一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法技术

一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，属于低渗透‑致密储层成岩数值模拟技术领域。选取平面网格井，并收集整理录井资料、测井资料、地震资料和分析测试资料；建立层序地层格架和沉积微相约束下3D埋藏史和热史，基于目标层位建立泥岩、长石砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩3D孔隙演化史模型，评价出目标层位不同岩石类型的孔隙演化史；基于研究区目标层位胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，进行减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，评价出3D孔隙演化过程；对比分析网格井上的实测孔隙度与对应井点位置上模拟出的孔隙度，当吻合度达到75％时符合精度要求，实现低渗透‑致密储层地质历史时期3D孔隙度时空分布评价。

A method for quantitative evaluation of 3D porosity in geological period

A method of multi factor quantitative evaluation of geological period 3D porosity, belongs to low permeability tight reservoir simulation technology in the field of numerical rock. Select the plane grid wells, and collected the data of well logging, logging data, seismic data and analysis of test data; the establishment of sequence stratigraphic framework and sedimentary microfacies 3D burial history and thermal history, the establishment of target bed mudstone, feldspar sandstone, quartz sandstone and lithic sandstone 3D porosity evolution model based on evaluation target different layers the rock types of pore evolution history; the study area target horizon cementation and dissolution contribution to total porosity based on the porosity and increase the porosity of reducing effect correction, evaluation of 3D pore evolution process; on the ratio of measured porosity and corresponding well point position analysis on grid well simulate the porosity, when the agreement reached 75% when meets the requirements of accuracy, low permeability reservoir geological history 3D porosity distribution evaluation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，属于低渗透-致密储层的成岩数值模拟

