体和圈闭，但垂向输导能力差，难以将油气运移至该层系，从而导致探井落空或勘探效果不理想，难以获得规模突破和进展。这严重影响了勘探成功率，并大大提高了勘探成本，也制约了大油田的发现和高质量发展。应用该方法，即可确定主力富集层系，然后在该层系上有的放矢地寻找目标，定井深度也可明确厘定，将大大提高勘探成功率，降低勘探成本，更快地拓展油气资源阵地，带来战略性发现。
1.超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，该超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法包括：
2.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤1，确定研究区块，根据研究区的勘探成果和研究目的来确定目的储层，即为研究区的各套含油气层系；结合地震解释剖面，确定可沟通目的储层和油源的断裂；同时，目的盖层为紧邻各套目的储层上部的盖层，为泥岩或为膏岩这种致密岩性。
3.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤2，利用烃源岩和原油的色质谱图、生物标志化合物参数对比方法确定油藏对应关系，明确供烃层系，并以供烃层系的储盖组合为第1套评价对象，依次自下而上对储盖组合进行编号1,2,3……n，直到最浅部的含油气储盖组合为第n套。
4.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤3，首先，利用包裹体均一温度-盐度法或pvt相态模拟法判断不同成藏期的古压力；再者，结合盆地模拟技术，以恢复的古压力作为过程约束，以现今实测压力为最终约束，定量恢复目的层压力演化过程。
5.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤4，首先，通过对测井偶极子阵列声波资料处理，确定现今最大主应力σ1和最小主应力σ3数值；然后，利用声发射实验法或ansys软件模拟法确定研究区的构造变动的期次和各变动期对应的最大主应力和最小主应力数值，即确定了研究区地应力的演化过程。
6.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤5，利用巴西劈裂实验法，确定研究区目的盖层的抗张强度t，结合在步骤4中得到的最小主应力数值σ3，根据公式1，即可计算盖层水力破裂临界流体压力pc：
7.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤6，首先，根据区域构造应力场变化、地震平剖面断层组合样式、地应力大小方向这些方面，综合判断不同时期的断层性质包括拉张、张性剪切、压性剪切；根据断层性质选择相应的断层在活化流体压力的计算公式，据此确定不同时期和断层再活化临界流体压力演化过程。
8.根据权利要求7所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤6，对于拉张断裂：
9.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤7，根据计算得到的盖层水力破裂临界值和断层再活化临界值，结合不同时期古压力，对比成藏期三个数值之间的关系，可以得到三种油气运聚状态：①当pr＞pf＞pc时，油气沿断裂可大规模垂向输导，但是盖层不足以保存油气，因此逸散至浅层，为活化输导状态；②当pf≤pc≤pr时，断裂再活化沟通源储，盖层封闭条件较好，可为油气提供良好的封堵条件，使得油气在该层成藏，为活化成藏状态；③当pr＜pf，断裂不能活化，无法提供油源，油气则主要在下覆地层成藏，无法运移至该层，为未活化状态；针对研究区不同时期不同地层的断-压-盖配置关系，确定不同时期油气的运聚状态。
10.根据权利要求1所述的超压背景下断裂弱活动区的油气纵向富集层位的预测方法，其特征在于，在步骤8，利用步骤7确定每一套目的断层穿过的储盖组合的成藏状态；根据超压发育的成因，一般为生烃超压，因此自源岩向上压力逐渐减小，据此考虑到会出现以下几种情况：第一种情况，在同一成藏期中，当第n层储盖组合之下的各套储盖组合即1，……，n-1，其中n＞1，成藏状态均为活化输导，第n层为活化成藏状态，第n+1层为未活化状态时，该成藏期时油气纵向上主要富集在第n层储层中；第二种情况，当压力较小，第1层储盖组合出现未活化或活化成藏状态时，则油气主要聚集于与烃源岩同层的储层中，即自生自储；第三种情况，若研究区压力发育状态复杂，自下而上出现高低起伏变化，则自下而上对比第一套活化成藏的储盖组合编号与第一套未活化储盖组合编号，若前者大于后者，则油气纵向上主要富集于自下而上出现的第一套未活化储盖组合中；若后者大于前者，则油气纵向上主要富集于自下而上出现的第一套活化成藏储盖组合中。
