一种超深层储层成岩作用与孔隙演化定量评价方法与流程

本发明涉及油气藏精细描述技术领域，特别涉及一种超深层储层成岩作用与孔隙演化定量评价方法。

技术背景

随着我国对能源需求的日益增加，需要针对超深层储层开展深入研究，迫切需要量化盆地成岩流体对自生矿物形成和次生孔隙演化的影响，定量评价储层孔隙类型、含量、孔径大小、孔径、喉径等物性参数及其演化特征。由于现今研究分析的储层岩石样品是经历了各种地史演化和成岩作用叠加后的样品，对于超深层储层成岩、孔隙演化等特征不能清晰地观察，就不能更好地定量评价有利储层。另外，目前国内外孔隙演化模型选取储层原始孔隙度较高，这与国内的情况不相符。在选取超深层储层进行储层孔隙演化研究工作开展的较少。

现有研究主要是储层成岩作用与孔隙演化定量评价方法，存在的主要问题是：大多数国内外关于储层成岩过程中孔隙度参数的演化问题在建立孔隙度参数演化模型时，基本都是基于储层原始孔隙度为40％，但我国大部分陆相砂岩储层，其原始孔隙度基本达不到40％，这必将产生一定偏差。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种超深层储层成岩作用与孔隙演化定量评价方法，该方法通过实验，得到了深层储层孔隙度演化的定量模型，克服了储层原始孔隙度设定过高而引起的偏差。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种超深层储层成岩作用与孔隙演化定量评价方法，包括下述步骤：

步骤一、分析研究区地质背景，包括：区域地质背景、构造特征、油气藏储层埋藏深度，并要求埋深达4000m以上；

步骤二、根据油气藏储层埋藏深度，确定储层埋深界限，分析研究区储层岩石学特征，包括：碎屑成分特征和填隙物特征，填隙物包括杂基和胶结物，根据薄片资料分析，得到碎屑成分的特征参数；根据X衍射粘土分析扫描电镜资料统计，得到胶结物、杂基的组分及含量；

步骤三、成岩作用分析，依据多项成岩序列划分指标，根据碎屑岩成岩阶段划分标准(SY/T5477-2003)划分研究区储集层岩成岩阶段，逐一分析储层所经历的成岩作用包括：压实、压溶、胶结、交代、溶蚀作用；

步骤四、分析物性分布规律，根据岩心物性分析数据划分物性发育带，根据储层所经历的沉积、成岩演化过程，探究储层物性分布的受控因素；

步骤五、通过研究孔隙度参数的演化探讨储层孔隙度的定量演化规律；根据孔隙类型、孔隙含量、自生矿物的形成序列及演化特征来分析评价储层成岩演化过程；

步骤六、误差分析，以物性分析方法得到的孔隙度参数为依据，探讨孔隙度参数计算法的误差，分析影响误差的主要因素；

误差率＝︱计算目前孔隙度-物性分析孔隙度︱/物性分析孔隙度×100％。

所述步骤五的具体方法为：

根据储层所经历的成岩演化过程，分析成岩过程中储层孔隙度参数的变化规律，其成岩过程包括沉积初期，未固结砂岩未进入成岩阶段，初始孔隙度(φ₁)：φ₁＝20.91+22.90/S₀

式中，So为特拉斯克分选系数(Trask＝(Q₁/Q₃)^1/2)；Q₁为25％处的粒径大小；Q₃为75％处的粒径大小；

压实后剩余粒间孔隙度(φ₂)，根据储层所经历的具体成岩演化过程，根据胶结物类型、各类型胶结物含量、残余粒间孔含量、溶蚀孔含量与现存孔隙度的关系求得：

其中压实损失孔隙度＝φ₁-φ₂；压实孔隙度损失率＝(φ₁-φ₂)/φ₁×100％；

沉积物经历成岩作用中的压实作用、胶结作用、交代作用后的剩余粒间孔隙度(φ₃)通过该式求得：

其中胶结-交代损失孔隙度＝φ₂-φ₃；胶结-交代孔隙度损失率＝(φ₂-φ₃)/φ₁×100％；

次生孔隙度(φ₄)，即指总储集空间中溶蚀孔所占据的那部分储集空间，通过该式求得：

本发明通过步骤三的成岩作用序列划分，在此基础上进行推演孔隙度参数演化过程(详见步骤四、五)，并给出计算孔隙度与目前实测孔隙度的误差(详见步骤六)，即完成了成岩序列划分、孔隙度演化定量评价方法。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

大多数国内外关于储层成岩过程中孔隙度参数的演化问题在建立孔隙度参数演化模型时，基本都是基于储层原始孔隙度为40％，但我国大部分陆相砂岩储层，其原始孔隙度基本达不到40％，本发明通过实验，得到了深层储层孔隙度演化的定量模型，有效克服这一缺点。

