[发明专利]基于成岩过程的碎屑岩储层孔隙度预测方法

摘要

本发明公开了一种基于成岩过程的碎屑岩储层孔隙度预测方法，该方法基于碎屑岩储层沉积相、岩性、流体性质、成岩阶段的综合研究，预测储层演化过程中储层物性与成岩作用时空匹配关系，建立不同地质环境条件下以及不同成岩作用下“地质参数‑成岩作用‑孔隙度”预测模型，进而对碎屑岩储层孔隙度大小进行预测，确定碎屑岩储层孔隙空间分布，达到优势储层定量评价目的。

主权项

1.一种基于成岩过程的碎屑岩储层孔隙度预测方法，其特征在于：包括以下步骤：1)收集研究区地质资料2)建立原始资料数据库，包括(1)沉积相类型数据库F_m对碎屑岩储层沉积相类型进行概括和分类建立沉积相类型数据库F_m(2)岩性数据库R_n根据组成岩石颗粒的颗粒大小及矿物成分，将碎屑岩岩性进行划分，建立岩性数据库，(3)流体数据库P_o根据储层孔隙中流体性质，建立流体数据库；(4)成岩阶段数据库S_q(5)建立成岩作用数据库D_c根据岩石中不同矿物Mi的孔隙改变量建立成岩作用数据库；(6)建立成岩作用数学模型成岩作用数学模型包括a.压实级别数学模型A_kb.胶结级别数学模型B_kc.溶蚀级别数学模型C_k3)建立成岩阶段预测模型(1)确定演化期次根据目的层上覆地层发育情况划分目标层在地质历史时期所经历的演化阶段，目的层L上覆地层有i层，即从上到下依次标记为：L1、L2、L3……Li‑1、Li，则目的层在地质历史时期演化阶段共有i个，按照时间演化，目的层L演化期次先后顺序依次计为Li、Li‑1、Li‑2……L2、L1；(2)确定不同期次埋深在(1)的基础下，计算目的层L不同演化期次的埋深，其计算公式如下：Dep(Li)＝H(L)‑H(Li)；Dep(Li‑1)＝H(L)‑H(Li‑1)；Dep(Li‑2)＝H(L)‑H(Li‑2)；……Dep(L2)＝H(L)‑H2；Dep(L1)＝H(L)‑H1；其中：H(L)为目的层L顶界面，H(Li)为上覆层Li顶界面，Dep(Li)为目的层Li阶段埋深；(3)确定不同期次地层温度地质体在埋藏的过程中，温度的大小可表示为与深度的线性函数关系，通过该模型，可计算目的层L在不同时期、不同深度、不同位置地层温度；其温度计算模型公式：T＝T0+c*(D(Ti)‑H0)其中T0为常温带温度，c为常数，Dep(Ti)为目的层Ti阶段埋深，H0为恒温带埋深，为常数，T为目标层古地温；(4)确定不同期次地层成岩阶段4)建立成岩作用预测模型(1)研究区储层网格化将储层网格化；研究区储层的每个网格用Wi(X，Y)表示；(2)确定网格属性a.根据步骤3)确定网格Wi(X，Y)不同演化期次成岩阶段S_q；b.根据研究区沉积相数据确定网格Wi(X，Y)的沉积相属性F_m；c.根据研究区岩性数据确定网格Wi(X，Y)的岩性属性R_n；d.根据研究区流体数据确定网格Wi(X，Y)的流体属性P_o；e.