一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法技术

一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，属于低渗透‑致密储层的成岩数值模拟技术研究领域。包括以下内容：井位选取和整理资料；在低渗透‑致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的岩石物理模型，采用6种测井曲线组合刻度评价目标层段上6种岩相类型的分布；基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分编制出逼近地质实际的6种岩相类型；植入基于核磁共振和储层物性资料的孔隙度‑深度和孔隙度‑渗透率数学方程，进而重现3D埋藏史和热史约束下目标层段上6种岩相类型3D渗透率演化史；结合6种岩相类型的百分含量评价出目标层段整体3D渗透率演化史。并且进行实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性分析。

【技术实现步骤摘要】
一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法
本专利技术涉及一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，属于属于低渗透-致密储层的成岩数值模拟技术研究领域。
技术介绍
在以往常规砂岩储层质量评价时，一般采用孔隙度作为主要指标来确定有效储层研究的分类指标。而对于强非均质性低渗透-致密砂岩储层来讲，采用孔隙度指标进行储层评价结果通常与实际生产状况具有较大差异。因而，非常有必要深入开展低渗透-致密砂岩储层的渗透率评价方法研究，来提供一个更为有效的能够反映低渗透-致密砂岩储层质量的基本评价指标。低渗透-致密砂岩储层渗透率研究已经被学者们广泛关注，然而以往研究主要涉及以下几方面：1)测井评价解释渗透率；2)渗透率测定仪、X-rayCT测量系统等仪器以及自主创新研究的方法装置确定渗透率；3)裂缝-孔隙型渗流实验、高压压汞和核磁共振等先进的实验手段确定低渗透-致密砂岩储层渗透率；4)地质时期砂岩储层1D渗透率演化恢复方法；5)在低渗透石灰岩储层、高含水砂岩油藏储层、致密砂岩储层、不同温度梯度下砂岩油藏、水力压裂前后储层、高蒙皂石砂岩等特定条件下的渗透率评价方法；6)地质因素分析评价渗透率的方法，如综合岩心分析测试和测井资料识别流动单元而建立渗透率预测模型、不同类型砂岩的渗透率预测模型、基于分形几何学的分形结构及孔隙分形维数改进的Kozeny-Carman方程而确定渗透率方法、调整颗粒半径和有效孔隙半径从而建立了渗透率的分形模型、基于岩石物理相的储层渗透率解释方法等。显而易见，渗透率评价方法研究已经从典型地质条件下特定储层到测井解释评价、实验仪器及装置、先进实验评价渗透率、地质因素分析评价渗透率等方面取得了长足进展。然而，针对强非均质低渗透-致密砂岩储层，以往学者多采用井上一个点或几个点代表目标层段的整体储层质量，没有考虑到不同岩相类型的3D渗透率演化史；强非均质低渗透-致密砂岩储层3D渗透率演化史研究方法鲜见报道。基于成岩数值模拟研究领域现状及存在问题，现有的技术不能满足当前低渗透-致密砂岩储层勘探开发的需求。
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砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法。一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，含有以下步骤；井位选取和收集整理资料；在低渗透-致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的岩石物理模型，采用6种测井曲线组合刻度评价目标层段上6种岩相类型的分布；基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分编制出逼近地质实际的6种岩相类型；植入基于核磁共振和储层物性资料的孔隙度-深度和孔隙度-渗透率数学方程，进而重现3D埋藏史和热史约束下目标层段上6种岩相类型3D渗透率演化史；结合6种岩相类型的百分含量评价出目标层段整体3D渗透率演化史；并且进行实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性分析。一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，还含有以下步骤；步骤1)、选取平面网格井，收集整理录井、测井、地震和分析测试等资料；步骤2)、在强非均质低渗透-致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的岩石物理模型，并且选用对不同岩相类型较为敏感的6种测井曲线组合刻度识别目标层段上粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的空间分布；步骤3)、联合核磁共振资料和储层物性资料，采用分形分析方法，评价出不同岩相类型-孔隙结构约束下的孔隙度-渗透率数学模型；步骤4)、编制出基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分的逼近地质实际的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型；同时，植入孔隙度-深度关系和不同岩相类型-孔隙结构约束下的孔隙度-渗透率数学方程，进而在3D埋藏史和热史约束下评价出粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的3D渗透率演化史；步骤5)、基于步骤4)获取的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的百分含量，结合各岩相类型的3D渗透率演化史评价出目标层段整体3D渗透率演化史；步骤6)、对比分析实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性，当相关系数ε达到0.75以上，误差小于1个数量级，实现低渗透-致密储层3D渗透率演化史评价。