技术介绍
目前，储层孔隙度演化研究有三方面内容：1、基于铸体薄片、扫描电镜和阴极发光显微镜等资料，联合单井埋藏史来确定成岩演化阶段和成岩演化序列，考虑机械压实和热压实作用，评价出砂岩储层孔隙度演化过程；2、建立孔隙度综合演化模型，包括初始孔隙度经验公式和孔隙度损失模型、孔隙度增加模型和裂缝孔隙度模型的建立，在此基础上评价出储层孔隙演化过程；3、采用逐步回归分析和多元非线性高次拟合方法分别筛选出能表征储层地质参数和高次拟合出多地质参数的孔隙度评价模型，评价出现今孔隙度。然而，上述三种方法只是评价1D孔隙度演化，且研究资料获取过于繁琐和操作人员主观因素较强；况且，上述三种方法没有考虑到以下问题，如井间、井上非取心井段储层孔隙度预测难的问题，以往仅用井上一个点或几个点代表目标层位的整体储层质量，没有考虑整个目标层位内不同岩石成分及结构的差异贡献，没有全面考虑压实作用、胶结作用、溶蚀作用和粘土矿物转化等方面内容，没有涉及地质历史时期3D孔隙度演化研究，现有的技术不能满足当前储层质量评价与生产的需求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法。一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，含有以下步骤；步骤1)、选取平面网格井，并收集整理录井资料、测井资料、地震资料和岩石全岩X衍射分析测试资料；步骤2)、建立层序地层格架和沉积微相约束下3D埋藏史和热史，基于目标层位建立泥岩、长石砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩3D孔隙演化史模型，评价出目标层位不同岩石类型的孔隙演化史；步骤3)、基于连续取芯段的铸体薄片鉴定资料，结合无机非均质性测井评价技术，建立石英、长石、岩屑和粘土矿物评价模型，在平面网格井上评价出全井段上的石英、长石、岩屑和粘土矿物含量；步骤4)、基于步骤3)中连续取心段的铸体薄片鉴定资料和测井评价出的全井段上的矿物含量，划分出长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩百分含量，联合步骤2)中4种岩石类型的孔隙演化史，采用加权求和的方法评价出目标层位的初始孔隙演化史；步骤5)、基于研究区目标层位胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，进行减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，评价出3D孔隙演化过程；步骤6)、对比分析网格井上的实测孔隙度与对应井点位置上模拟出的孔隙度，当吻合度达到75％时符合精度要求，实现低渗透-致密储层地质历史时期3D孔隙度时空分布评价。本专利技术提供的低渗透-致密储层的地质历史时期3D孔隙演化的评价方法，建立目标层位石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种不同岩石类型储层的3D孔隙演化史，首次采用连续取芯段的铸体薄片鉴定资料(或无机非均质性测井评价技术)确立目标层位不同岩石类型所占比例，采用加权求和的方法评价出研究区目标层位初始孔隙演化史，针对研究区目标层位的胶结作用和溶蚀作用进行储层减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，评价出目标层位3D孔隙演化史，该方法克服了以往井上一点或几点代替整个目标层位孔隙演化的难题，解决了目标层位地质历史时期3D孔隙演化评价难的问题，且可根据油田科研人员的需求，精细到亚砂岩/小层的3D孔隙演化评价，该方法具有科学性和普适性。本专利技术实现了低渗透-致密储层的地质历史时期3D孔隙演化评价，给出了低渗透-致密储层3D孔隙演化的评价方法，提出了低渗透-致密储层3D孔隙演化的具体评价流程，为油田的实际低渗透-致密储层质量评价及其分布范围评价提供了技术服务支持。本方法具有操作可行、计算简单方便的特点，具备以下几方面创新性：1)本专利技术综合考虑层序地层/沉积微相格架下的地温场/地压场作用下初始孔隙度演化、胶结作用和溶蚀作用的减小孔隙度和增大孔隙度效应校正等地质条件/因素下的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度演化的评价方法；2)本专利技术克服了地质历史时期井上非取心井段和井间孔隙度预测难的问题，揭示目标层位内不同岩石成分及结构的储层孔隙度演化过程；3)本专利技术采用连续取芯井段铸体薄片鉴定资料(或无机非均质性测井评价技术)确立目标层位不同岩石类型所占比例，采用加权求和的方法评价出研究区目标层位的初始孔隙度，这一方法补充了以往仅用井点上一个点或几个点代表目标层位的不足，使油田科研人员可以根据油田勘探精度的需要，精细到亚砂岩/小层的3D孔隙演化评价，能很好的满足当前勘探需求及进一步精细化的需求，为今后的油气勘探指明方向。本专利技术是依据层序地层格架/沉积微相控制下的地温场/地压场作用下初始孔隙度演化史，并针对胶结作用和溶蚀作用进行减小孔隙度和增加孔隙度校正，实现了低渗透-致密储层地质历史时期3D孔隙演化评价，3D孔隙度评价结果与低渗透-致密储层井点位置上的实测温度、压力、孔隙度等参数相吻合；本专利技术有效地将不同岩石类型孔隙演化加权求和与胶结作用、溶蚀作用引起的减小孔隙度和增加孔隙度效应相结合，满足了当前地质历史时期3D孔隙度演化史评价的需求，提高了地质历史时期3D孔隙演化的精度，建立了低渗透-致密储层地质历史时期3D孔隙演化方法，为低渗透-致密储层成藏过程、成藏机理与油气赋存机理研究提供了理论基础。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，如图其中：图1为本专利技术的研究区目标层位地质历史时期3D孔隙演化技术路线图；图2为本专利技术的研究区选井井位图；图3为本专利技术的长石砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；图4为本专利技术的石英砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；图5为本专利技术的岩屑砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；图6为本专利技术的泥岩基于压实作用的孔隙度演化史图；图7(a)为本专利技术的无机非均质性测井评价石英、长石、岩屑和粘土矿物的建模井综合评价之一图；图7(b)为本专利技术的无机非均质性测井评价石英、长石、岩屑和粘土矿物的建模井综合评价之二图；图7(c)为本专利技术的无机非均质性测井评价石英、长石、岩屑和粘土矿物的建模井综合评价之三图；图8为本专利技术的无机非均质性测井评价石英、长石、岩屑和粘土矿物的地质外推井综合评价图；图9为本专利技术的目标层位单井地质历史时期孔隙度岩石史图；图10为本专利技术的井点上实测值与对应点上评价值对比分析图；图11为本专利技术的XX盆地XX凹陷目标层位16.4Ma时期孔隙度平面分布图；图12本专利技术的XX盆地XX凹陷目标层位5.6Ma时期孔隙度平面分布图；图13为本专利技术的XX盆地XX凹陷目标层位现今时期孔隙度平面分布图；下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。具体实施方式显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于含有以下步骤；步骤1)、选取平面网格井，并收集整理录井资料、测井资料、地震资料和岩石全岩X衍射分析测试资料；步骤2)、建立层序地层格架和沉积微相约束下3D埋藏史和热史，基于目标层位建立泥岩、长石砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩3D孔隙演化史模型，评价出目标层位不同岩石类型的孔隙演化史；步骤3)、基于连续取芯段的铸体薄片鉴定资料，结合无机非均质性测井评价技术，建立石英、长石、岩屑和粘土矿物评价模型，在平面网格井上评价出全井段上的石英、长石、岩屑和粘土矿物含量；步骤4)、基于步骤3)中连续取心段的铸体薄片鉴定资料和测井评价出的全井段上的矿物含量，划分出目标层位上长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩百分含量，联合步骤2)中4种岩石类型的孔隙演化史，采用加权求和的方法评价出目标层位的初始孔隙演化史；步骤5)、基于研究区目标层位胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，进行减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，评价出3D孔隙演化过程；步骤6)、对比分析网格井上的实测孔隙度与对应井点位置上模拟出的孔隙度，当吻合度达到75％时符合精度要求，实现低渗透‑致密储层地质历史时期3D孔隙度时空分布评价。...