根据上述步骤a、b、c和d确定每个网格不同演化期次Wi(X，Y)的综合属性G(S_q，F_m，R_n，P_o)，即：Wi(X，Y)＝S_q+F_m+R_n+P_o；(3)基于研究区地质资料，确定研究区已知井Hj所在网格Wj(X，Y)不同演化期次的成岩阶段S_q_j以及成岩作用D_s_j；(4)确定已知井Hj所在网格Wj(X，Y)不同演化期次不同演化阶段的综合属性Gj(F_m_j，R_n_j，P_o_j)，建立已知井Hj所在网格Wj(X，Y)不同演化期次不同演化阶段成岩作用D_s与综合属性G(F_m_j，R_n_j，P_o_j)的对应关系，即为：Wj(S_q_j，D_s_j)＝F_m_j+R_n_j+P_o_j；(5)任取一未知网格Wi(X，Y)，确定未知网格Wi(X，Y)成岩阶段S_q时的综合属性G(F_m，R_n，P_o)，即为：Gi＝(F_m_i，R_n_i，P_o_i)；(6)将网格Wi(X，Y)成岩阶段S_q时的成岩作用综合属性Gi与井Hj所在网格Wj(X，Y)成岩阶段S_q的综合属性Gj相比较，即为：Gi‑Gj＝(F_m_i，R_n_i，P_o_i)‑(F_m_j+R_n_j+P_o_j)；如果满足Gi‑Gj＝0，则未知网格Wi(X，Y)的成岩作用D_s_i与井j具有相同的成岩作用D_s_j；如果Gi‑Gj≠0，则按不同属性优先级顺序，即为：沉积相F_m一级、岩性R_n二级、流体性质P_o三级对未知网格Wi(X，Y)的成岩作用进行判识，即：ⅰ：F_m_i‑F_m_j＝0，R_n_i‑R_n_j≠0，P_o_i‑P_o_j≠0；ⅱ：F_m_i‑F_m_j＝0，R_n_i‑R_n_j＝0，P_o_i‑P_o_j≠0；未知网格Wi(X，Y)的成岩作用D_s_i满足条件i时，未知网格Wi(X，Y)与具有相同属性F_j的网格Wj(X，Y)的成岩作用相同；D_s_i满足条件ⅱ时，未知网格Wi(X，Y)与具有相同属性F_m_j、R_n_j的网格Wj(X，Y)的成岩作用相同；(7)根据每个网格Wi(X，Y)不同演化期次的成岩作用确定研究区成岩作用演化；5)计算不同演化期次压实量、胶结量和溶蚀量(1)根据成岩序列数据，确定已知井所在网格Wj(X，Y)的成岩阶段S_q所对应的压实作用、胶结作用、溶蚀作用下的压实级别数学模型A_k_j、胶结级别数学模型B_k_j、溶蚀级别数学模型C_k_j，即Wj(S_q_j，D_s_j)＝Wj(A_k_j，B_k_j，C_k_j)；(2)将Wi(X，Y)的Wi(S_q_j，D_s_j)与Wj(S_q_j，D_s_j)比对，满足Wi(S_q_j，D_s_j)＝Wj(S_q_j，D_s_j)，则Wi(X，Y)与Wj(S_q_j，D_s_j)具有相同的压实级别数学模型A_k、胶结级别数学模型B_k、溶蚀级别数学模型C_k，即A_k_i＝A_k_j、B_k_i＝B_k_j、C_k_i＝C_k_j；如果出现同一未知网格Wi(X，Y)与多个已知网格Wj(S_q_j，D_s_j)相同，则A_k_i＝1/n∑A_k_j、B_k_i＝1/n∑B_k_j、C_k_i＝1/n∑C_k_j，n为相同网格Wj(S_q_j，D_s_j)的网格数；(3)根据网格Wi(X，Y)不同演化期次的压实级别数学模型A_k、胶结级别数学模型B_k、溶蚀级别数学模型C_k计算每个网格Wi(X，Y)不同演化期次的压实率RCom、胶结率RMi_Cem、溶蚀率RMi_Dis(Mi表示石英、长石、方解石、白云石、黏土矿物)；(4)根据每个网格Wi(X，Y)的压实率R_Com、胶结率R_{Mi_Cem}和溶蚀率R_{Mi_Dis}计算压实量V_Com，胶结量V_{Mi_Cem}，溶蚀量V_{Mi_Dis}，其中，为原始孔隙；孔隙模拟值Φ＝Φ₀‑V_Com‑V_{Mi_Cem}+V_{Mi_Dis}；(5)根据每个网格Wi(X，Y)不同演化期次的孔隙值确定目标储层孔隙值空间分布。