本专利技术具有操作可行、计算简单方便的特征，具备以下几方面创新性：1)采用砂岩结构和砂岩组分数据建立逼近地质实际的不同岩相类型，突出了砂岩粒径、岩石密度和矿物组分等信息编制不同岩相类型；2)本专利技术克服了地质时期井上非取芯井段和井间渗透率预测难的问题，可以较好地评价出粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型砂岩3D渗透率演化史及目标层段整体3D渗透率演化史；3)本专利技术采用6种测井曲线0-1标准化、蛛网模式建立、测井-岩心相互标定、测井评价岩性评价方法体系，确定目标层段上不同岩相类型空间分布及其所占百分比例。本专利技术能很好地满足当前勘探开发的需求，对今后的强非均质低渗透-致密砂岩储层油气勘探开发具有一定指导意义。本专利技术是依据层序地层格架/沉积微相控制下综合不同岩相类型的砂岩粒径、岩石密度和矿物组分内部因素和温度条件、压力条件外部因素的3D渗透率演化史的分析方法；本专利技术较好地细分了强非均质低渗透-致密砂岩储层内粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型，可以较好地评价出目标层段不同岩相类型砂岩3D渗透率演化史、以及目标层段整体3D渗透率演化史；一定程度上满足了当前强非均质性低渗透-致密砂岩储层勘探开发的需求，重现了3D渗透率演化过程，为低渗透-致密砂岩储层精细评价、“甜点”评价和勘探开发提供了理论基础。附图说明当结合图考虑时，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研究区目标层段3D渗透率演化史的技术路线图；图2研究区的井位图；图3X2井目标层段测井评价不同岩相类型砂岩的综合评价图；图4平均孔喉半径累计概率分布图；图5不同孔隙结构类型约束下的孔隙度-渗透率关系图；图6粗砂岩的渗透率演化史图；图7中砂岩的渗透率演化史图；图8细砂岩的渗透率演化史图；图9粉砂岩的渗透率演化史图；图10砂质砾岩的渗透率演化史图；图11泥岩的渗透率演化史图；图12目标层段整体渗透率演化史图；图13不同岩相类型砂岩实测渗透率值与模拟渗透率值对比分析图；图14XX盆地XX凹陷目标层段快速沉降阶段末期渗透率平面分布图；图15XX盆地XX凹陷目标层段抬升剥蚀阶段末期渗透率平面分布图；图16XX盆地XX凹陷目标层段区域稳定沉降阶段末期渗透率平面分布图。下面结合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，本专利技术的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“连接”到另一元件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，其特征在于含有以下步骤；井位选取和收集整理资料；在低渗透‑致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的岩石物理模型，采用6种测井曲线组合刻度评价目标层段上6种岩相类型的分布；基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分编制出逼近地质实际的6种岩相类型；植入基于核磁共振和储层物性资料的孔隙度‑深度和孔隙度‑渗透率数学方程，进而重现3D埋藏史和热史约束下目标层段上6种岩相类型3D渗透率演化史；结合6种岩相类型的百分含量评价出目标层段整体3D渗透率演化史；并且进行实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性分析。

【技术特征摘要】
1.一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，其特征在于含有以下步骤；井位选取和收集整理资料；在低渗透-致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的岩石物理模型，采用6种测井曲线组合刻度评价目标层段上6种岩相类型的分布；基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分编制出逼近地质实际的6种岩相类型；植入基于核磁共振和储层物性资料的孔隙度-深度和孔隙度-渗透率数学方程，进而重现3D埋藏史和热史约束下目标层段上6种岩相类型3D渗透率演化史；结合6种岩相类型的百分含量评价出目标层段整体3D渗透率演化史；并且进行实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性分析。2.