地质历史时期砂岩储层渗透率演化恢复方法

摘要

本发明涉及一种地质历史时期砂岩储层渗透率演化恢复方法，其步骤为：(1)地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复；(2)地质历史时期砂岩储层孔隙结构演化恢复；(3)地质历史时期砂岩储层渗透率演化恢复。本发明解决了地质历史时期砂岩储层渗透率恢复的问题，为研究油气成藏时期砂岩储层渗透性的好坏，评价成藏时期储层的有效性，预测有利储层，指导油气勘探具有重要意义。

主权项

一种地质历史时期砂岩储层渗透率演化恢复方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复第一步：建立砂岩储层成岩作用演化序列及确定成岩作用发生时储层相应的古埋深第二步：建立正常压实图版第一，分析沉积物粒径、分选及刚性颗粒含量对压实作用的影响程度，确定影响压实作用的主控因素；第二，从研究区现有实测物性的样品中，挑选符合地层压力为常压、胶结物含量小于5％、次生孔隙含量小于1％的样品，作为正常压实条件下的样品；第三，将所选的正常压实条件下的样品，分不同主控因素进行深度与孔隙度拟合，建立孔隙度演化曲线，作为研究区储层正常压实图版；第四，结合本地区地温梯度演化史，确定目的层演化到现今经历的平均地温梯度，建立的正常压实图版可认为是该平均地温梯度控制下的正常压实图版；第三步：建立孔隙度与面孔率之间的函数关系借助于压汞资料确定出实测孔隙度中半径大于0.25μm的孔隙含量，求取200倍镜下人眼能分辨明视孔隙度，称为显孔隙度，然后借助现今铸体薄片，利用偏光显微镜及计算机图像分析技术统计其对应的面孔率，将面孔率与对应的显孔隙度进行拟合，就可以建立面孔率与显孔隙度之间的函数关系；第四步：成岩序列约束下的砂岩储层孔隙度反演回剥以现今铸体薄片孔隙特征为基础，以成岩演化序列为约束，从最后一期成岩作用开始回剥，恢复各期成岩作用开始前的孔隙特征，采用计算机图像分析技术，定量计算各期成岩作用，压实作用除外，对储层面孔率影响变化量，并根据面孔率与显孔隙度之间的关系，将现今铸体薄片中的面孔率转化为对应的显孔隙度，恢复各成岩作用开始、结束时的孔隙度，进而获得各古埋深下的孔隙度；第五步：机械压实作用和热压实作用校正根据成岩演化序列，在主要胶结作用发生之前，样品为正常压实阶段，其在各埋深下的压实损孔量可根据与样品具相同特征的正常压实图版读取；而在主要胶结时期开始后，胶结作用抑制了压实作用的正常进行，各时期的压实减孔量可采用主要胶结作用开始后的压实总减孔量按正常压实图版上各时期压实减孔量的比例对其进行分配而确定各成岩作用时期的压实减孔校正量，对步骤四所得的反演回剥孔隙度进行机械压实作用校正；然后，根据研究区埋藏史及地温梯度演化史，确定各成岩作用时期经历的平均地温梯度及古埋深，利用地温场与砂岩孔隙度关系图，对步骤四所得的反演回剥孔隙度进行热压实作用校正；第六步：在上述步骤的基础上，确定各主要成岩阶段真实孔隙度，建立地质历史时期砂岩储层孔隙度演化曲线；(2)地质历史时期砂岩储层孔隙结构演化恢复第一步：利用反演回剥法，在成岩作用演化序列的约束下，将胶结作用及溶蚀作用成岩事件进行反演回剥；第二步：对压实损失的孔隙面积进行等比例放大，具体恢复方法如下：①参量设置：待恢复状态：设视域长为L，宽为D岩石体积：V_2z孔隙体积：V_2P视域面积：S_2z(未知)孔隙面积：S_2P(未知)面孔率：A₂＝S_2P/S_2z*100％孔隙度：Φ₂＝V_2P/V_2z*100％(已知)已知状态：设视域长为L+△L，宽为D+△D岩石体积：V_1z孔隙体积：V_1P视域面积：S_1z(已知)孔隙面积：S_1P(已知)面孔率：A₁＝S_1P/S_1z*100％(已知)孔隙度：Φ₁＝V_1P/V_1z*100％(已知)设由待恢复状态到已知状态压实减小的面积为：S_y，取正值设由待恢复状态到已知状态胶结减小的面积为：S_j，取正值设由待恢复状态到已知状态溶解增加的面积为：S_r，取正值②推导过程：S_2p‑S_y‑S_j+S_r＝S_1p             公式1A₂＝S_2P/S_2z                  公式2S_2z‑S_y＝S_1z                  公式3把公式3代入公式2可得，A₂＝S_2P/S_2z＝S_2P/(S_1z+S_y)S_2p＝A₂*(S_1z+S_y)                  公式4把公式4代入公式1：A₂*(S_1z+S_y)‑S_y‑S_j+S_r＝S_1pA₂*S_1z+A₂*S_y‑S_y‑S_j+S_r＝S_1pS_y(1‑A₂)＝A₂*S_1z+S_r‑S_j‑S_1pS_y＝(A₂*S_1z‑S_1p+S_r‑S_j)/(1‑A2)    公式5S_y＝(A₂*S_1z‑A₁*S_1z+S_r‑S_j)/(1‑A₂)Sy＝(S_1z(A₂‑A₁)+S_r‑S_j)/(1‑A₂)   公式5’S_y＝(A₂*S_1z‑S_1p‑S_j+S_r)/(1‑A₂)设由待恢复状态到已知状态压实作用使总视域长宽成等比例缩小，即L/D＝(L+△L)/(D+△D)           公式6S_1z+S_y＝(L+△L)*(D+△D)          公式7将公式6代入公式7可得，S_1z+S_y＝(L/D)*(D+△D)²D(S_1z+S_y)/L＝(D+△D)²△D＝[D(S_1z+S_y)/L]^1/2‑D          公式8△L＝L*(D+△D)/D‑L△L＝L*△D/D          公式9求得△D、△L后，选择中心颗粒不动，从两端开始按比例移动颗粒，假设某一颗粒横向到纵向中心线的距离为d，则需向边移动的距离△d＝2△L d/(△L+L)；第三步：建立地质历史时期砂岩储层孔隙结构演化图版，并进行各时期孔隙结构分类；(3)地质历史时期砂岩储层渗透率演化恢复第一步：利用压汞资料，根据排驱压力(Pd)、毛管压力中值(P50)，建立每一类孔隙结构的K与K/Φ关系，其中：K为渗透率，Φ为孔隙度；第二步：根据每一类孔隙结构K与K/Φ的关系，结合孔隙结构恢复与分类结果，求取地质历史时期砂岩储层渗透率；第三步；建立地质历史时期砂岩储层渗透率演化曲线。