附图说明

图1为本发明方法的流程框图。

图2为储层砂岩类型及填隙物组成图；图2(a)是储层砂岩类型，图2(b)是填隙物组成图。

图3为储层物性分布规律图，图3(a)孔隙度与深度关系；图3(b)渗透率与深度关系；图3(c)碳酸盐含量与深度关系；图3(d)渗透率与孔隙度关系。

图4为成岩演化阶段孔隙度演化模式图。

图5为压实作用与胶结作用对孔隙度演化影响评价图。

具体实施方式

下面选取某油田样品结合附图对本发明做详细叙述。

本发明定量评价深层高压低渗砂岩储层微观孔隙特征的方法,见图1所示，包括下述步骤：

步骤一、分析研究区地质背景，包括：区域地质背景、构造特征、油气藏储层埋藏深度，并要求埋深达4000m以上；

步骤二、根据油气藏储层埋藏深度，确定储层埋深界限，分析研究区储层岩石学特征，包括：碎屑成分特征和填隙物特征。从图2中可以看出，储层岩石的碎屑组分以石英和长石为主，岩屑含量略少；填隙物以杂基为主，胶结物中硫酸盐、硅质和碳酸盐含量高，填隙物包括杂基和胶结物，根据薄片资料分析，得到碎屑成分的特征参数；根据X衍射粘土分析扫描电镜资料统计，得到胶结物、杂基的组分及含量；

步骤三、成岩作用分析，依据多项成岩序列划分指标，根据碎屑岩成岩阶段划分标准(SY/T5477-2003)划分研究区储集层岩成岩阶段，逐一分析储层所经历的成岩作用包括：压实、压溶、胶结、交代、溶蚀作用；

步骤四、分析物性分布规律，根据岩心物性分析数据划分物性发育带：表1为储层物性及孔隙类型，从表1中可以看出：相对于以往中高渗储层及低渗储层，超深层储层溶蚀孔比例高达44.97％，原生孔比例为55.03％。根据储层所经历的沉积、成岩演化过程，探究储层物性分布的受控因素：从图3中可以看出，随埋深增加，有孔隙度减小，渗透率降低，碳酸盐含量增加的趋势。

表1

步骤五、通过研究孔隙度参数的演化探讨储层孔隙度的定量演化规律；根据孔隙类型、孔隙含量、自生矿物的形成序列及演化特征来分析评价储层成岩演化过程；从图4中可以看出各成岩作用阶段储层孔隙度参数的大小及孔隙度的变化过程。

所述步骤五具体为：

根据储层所经历的成岩演化过程，分析成岩过程中储层孔隙度参数的变化规律，其成岩过程包括沉积初期，未固结砂岩未进入成岩阶段，初始孔隙度(φ₁)：φ₁＝20.91+22.90/S₀

式中，So为特拉斯克分选系数(Trask＝(Q₁/Q₃)^1/2)；Q₁为25％处的粒径大小；Q₃为75％处的粒径大小；

压实后剩余粒间孔隙度(φ₂)，根据储层所经历的具体成岩演化过程，根据胶结物类型、各类型胶结物含量、残余粒间孔含量、溶蚀孔含量与现存孔隙度的关系求得。从图5中可以看出目前储层的剩余粒间孔隙含量、压实作用造成的原生孔隙损失量、胶结作用造成的原生孔隙损失量等参数；

其中压实损失孔隙度＝φ₁-φ₂；压实孔隙度损失率＝(φ₁-φ₂)/φ₁×100％；

沉积物经历成岩作用中的压实作用、胶结作用、交代作用后的剩余粒间孔隙度(φ₃)通过该式求得：

其中，胶结-交代损失孔隙度＝φ₂-φ₃；胶结-交代孔隙度损失率＝(φ₂-φ₃)/φ₁×100％。

次生孔隙度(φ₄)即指总储集空间中溶蚀孔所占据的那部分储集空间通过该式求得：

步骤六、误差分析，以物性分析方法得到的孔隙度参数为依据，表2为成岩过程中孔隙度演化，探讨孔隙度参数计算法的误差，分析影响误差的主要因素；

误差率＝︱计算目前孔隙度-物性分析孔隙度︱/物性分析孔隙度×100％。

表2

实验方法的原理说明：

未固结砂岩具有初始孔隙度。依据岩石颗粒粒度组成累积分布的曲线特征得到评价指标特拉斯克分选系数S_o，进而计算出初始孔隙度。随着埋藏深度的增加，原生孔隙在成岩演化过程中，由于成长压实、胶结及交代作用，孔隙空间减少，但骨架颗粒之间未受到明显的溶解作用。在岩石形成后，由次生作用如溶解作用、交代作用、重结晶作用等可形成次生孔隙。分别计算作用前后的孔隙度并构建孔隙度演化的定量模型。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。