[发明专利]一种定量表征碳酸盐岩孔隙演化贡献的方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械压实作用、颗粒压溶作用以及胶结作用对孔隙度降低的相对比例的方法，尤其涉及一种定量表征碳酸盐岩孔隙演化贡献的方法。

背景技术

砂岩的孔隙演化一般由机械压实作用为主导，再加一定量的胶结作用。相比之下，碳酸盐岩的孔隙演化较砂岩孔隙演化要复杂很多，除了上述两种影响孔隙作用外，颗粒压溶作用在碳酸盐岩孔隙演化上占据了不可或缺的地位，多因素影响着碳酸盐岩孔隙演化导致其孔隙演化贡献的定量表征就变得相对困难。

碳酸盐岩孔隙度随深度成指数递减。孔隙度的降低是机械压实作用、粒间压溶作用(IPS)以及胶结作用共同作用的结果。机械压实作用是指由于上覆压力的增加，骨架颗粒重新排列而造成的孔隙体积减小；粒间压溶作用是指压力诱导接触颗粒之间发生溶蚀，导致的孔隙体积减少；压溶作用存在的假说以及控制因素前人已经做过大量研究(Weyl，1959；Tada and Siever，1986；Houseknecht and Hathon，1987；Moore，1989；Bathurst，1995；，1996)，此处不再详述。胶结作用是指矿物在孔隙空间中发生的沉淀作用。

最早试图定量研究灰岩孔隙度演化过程的是Coogan(1970年)，应用充填密度以及充填指数来度量碳酸盐岩的压实程度，尽管应用充填密度以及充填指数度量了碳酸盐岩的压实程度，但没有区分出机械压实作用、粒间压溶作用以及胶结作用分别作用的相对强度。

Rittenhouse(1971年)对研究方法进行了改进，Manus和Coogan(1974年)计算了由于颗粒由方型以及斜方形充填排列导致体积减少而造成的孔隙度降低。

Coogan and Manus(1975年)提供了一种对粗颗粒碳酸盐岩压实最为全面的计算方法，并且测试出了控制孔隙度的三种因素：(1)动态因素(上覆地层压力，温度，埋藏压力的持续时间，孔隙流体压力以及孔隙流体)；(2)内部因素(颗粒大小，颗粒形状，颗粒的分选，颗粒的充填以及矿物成分)；(3)抑制性因素(埋藏前胶结)。

Vinopal和Coogan(1978年)计算了不同形状颗粒组成的灰岩的体积。

Meyers和Hill(1983年)研究了新墨西哥lake valley地层的孔隙度演化过程，认为38％的原始孔隙度损失受压实作用控制，剩下的则受胶结作用控制。

Moore(1989年)通过公开数据以及Rittenhouse(1971年)理论上的样品详细分析了机械压实作用、粒间压溶作用以及胶结作用在孔隙度降低过程中所起的作用。

Gregg等(1993年)通过成岩作用阶段的划分定量的研究了Bonneterre地区白云岩的孔隙度演化。

尽管前人进行了大量的研究，但是对机械压实作用、粒间压溶作用以及胶结作用在碳酸盐岩孔隙度减少的定量表征还处于研究的空白。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种定量表征碳酸盐岩孔隙演化贡献的方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种定量表征碳酸盐岩孔隙演化贡献的方法，

第一，预测原始孔隙度；

第二，求取胶结作用损失的孔隙度；

第三，求取粒间压溶作用损失的孔隙度；

第四，求取机械压实作用损失的孔隙度；

第五，重复步骤1～4，计算不同位置处的碳酸盐岩机械压实作用、粒间颗粒压溶作用以及胶结作用对孔隙度降低的量。

孔隙的总损失量(PL_TOT)为机械压实作用损失量(PL_MC)、粒间压溶作用损失量(PL_IPS)以及胶结作用损失量(PL_CEM)之和。

PL_TOT＝PL_MC+PL_IPS+PL_CEM     (1)

损失的总孔隙度(PL_TOT)与残余孔隙度之和应该等于原始孔隙度(PO)：

PO＝PL_MC+PL_IPS+PL_CEM+P_LO   (2)

其中，P_LO剩余粒间孔隙度。

具体包括以下步骤：

步骤1：预测原始孔隙度(PO)