(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 202210741761.7 (22)申请日 2022.06.28 (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 刘宇坤　侯宇光　叶云飞　何生　 杨锐　郭小文　朱彦先　 (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 胡青 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法、 装置 及计算机设备 (57)摘要 本发明提供了一种碎屑岩气藏储层古压力 计算方法。 通过对试验区砂岩岩样覆压孔隙度和 地层压实系数测试数据分析， 结合岩石地层压实 系数和有效孔隙体积压缩系数的定义， 建立了表 征地质历史时期孔隙体积变化的公 式， 通过实测 数据和岩石物理模型计算有效孔隙体积压缩系 数， 进而得到各历史时期孔隙体积的变化， 储层 为干气或湿气藏时， 以现今储层实测压力和温度 为起点， 结合模拟地层热演化史古温度曲线， 进 而计算得到各历史 时期的储层古压力值。 一定程 度上解决了以往计算方法依赖微观流体包裹体 观测和测试、 且难以连续性地计算各历史时期古 压力的这一难题， 在盆地分析和油气成藏动力学 研究中发挥重要的作用， 在油气勘探和评价上具 有重要工业应用价 值。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115169095 A 2022.10.11 CN 115169095 A 1.一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取待计算的碎屑岩地层的岩石样品； 建立所述岩石样品的岩石有效孔隙体积压缩系数、 岩石基质压缩系数、 围压和孔隙体 积之间的函数关系； 获取任一地质 历史时间的岩石有效孔隙体积压缩系数、 岩石基质压缩系数和围压， 根 据所述函数关系， 计算得到任一 地质历史时间的古孔隙体积； 根据现今储层实测地层压力、 温度和孔隙体积， 以及所述任一地质 历史时间的古孔隙 体积和古地温， 计算得到所述任一 地质历史时间的储层古压力。 2.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 建立所述岩 石样品的岩石有效孔隙体积压缩系 数、 岩石基质压缩系 数、 围压和孔隙体积之间的函数关 系的步骤， 包括： 获取岩石地层压实系数与孔隙体积、 孔隙体积变化、 围压变化之间的函数关系， 为第一 表达式： 式中， Cpc为岩石地层压实系数， P‑1； ΔPc为围压的变化量； Vp为孔隙体积； ΔVp为孔隙体 积变化量； 获取岩石地层压实系数与岩石有 效孔隙体积压缩系数、 岩石基质压缩系数之间的函数 关系， 为第二表达式： Cpc＝Cpp+Cs 式中， Cpp为围压不变时的岩石 有效孔隙体积压缩系数， P‑1； Cs为岩石基质压缩系数， P‑1； 根据所述第一表达式和所述第二表达式， 建立岩石有效孔隙体积压缩系数、 岩石基质 压缩系数、 围压变化、 孔隙体积和孔隙体积变化之间的函数关系， 为第三表达式： 对所述第 三表达式两边积分， 得到岩石有效孔隙体积压缩系数、 岩石基质压缩系数、 围 压和孔隙体积之间的函数关系， 为第四表达式： 式中， e为自然对数的底数， 先验值； a为积分常数， Cpp为围压不变时的岩石有效孔隙体 积压缩系数， P‑1； Cs为岩石基质压缩系数， P‑1， Cs只与岩石矿物成分组成相关， Pc为围压。 3.如权利要求2所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 建立所述岩 石样品的岩石有效孔隙体积压缩系 数、 岩石基质压缩系 数、 围压和孔隙体积之间的函数关 系的步骤， 还 包括： 获取积分 常数a； 获取积分 常数a的方法为： 采用任意测试围压Pc1条件下的岩石有效孔隙体积压缩系数Cpp1和孔隙体积Vp1的离散 值， 代入所述第四表达式 中， 得到： a＝(Cpp1+Cs)·Pc1+ln Vp1。 4.如权利要求2所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 建立所述岩权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115169095 A 2石样品的岩石有效孔隙体积压缩系 数、 岩石基质压缩系 数、 围压和孔隙体积之间的函数关 系的步骤， 还 包括： 将所述第四表达 式中的岩石有效孔隙体积压缩系数、 岩石基质压缩系数、 围压、 孔隙体 积转换为任一地质历史时间的值， 即得到任一地质历史时间的古孔隙体积Vpt的计算公式， 为第五表达式： 式中， e为自然对数的底 数， 先验值； a为积分常数； Vpt为任一地质历史时间t时 的孔隙体 积； Cppt为任一地质历史时间t时岩石有效孔隙体积压缩系数； Pct为任一地质历史时间t时的 围压； Cst为任一地质历史时间t时的基质压缩系数； 假设地层抬升过程中只有 机械变形作用 无矿物化学反应， 其矿物成分不发生改变， 则Cst＝Cs。 5.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 所述获取任 一地质历史时间的岩石 有效孔隙体积压缩系数的步骤 包括： 根据任一地质历史时间t与地层深度Ht的函数关系， 计算得到任一地质历史时间的地层 深度： Ht＝f(t) 根据深度和孔隙度关系指数模型， 计算得到任一 地质历史时间t时的孔隙度φt： 式中， φ0为现今常压下的孔隙度， 先验值； e为自然对数的底数， 先验值； k为压实因子， 先验值； Ht为任一地质历史时间t时的地层深度； H0为现今地层深度， 先验值； 根据有效孔隙体积压缩系数Cpp与孔隙度φ之间的经验关系公式， 计算得到有效孔隙体 积压缩系数： 将所述经验关系公式中的有效孔隙体积压缩系数Cpp与孔隙度φ转换成任一地质历史 时间t时的值， 即得到任一 地质历史时间的岩石 有效孔隙体积压缩系数Cppt的计算公式： 式中， φt为任一地质历史时间t时的孔隙度。 6.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 所述获取任 一地质历史时间的岩石基质压缩系数的步骤， 包括： 获取岩石样品在常压下的各矿物体积百分数fi； 根据组成岩石样品的各矿物体积百分数fi， 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： 式中， Ci为岩石样品中N种矿物组分压缩系数， 为先验值， i 为大于或等于1的整数。 7.如权利要求1所述的一种碎屑岩气藏储层古压力计算方法， 其特征在于， 所述获取任权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115169095 A 3