一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地质勘探技术领域，具体而言，本发明涉及一种确定成藏期致密砂岩 古孔隙度方法。
【背景技术】
[0002] 致密砂岩气因其具有储量巨大，分布广泛的特点而成为非常规天然气中最重要的 一种类型，由于气藏的成藏动力学机制和成藏过程存在根本差异，因此可将致密砂岩气藏 的特征分为两种，一种是流体在剖面上表现为不服从重力分异原理的气、水倒置关系，气藏 的形态、大小和边界不受构造等高线的控制，即Masters所提出的深盆气藏；另一种是圈闭 类型主要为背斜型气藏或地层岩性气藏，气藏的形态和气水分布通常与构造密切相关的致 密砂岩。目前有"先成型"和"后成型"两种致密砂岩气藏的概念来解释上述两种特征的 差异。先成型是指储层先致密化后才发生大规模的天然气聚集，成藏的根本原因是在致密 储层中气藏底部缺少自由流动的地层水，致使储层中缺少对于气的浮力作用，气体在低渗 砂岩中上浮受毛细管力的阻碍而导致对气的封闭，这就使得在勘探部署时需寻找储层的甜 点；后成型是指天然气大规模运移发生在储层致密化之前，而后期构造作用和成岩作用才 导致储层致密，气藏的成藏动力来自早期储层物性较好时的浮力作用，这就使得在勘探部 署时需同时兼顾古、今构造特征。因此，在对某一气藏进行勘探部署时需要先判断其成因类 型，这就需要研究成藏期致密砂岩气的古孔隙度是否已达到致密化储层的标准，到目前为 止国内外学者提出了多种孔隙演化的预测方法和模型。Athy(1930)最早提出根据储层埋 藏深度来预测孔隙度的关系式，Maxwell等根据实验数据推导了温度和时间对孔隙度演化 的影响，Scherer考虑了储层的埋藏深度、石英颗粒的体积分数、颗粒分选性、地温梯度和沉 积物年龄。Athy、Maxwell和Scherer等提出的孔隙度预测方法均只考虑了压实作用的影 响，对于溶解作用、胶结作用和自生矿物的生长引起的孔隙度的变化在定量与储层的孔隙 度变化模型中均没有加以讨论。以上研究均未给出基于成岩演化分析的以地质历史为背景 的孔隙度演化史科学的定量化模型，很难从地质历史时期上将致密砂岩气的成藏期与储层 孔隙度的演化相匹配起来，因此无法准确判断成藏期致密砂岩的古孔隙度。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中无法准确判断成藏期致密砂岩气的古孔隙度的问题，提出了 一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法。
[0004] 本发明实施例提供了一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，包括：
[0005] 获取储层岩性、分选系数和成岩作用特征；
[0006] 根据所述成岩序列中不同成岩作用特征的组合，利用初始孔隙度、孔隙度损失模 型、孔隙度增加模型和裂缝孔隙度模型生成储层的孔隙度综合演化模型；
[0007] 根据储层成岩作用阶段，结合储层初始孔隙度和储层孔隙度综合演化模型建立储 层孔隙度演化史模型；
[0008] 将待测的致密砂岩气藏的成藏时期与储层孔隙度演化模型进行匹配进而确定成 藏期致密砂岩古孔隙度。
[0009] 根据本发明实施例所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法的一个进一步 的方面，所述成岩作用特征包括，压实和压溶作用、胶结作用和溶蚀作用、压实压溶产生微 裂缝作用。
[0010] 根据本发明实施例所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法的再一个进一 步的方面，所述孔隙度损失模型中包括压实损失和胶结损失，其中压实损失通过以下公式 得到：
[0011] Oc=(D0*e (_c*z) (2)
[0012] 其中，C为压实因子，Z为埋藏深度，为初始孔隙度，0^=20.91+ (22.9/S。)，其 中，Stl是Trask分选系数；
[0013] 胶结损失是由于胶结作用所导致的孔隙度损失，其孔隙度损失量大体与胶结 物的含量相当。
[0014] 根据本发明实施例所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法的另一个进一 步的方面，所述孔隙度增加模型中，溶蚀增加孔隙度Od是指总储集空间中溶蚀孔所占据的 那部分储集空间：
[0015] 溶蚀增加孔隙度Od=溶蚀孔面孔率/总面孔率X实测孔隙度 （3)。
[0016] 根据本发明实施例所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法的另一个进一 步的方面，所述裂缝孔隙度是指在单位体积的岩石中裂缝体积所占的比例：
[0017]Of=fff*Af*Qf/V (4)
[0018] 式中，Of为裂缝孔隙度；Wf为平均裂缝宽度；Af为平均裂缝面面积；Qf为岩石内裂 缝的数量；V为岩石体积。
[0019] 根据本发明实施例所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法的另一个进一 步的方面，所述储层孔隙度综合演化模型如下：
[0020]
【主权项】