【技术特征摘要】
1.一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于含有以下步骤；步骤1)、选取平面网格井，并收集整理录井资料、测井资料、地震资料和岩石全岩X衍射分析测试资料；步骤2)、建立层序地层格架和沉积微相约束下3D埋藏史和热史，基于目标层位建立泥岩、长石砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩3D孔隙演化史模型，评价出目标层位不同岩石类型的孔隙演化史；步骤3)、基于连续取芯段的铸体薄片鉴定资料，结合无机非均质性测井评价技术，建立石英、长石、岩屑和粘土矿物评价模型，在平面网格井上评价出全井段上的石英、长石、岩屑和粘土矿物含量；步骤4)、基于步骤3)中连续取心段的铸体薄片鉴定资料和测井评价出的全井段上的矿物含量，划分出目标层位上长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩百分含量，联合步骤2)中4种岩石类型的孔隙演化史，采用加权求和的方法评价出目标层位的初始孔隙演化史；步骤5)、基于研究区目标层位胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，进行减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，评价出3D孔隙演化过程；步骤6)、对比分析网格井上的实测孔隙度与对应井点位置上模拟出的孔隙度，当吻合度达到75％时符合精度要求，实现低渗透-致密储层地质历史时期3D孔隙度时空分布评价。2.根据权利要求1所述的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于还含有以下步骤；步骤1)、井位选取：以研究区探井为基础，建立出一个基于研究区勘探资料的平面井位网格，选择间距为0.5km×0.5km，该井位网格应能反映研究区构造变化幅度，或基于地震资料确定；步骤2)、整理资料：收集整理研究区目标层位录井资料、测井资料、地震资料和岩石全岩X衍射分析测试资料；其中目标层位岩石全岩X衍射分析测试资料按石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩进行统计；测井资料包括声波时差、密度、中子、密度测井曲线；录井资料是指研究区目标层位的岩性情况；地震资料包括研究区目标层位顶底面构造图；步骤3)、石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种岩石类型的孔隙演化史模型：建立研究区储层目标层位石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、泥岩与孔隙度四种类型全体积评价模型，并建立研究区目标层位3D埋藏史和热史，或选取研究区具有代表性的单井埋藏史和热史，分别建立石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、泥岩四种岩石类型孔隙度演化模型，评价出其对应的孔隙度演化史；步骤4)、建立无机非均质性测井评价模型，或采用研究区存在的连续取心的铸体薄片鉴定资料：基于步骤1)中收集整理的测井数据与岩石全岩X衍射分析测试数据中石英、长石、岩屑和粘土矿物构建目标函数，建立无机非均质性测井评价石英、长石、岩屑和粘土矿物的测井评价模型；步骤5)、确定研究区内石英、长石、岩屑和粘土矿物成分空间分布：联合步骤1)、步骤2)和步骤4)，将无机非均质性测井评价模型在研究区内网格井上外推，评价出研究区网格井上目标层位的石英、长石、岩屑和粘土矿物成分，构建出研究区内的矿物成分的空间分布；步骤6)、联合步骤3)和步骤5)，按步骤5)中各矿物组分空间分布，评价石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩百分含量，结合步骤3)中石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩孔隙度演化模型，评价出目标层位初始3D孔隙度演化史；步骤7)、综合考虑研究区胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，针对胶结作用和溶蚀作用进行减小孔隙度和增加孔隙度的校正，评价出研究区目标层位3D孔隙度演化史。3.根据权利要求2所述的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于基于步骤7)中评价出目标层位3D孔隙度演化史，对比分析井点位置上实测孔隙度与模拟孔隙度值，相关系数达到0.75以上，为符合条件，否者返回步骤3)和步骤7)中胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度校正部分，直到研究区目标层位的实测孔隙度与对应井点位置模拟孔隙度达到符合率(ε＝0.75)。4.根据权利要求2所述的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于基于步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)和步骤8)的评价流程和评价方法，评价出目标层位地质历史时期3D孔隙度演化史。5.根据权利要求2所述的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于在步骤3)中石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、泥岩与孔隙度四种类型全体积评价模型，并选取研究区目标层位3D埋藏史和热史，或选取研究区具有代表性的单井埋藏史和热史，分别建立泥岩、长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩四种岩石类型的孔隙度演化模型，评价出其对应的孔隙度演化史。6.根据权利要求2所述的一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，其特征在于在步骤4)中砂岩多矿物评价模型和步骤5)中网格井多矿物的空间分布评价，为孔隙度空间评价奠定基础；基于泥岩、长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩四种岩石类型孔隙度演化模型的需求，联合测井曲线和岩石全岩X衍射资料，建立测井评价砂岩多矿物数学评价模型公式(3)所示：DEN=Vqu×DENqu+Vfe×DENfe+Vcu×DENcu+Vcl...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文广，林承焰，卢双舫，郑民，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37