定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法，该方法包括：恢复碎屑岩储层的古盐度；建立碎屑岩储层胶结物含量与古盐度的相关关系；恢复目的层系的古盐度、再将其代入所述相关关系中，实现目的层系的碎屑岩储层胶结物含量的定量预测。本发明专利技术提供的方法以钻井过程中同步获取的丰富的岩屑资料为样品，定量预测目的储层胶结物含量，避免了取样过程中对岩心和岩石薄片数量的依赖，并能够实现胶结物含量平面分布预测。物含量平面分布预测。物含量平面分布预测。

【技术实现步骤摘要】
定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气勘探领域的碎屑岩储层评价预测
，尤其涉及一种定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法。

技术介绍

[0002]胶结物是碎屑岩储层(包括砂砾岩、粗—粉砂粒度级别的砂岩)中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物，根据碎屑岩储层成岩阶段划分标准，胶结物形成的成岩阶段可分为早成岩期和中-晚成岩期胶结物。在储层地质理论上，成岩早期碎屑岩储层受压实作用较弱，储层孔隙中的高矿化度地层水储集量大，因此地层水达到过饱和沉淀形成的胶结物含量更高，对储层物性影响也更大。在勘探实践上，目前在我国陆地和海域含油气盆地中，以陆相盆地沉积的碎屑岩储层在油气增储上产中处于主导地位，且大部分含油气层系形成于干旱咸化湖盆沉积背景，早期胶结物含量及分布更是成为控制储层物性优劣的主控因素。因此，本专利技术旨在用来定量、高精度预测早期胶结物含量，对我国含油气盆地碎屑岩储层评价和预测具有重要意义。
[0003]目前国内关于碎屑岩储层胶结物的研究主要集中在胶结物特征(高阳,刘春,白晓佳等.自生“加大”含铁白云石胶结物特征及对致密砂岩储层的影响——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组4+5段为例[J].石油与天然气地质,2019,40(05):1065-1073.)、成因(卢欢，徐长贵，王清斌等.碳酸盐胶结物形成机制及其对渤海海域C12和Q17构造中生界碎屑岩储层的影响[J].石油与天然气地质,2019,40(06):1270-1280.)和对储层的影响(罗龙，孟万斌，冯明石等.致密砂岩中硅质胶结物的硅质来源及其对储层的影响—以川西坳陷新场构造带须家河组二段为例[J].天然气地球科学,2015,26(03):435-443.)等方面，而对胶结物含量的定量预测方法研究较少。有研究利用地层水Ca
2+
的浓度定量计算胶结物含量(温雅茹，杨少春，赵晓东等.砂岩储层中碳酸盐胶结物定量识别及对含油性影响——以准噶尔盆地车北地区新近系沙湾组为例[J].地质论评,2015,61(05):1099-1106.)，该方法所用地层水数据不能代表成岩过程中胶结物形成期的流体环境，因此计算结果并不可靠。
[0004]国外针对胶结物的研究也主要在胶结物特征(Kevin G.Taylor；Rob L.Gawthorpe；Charles D.Curtis；et al.Carbonate Cementation in a Sequence-Stratigraphic Framework:Upper Cretaceous Sandstones,Book Cliffs,Utah-Colorado.Journal of Sedimentary Research(2000)70(2):360-372.)、成因(Adam D.Woods；David J.Bottjer；Maria Mutti；et al.Lower Triassic large sea-floor carbonate cements:Their origin and a mechanism for the prolonged biotic recovery from the end-Permian mass extinction,Geology(1999)27(7):645-648.)和对储层的影响(Tobias B.Weisenberger；Peter Eichhubl；Stephen E.Laubach；et al.Degradation of fracture porosity in sandstone by carbonate cement,Piceance Basin,Colorado,USA.Petroleum Geoscience(2019)25(4):354
–
370.)等方面，而对胶结物含量定量计算的研究较少。因此，有必要提出一种能够胶结物含量的定量预测方法，用于指
导油气田勘探开发工作。
