[发明专利]地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探与开发领域，特别是一种地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法。

背景技术

随着中浅层油气勘探程度的不断提高和对油气储量增长的需求，油气勘探目标已逐渐转向深层，我国深层油气资源潜力巨大，并且油气勘探已取得了可喜的成果。但是，深层油气富集规律极其复杂、储层表现出“忽油忽水”、“忽储忽干”等复杂特点，导致深层油气探勘难度大、风险高、成功率低。中深层砂岩储层在埋藏过程中经历了复杂的成岩作用改造，地质历史时期储层孔隙度也经历了复杂的演化过程，储层孔隙度演化史和烃源岩生排烃史的匹配关系的复杂性是导致中深层油气富集规律复杂、勘探成功率低的重要原因。目前国内外学者主要利用“反演回剥法”原理，以成岩演化序列为约束，根据各种自生矿物和溶孔的面积百分比，定量计算分析各种成岩作用对砂岩储层孔隙度的影响，最终恢复地质历史时期砂岩储层孔隙度演化。但是，现有技术只考虑各种成岩作用对储层孔隙度的贡献量，仍然存在以下问题：1)未确定各成岩作用发生的绝对时间及发生时的古埋深；2)多数学者简单的将铸体薄片中面孔率等同于孔隙度，并且尚无人开展人眼能辨别明视的显孔隙度与面孔率之间函数关系的研究；3)恢复结果没有进行压实作用校正，而是将压实作用损失的所有孔隙度全部归结到早成岩期。随着油气勘探程度的不断提高，对孔隙度演化预测精度要求越来越高，现有技术方法已经不能满足要求，需要发展更为精确的地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法中存在的3个问题，建立更加精确的地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法。该方法以地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法为目标，采用薄片观察、扫描电镜分析、图像分析、流体包裹体分析、孔隙度测试多种技术方法，在沉积特征、成岩演化序列研究的基础上，重点解决现有地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法中各成岩作用发生的时间及古埋深的确定、孔隙度与面孔率之间关系以及压实校正等关键问题，以铸体薄片现今孔隙面貌为基础，以成岩演化序列为约束，定量分析各种成岩作用对砂岩储层孔隙度的影响，恢复地质历史时期砂岩储层孔隙度演化，

本发明的技术方案为：一种地质历史时期砂岩储层孔隙度演化恢复方法，具体步骤如下：

第一步：建立砂岩储层成岩作用演化序列及成岩作用发生时储层相应的古埋深

对现今铸体薄片进行观察、扫描电镜分析和流体包裹体分析，结合成岩环境演化分析，建立砂岩储层成岩作用演化序列，根据建立的成岩演化序列，确定各成岩作用开始及结束的时间，将这些时间投影到所要恢复样品点的单井埋藏史上，获得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，挑选符合地层正常压力、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，即可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

根据物理学原理，人眼可分辨明视距处的最小直线距离为约0.1mm，因此，在显微镜下0.5μm的直线距离放大200倍时即可被人眼分辨明视，即200倍镜下人眼能分辨明视的孔隙半径为0.25μm，基于上述情况，将200倍镜下孔隙半径小于0.25μm的孔隙视为微孔隙，在统计面孔率与孔隙度的关系时不予考虑；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，便可求取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；