1. 一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于包括： 获取储层岩性、分选系数和成岩作用特征； 根据所述成岩序列中不同成岩作用特征的组合，利用初始孔隙度、孔隙度损失模型、孔 隙度增加模型和裂缝孔隙度模型生成储层的孔隙度综合演化模型； 根据储层成岩作用阶段，结合储层初始孔隙度和储层孔隙度综合演化模型建立储层孔 隙度演化史模型； 将待测的致密砂岩气藏的成藏时期与储层孔隙度演化模型进行匹配进而确定成藏期 致密砂岩古孔隙度。
2. 根据权利要求1所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，所述 成岩作用特征包括，压实和压溶作用、胶结作用和溶蚀作用、压实压溶产生微裂缝作用。
3. 根据权利要求1所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，所述 孔隙度损失模型中包括压实损失和胶结损失，其中压实损失通过以下公式得到： Φ0=Φ0*θ (_c*z) (2) 其中，C为压实因子，Z为埋藏深度，Oci为初始孔隙度，0^=20.91+ (22. 9/\)，其中，Sq 是Trask分选系数； 胶结损失是由于胶结作用所导致的孔隙度损失，其孔隙度损失量Φ&大体与胶结物的 含量相当。
4. 根据权利要求1所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，所述 孔隙度增加模型中，溶蚀增加孔隙度Od是指总储集空间中溶蚀孔所占据的那部分储集空 间： 溶蚀增加孔隙度Od=溶蚀孔面孔率/总面孔率X实测孔隙度 （3)。
5. 根据权利要求1所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，所述 裂缝孔隙度是指在单位体积的岩石中裂缝体积所占的比例： 〇f=Wf*Af*Qf/V (4) 式中，Of为裂缝孔隙度；Wf为平均裂缝宽度；Af为平均裂缝面面积；Q f为岩石内裂缝的 数量；V为岩石体积。
6. 根据权利要求5所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，所述 储层孔隙度综合演化模型如下：
式中，Φ为某一时期孔隙度；Otl为初始孔隙度；C为压实因子；Z为埋藏深度；ZA为成 岩演化阶段初始埋藏深度；Zb为成岩演化阶段最大埋藏深度为岩石中绿泥石含量导致 的储层的孔隙度增加；Φ&为胶结作用损失的孔隙度；O d为溶蚀增加孔隙度；Of为裂缝孔 隙度。
7. 根据权利要求6所述的一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，其特征在于，在根 据储层成岩作用阶段，结合储层初始孔隙度和储层孔隙度综合演化模型建立储层孔隙度演 化史模型中具体包括： 针对早成岩作用的A期的储层孔隙度演化史模型为： Φ = Φ 0*e (谓)+Z/1500* Φ! (6) 其中，Z :0-1500m ;ZB=1500m ; 针对早成岩作用的B期的储层孔隙度演化史模型为： Φ = Φ〇*θ(^*ζ)+Φ1- (Ζ-1500)/ (2500-1500)*Φ0+ (Ζ-1500)/ (2500-1500)*Φ(1 (8) 其中，Z :1500-2500m ;ZB=2500m ; 针对晚成岩作用的A期的储层孔隙度演化史模型为： Φ = Φ〇*θ (^Ζ)+ΦΧ- (Ζ-2500)/ (4800-2500)*Φ0+ (Ζ-2500)/ (4800-2500)*Φ(1- (Ζ-2500) / (4800-2500) *ΦΑ (9) 其中，Z :2500-4800m ;ZB=4800m ; 针对晚成岩作用的B期的储层孔隙度演化史模型为： Φ = Φ0*Θ (_ε*ζ) + Φ1-Φ0+Φ(1-ΦΑ+Φ? (10) 其中，Z=ZB>4800m ; Φ为某一埋藏深度下的岩石的初始孔隙度；为初始孔隙度；Z为埋藏深度；ZB为成 岩作用阶段的最大埋藏深度；C为压实因子；O1为岩石中绿泥石含量导致的储层的孔隙度 增加；Φ0为岩石中石英次生加大和自生石英的含量导致的孔隙度的减低量；O d为溶蚀增 加孔隙度；Of为裂缝孔隙度；ΦΑ为岩石中晚期碳酸盐胶结物的含量。
【专利摘要】本发明涉及地质勘探技术领域，本发明提供一种确定成藏期致密砂岩古孔隙度方法，获取储层岩性、分选系数和成岩作用特征；根据所述成岩序列中不同成岩作用特征的组合，利用初始孔隙度、孔隙度损失模型、孔隙度增加模型和裂缝孔隙度模型生成储层的孔隙度综合演化模型；根据储层成岩作用阶段，结合储层初始孔隙度和储层孔隙度综合演化模型建立储层孔隙度演化史模型；将待测的致密砂岩气藏的成藏时期与储层孔隙度演化模型进行匹配进而确定成藏期致密砂岩古孔隙度。通过上述本发明实施例的方法，在地质历史时期上与致密砂岩气藏的成藏期相匹配进而获得成藏期致密砂岩确切的古孔隙度，解决了目前不能准确获得成藏期致密砂岩古孔隙度的难题。
【IPC分类】G01N15-08
【公开号】CN104655540
【申请号】CN201310585613
【发明人】陈冬霞, 庞雄奇, 郭迎春, 刘畅
【申请人】中国石油大学(北京)
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月19日