[0005]目前碎屑岩胶结物含量主要是在显微镜下储层岩石薄片鉴定基础上，通过镜下多视域图像软件分析或目测统计法获得。由于钻井取心成本昂贵，岩石薄片数量有限，导致胶结物含量数据较少，难以获得胶结物含量在平面上的分布规律，制约了储层评价预测的精度。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法，该方法通过碎屑岩储层的胶结物含量与古盐度的相关关系，实现了对储层胶结物含量的定量预测。该方法可以以钻井过程中同步获取的丰富的岩屑资料为样品，避免了取样过程中对岩心和岩石薄片数量的依赖，能够实现胶结物含量平面分布预测。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法，该方法包括：
[0008]恢复碎屑岩储层的古盐度；
[0009]建立碎屑岩储层的胶结物含量与古盐度的相关关系；
[0010]恢复目的层系的古盐度、再将其代入所述相关关系中，实现目的层系的碎屑岩储层胶结物含量的定量预测。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，恢复碎屑岩储层的古盐度和恢复目的层系的古盐度的方法可以包括：
[0012]根据与碎屑岩储层接触的泥岩的吸附硼含量、所述泥岩中吸附硼的粘土矿物成分及含量，计算校正硼含量，再根据校正硼含量恢复古盐度。在本专利技术的具体实施方案中，所述泥岩的吸附硼含量以泥岩的总质量为基准。
[0013]在微量元素中，硼元素在各种地球化学分析方法中比较容易确定，并且硼元素对于盐度的反应比较敏感，粘土矿物中硼元素的含量可以指示其形成时水介质的古盐度值。粘土矿物在形成时会从水体中吸收硼，硼一旦被粘土矿物吸收固定后，无论其呈现吸附状态存在或是进入粘土矿物矿物晶格，都不因后期水体中硼浓度的下降而解吸，因此对粘土矿物的硼元素含量的分析结果可作为其最初沉积时的水体盐度标志。自然界水体中硼的浓度是盐度的线性函数。粘土矿物从水体中吸收的硼含量与水体的盐度可表示为双对数关系式，即佛伦德奇吸收方程。
[0014]在陆相沉积盆地，泥、砂碎屑物质沉积后开始埋藏进入成岩演化阶段，早成岩期泥岩、砂岩中赋存大量的地层水主要是继承下来的湖盆水介质。伴随压实作用，地层水的流动性逐渐变弱，矿化度持续增高，极易达到过饱和，进而在各粒度级别的砂岩、砂砾岩储层中开始发生化学沉淀形成早期胶结物。同时，与储层接触的泥岩中硼元素的含量较好地记录了该阶段的古盐度信息。因此古盐度是衡量早成岩期储层中地层水矿化度高低的指标，而地层水矿化度的高低直接反映到储层中的胶结作用强度上，并且随着胶结作用强度增大，储层中胶结物含量也逐渐上升。这为古盐度与早期胶结物含量之间存在良好的量化关系提供了科学依据。
[0015]在上述恢复碎屑岩储层的古盐度和恢复目的层系的古盐度的方法中，优选采用Couch公式法，相比于其他恢复古盐度的方法，Couch公式法恢复的古盐度数据与地质历史
时期古盐度的实际值更为接近，且精度更高。在Couch公式法中，与储层接触的泥岩中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定量预测碎屑岩储层胶结物含量的方法，该方法包括：恢复碎屑岩储层的古盐度；建立碎屑岩储层的胶结物含量与古盐度的相关关系；恢复目的层系的古盐度、再将其代入所述相关关系中，实现目的层系的碎屑岩储层胶结物含量的定量预测。2.根据权利要求1所述的方法，其中，恢复碎屑岩储层的古盐度和恢复目的层系的古盐度的方法包括：根据与碎屑岩储层接触的泥岩的吸附硼含量、所述泥岩中吸附硼的粘土矿物成分及含量，计算校正硼含量，再根据校正硼含量恢复古盐度；优选地，所述泥岩中吸附硼的粘土矿物成分包括伊利石、蒙脱石、高岭石中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述校正硼含量的计算方法包括：以伊利石、蒙脱石、高岭石对硼的吸附系数为权数，计算伊利石、蒙脱石、高岭石在所述泥岩中的所有粘土矿物成分中含量的加权和，再计算所述泥岩吸附的硼含量与该加权和的商，即为校正硼含量。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述校正硼含量根据以下公式计算：B
*
＝B/(4X
i
+2X
m
+X
k
)，其中，B*为校正硼含量，单位为质量浓度ppm；B为所述泥岩吸附的硼含量，单位为质量浓度ppm；以所述泥岩中的所有粘土矿物成分的总质量为100％计，X
i
、X
m
、X
k
分别为伊利石、蒙脱石、高岭石在所述泥岩中的所有粘土矿物成分中的质量百分数；4、2、1分别为伊利石、蒙脱石、高岭石对硼的吸附系数。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其中，所述校正硼含量的对数与所述古盐度的对数成线性关系。6.根据权利要求2或5所述的方法，其中，根据以下公式恢复古盐度：其中，S
p
为古盐度，单位为
‰
；B*为校正硼含量，单位为质量浓度ppm。7.根据权利要求1所述的方法，其中，建立碎屑岩储层的胶结物含量与古盐度相关关系的拟合公式通过最小二乘法实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占国，宫清顺，田明智，李森明，王艳清，朱超，宋光永，夏志远，伍劲，唐鹏程，刘春，徐洋，王波，潘立银，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：