[发明专利]一种砂岩压实作用数值模拟方法

说明书

一种砂岩压实作用数值模拟方法，属于油气储层地质学技术领域。基于全部地层的顶面构造图、地层厚度、地层年代、剥蚀厚度和岩性比率等资料，重现目标层位砂岩的埋藏史和热史，作为压实作用数值模型；基于沉积微相平面分布和单井岩相分布，采用确定性建模方法和随机性建模方法编制出3D岩相模型，作为压实作用数值模型的输入参数；采用铸体薄片和阴极发光薄片定量统计数据评价出粒间体积‑深度关系曲线和压溶石英胶结物含量，作为机械压实作用和化学压实作用数值模拟参数；基于此，采用压实作用数值模拟方法开展压实作用数值模拟研究，预测了3D空间上孔隙度高值区。

技术领域

本发明属于油气储层地质学技术领域，涉及一种砂岩压实作用数值模拟方法。

背景技术

针对砂岩压实作用和孔隙度演化研究，当前主要包括成岩数值模拟方法、数理统计法和反演回剥法；其中，①成岩数值模拟方法主要考虑成岩作用模型，包括埋藏深度-孔隙度、有效应力-孔隙度的Athy模型、弹性减孔-黏塑性减孔-胶结减孔砂岩压实三元解析减孔模型；②数理统计分析方法主要是建立孔隙度与埋藏深度、埋藏时间和温度的经验关系，但是这些经验关系较少地考虑成岩作用；③利用“反演回剥”的原理，以岩心观察、铸体薄片、流体包裹体等分析测试资料为基础，结合地层埋藏史、热史和成岩演化序列，定量恢复地质历史时期的储层孔隙度演化，计算不同成岩作用对孔隙度的贡献值。

相关研究表明，上述的砂岩压实作用及孔隙度演化研究主要：①停滞在一维(1D)单井上、笼统地考虑压实作用并没有分开地考虑机械压实作用和化学压实作用，②将压实作用孔隙度损失量全部归结在成岩作用早期是不合理的，没有将压实作用损失量分摊到砂岩压实作用过程中；目前砂岩压实作用研究主要集中在1D和二维(2D)上，三维(3D)砂岩压实作用研究在研究范畴和空间维度上存在局限性。

随着非常规油气勘探开发的快速发展，致密砂岩气资源逐渐成为新的研究和勘探开发热点。这些低渗透-致密砂岩类型包括石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩；压实作用对低渗透-致密砂岩中石英砂岩类储层质量起着重要的作用，对石英砂岩类储层物性起着主导作用。然而，当前砂岩压实作用研究并没有深入到3D砂岩压实作用数值模拟研究，无法满足井少且以地震资料为主的低渗透-致密砂岩储层中孔隙度高值区评价的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种砂岩压实作用数值模拟方法。

一种砂岩压实作用数值模拟方法，含有以下步骤：基于全部地层的顶面构造图、地层厚度、地层年代、剥蚀厚度和岩性比率等资料，重现目标层位砂岩的埋藏史和热史，作为压实作用数值模型；基于沉积微相平面分布和单井岩相分布，采用确定性建模方法和随机性建模方法编制出3D岩相模型，作为压实作用数值模型的输入参数；采用铸体薄片和阴极发光薄片定量统计数据评价出粒间体积-深度关系曲线和压溶石英胶结物含量，作为机械压实作用和化学压实作用数值模拟参数；基于此，采用压实作用数值模拟方法开展压实作用数值模拟研究，预测了3D空间上孔隙度高值区。

本发明的优点是:本发明填补了低渗透-致密储层中3D砂岩压实作用数值模拟方面的空白。本发明在成岩学理论上取得创新，实现了砂岩压实作用从1D单井上、2D剖面上到3D储层体系上研究；这拓宽了低渗透-致密砂岩中石英砂岩类储层质量预测的空间范畴，填补了低渗透-致密砂岩中3D砂岩压实作用数值模拟方面的空白，推动了低渗透-致密砂岩储层中评价孔隙度高值区的进程，提高了低渗透-致密砂岩储层中孔隙度高值区预测的能力。