如权利要求1所述的一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，其特征在于还包括以下步骤：步骤1)、选取平面网格井，收集整理录井、测井、地震和分析测试资料；步骤2)、在强非均质低渗透-致密储层中建立包含粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的岩石物理模型，并且选用对不同岩相类型较为敏感的6种测井曲线组合刻度识别目标层段上粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的空间分布；步骤3)、联合核磁共振资料和储层物性资料，采用分形分析方法，评价出不同岩相类型-孔隙结构约束下的孔隙度-渗透率数学模型；步骤4)、编制出基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分的逼近地质实际的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型；同时，植入孔隙度-深度关系和不同岩相类型-孔隙结构约束下的孔隙度-渗透率数学方程，进而重现3D埋藏史和热史约束下的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的3D渗透率演化史；步骤5)、基于步骤4)获取的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的百分含量，结合各岩相类型的3D渗透率演化史评价出目标层段整体3D渗透率演化史；步骤6)、对比分析实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性，当相关系数ε达到0.75以上，误差小于1个数量级，实现低渗透-致密储层3D渗透率演化史评价。3.如权利要求2所述的一种砂岩储层3D渗透率演化史的分析方法，其特征在于还包括以下步骤：步骤1.1)、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，该井位网格应基于研究区现有资料丰富程度较好地反映构造变化幅度；步骤1.2)、整理资料：收集整体研究区目标层段录井、测井、地震和分析测试资料；其中，测井资料包括中子、声波时差、自然伽马、电阻率、自然电位和密度6种测井曲线；地震资料包括研究区目标层段顶底面构造图；分析测试资料包括粉末粒度分析、铸体薄片分析、常规岩心分析、全岩X衍射资料、扫描电镜和核磁共振资料；步骤1.3)、建立目标层段的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的岩石物理模型：在强非均质低渗透-致密砂岩储层中，不同岩相类型划分可以提高储层非均质性评价，进而提高砂岩储层渗透率评价精度；根据粉末粒度分析和铸体薄片分析资料在低渗透-致密砂岩储层中识别出粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩，建立一个目标层段砂岩储层的岩石物理模型；步骤1.4)、根据不同岩相类型实测资料和较为敏感的6种测井曲线组合评价出目标层段的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的空间分布及其百分含量：采用中子、声波时差、自然伽马、电阻率、自然电位和密度6种测井曲线组合刻度、标定粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩不同岩相类型砂岩，进而采用测井评价方法评价出目标层段粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的空间分布；并且评价出粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩不同岩相类型的百分含量；步骤1.5)、采用储层物性参数和能够反映孔隙结构的平均孔喉半径参数，建立不同孔隙结构约束下的孔隙度-渗透率数学模型：利用压汞资料获取的各项参数中与储层物性关系最好的平均孔喉半径作为孔隙结构的表征参数，利用数据构形分形方法划分出4种孔隙结构类型；结合储层物性，拟合出不同岩相类型-孔隙结构的孔隙度-渗透率的数学方程；步骤1.6)、编制及重现了基于砂岩粒径、岩石密度和矿物组分信息的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型及其3D渗透率演化史：基于常规岩心分析、粉末粒度分析、铸体薄片观察和全岩X衍射分析获取粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩不同岩相类型的砂岩粒径、岩石密度和矿物组分信息，建立逼近地质实际的粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型砂岩；并且植入目标层段不同岩相类型砂岩的实测孔隙度-深度关系和步骤5)中不同岩相类型-孔隙结构的孔隙度-渗透率数学方程；在3D埋藏史和热史的基础上评价出研究区目标层段粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩的3D渗透率演化史；步骤1.7)、联合步骤1.3)中强非均质低渗透-致密砂岩储层中粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质砾岩和泥岩6种岩相类型的岩石物理模型、步骤1.4)中目标层段不同岩相类型百分含量和步骤1.6)中不同岩相类型3D渗透率演化史，建立目标层段强非均质低渗透-致密砂岩储层的渗透率综合评价数学模型；进而评价出目标层段整体3D渗透率演化史；步骤1.8)、对比分析井点上实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性：基于步骤7)中评价出的目标层段整体3D渗透率演化史，对比分析研究区目标层段井点上实测渗透率值与模拟渗透率值的一致性；当相关系数ε达到0.75以上，误差小于1个数量级，为符合条件；否则返回步骤1.3)、步骤1.4和步骤1.6)，直到研究区目标层段的实测渗透率值与模拟渗透率值达到符合率...

【专利技术属性】
技术研发人员：林承焰，王文广，黄导武，张宪国，段冬平，黄鑫，董春梅，任丽华，刘彬彬，林建力，刘玉从，
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