CN106597548B - 一种多因素定量评价地质时期3d孔隙度的方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法
技术领域
本发明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领域。
背景技术
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。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明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。
本发明提供的低渗透-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。
本发明实现了低渗透-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)本发明综合考虑层序地层/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)本发明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)本发明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。
本发明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；
本发明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发明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发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明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为本发明的研究区选井井位图；
图3为本发明的长石砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；
图4为本发明的石英砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；
图5为本发明的岩屑砂岩基于压实作用的孔隙度演化史图；
图6为本发明的泥岩基于压实作用的孔隙度演化史图；
图7(a)为本发明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)为本发明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)为本发明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为本发明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为本发明的目标层位单井地质历史时期孔隙度岩石史图；
图10为本发明的井点上实测值与对应点上评价值对比分析图；
图11为本发明的XX盆地XX凹陷目标层位16.4Ma时期孔隙度平面分布图；
图12本发明的XX盆地XX凹陷目标层位5.6Ma时期孔隙度平面分布图；
图13为本发明的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发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，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“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图7、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13所示，
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3D成岩数值模拟研究领域，为低渗透-致密储层油气“甜点”评价提供技术手段。
一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，基于目标层位不同岩石类型、联合不同岩石类型百分含量、采用加权求和的方法评价出初始孔隙度，并对目标层位进行胶结作用和溶蚀作用的减小孔隙度和增加孔隙度校正的孔隙度时空分布评价方法，
一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，包括以下步骤：
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，如间距为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长石砂岩、石英砂岩、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、密度等测井曲线；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、泥岩等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，评价长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等百分含量，结合步骤3)中长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等孔隙度演化模型，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；
步骤8)、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)；
步骤9)、基于上述步骤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，建立了一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法。
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。
基于研究区目标层位岩石类型，分别建立长石砂岩与孔隙度、石英砂岩与孔隙度、岩屑砂岩与孔隙度、泥岩与孔隙度四种类型全体积评价模型(图1)，并联合目标层位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，评价出研究区目标层位地质历史时期的石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、泥岩孔隙史(图1)。
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、岩屑砂岩等四种岩石类型孔隙度演化模型的需求，本发明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，如式(3)
式中：Vqu是指全岩X衍射分析测试数据中石英百分含量；
Vfe是指全岩X衍射分析测试数据中长石百分含量；
Vcu是指全岩X衍射分析测试数据中岩屑百分含量；
Vcl是指全岩X衍射分析测试数据中粘土百分含量；
DEN、CNL、AC、GR为密度、中子、声波时差和自然伽马曲线实测值；
带下脚标的DENqu、DENfe、DENcu、DENcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的密度曲线响应值；
CNLqu、CNLfe、CNLcu、CNLcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的中子曲线响应值；
ACqu、ACfe、ACcu、ACcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的声波时差曲线响应值；
GRqu、GRfe、GRcu、GRcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的自然伽马曲线响应值。
基于上述砂岩多矿物评价数学模型建立的评价公式，联合步骤1)中平面井位、步骤2)中全岩X衍射分析测试数据和测井资料，评价出研究区网格井的砂岩多矿物数据，构建出研究区内砂岩多矿物的空间分布。
在步骤6)中联合步骤3)和步骤5)，按步骤5)中各矿物组分空间分布，评价出长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等百分含量，结合步骤3)中长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种类型孔隙度演化模型，评价出研究区目标层位初始孔隙度演化史；
针对研究区目标层位的石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种岩石类型组成，得到如下公式
Vqu+Vfe+Vcl+Vcu＝1 (1)
式中：Vqu是指全岩X衍射分析测试数据中石英砂岩百分含量，％；Vfe是指全岩X衍射分析测试数据中长石砂岩百分含量，％；Vcl是指指全岩X衍射分析测试数据中粘土百分含量；Vcu是指全岩X衍射分析测试数据中岩屑砂岩百分含量，％；
依据砂岩全体评价模型，建立了基于埋藏压实作用的孔隙度评价公式，如下
φi1＝φi2×Vqu+φi3×Vfe+φi4×Vcl+φi5×Vcu (2)
式中：φi2是石英砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi3是长石砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi4是泥岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi5是岩屑砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
Vqu是指全岩X衍射分析测试数据中石英砂岩百分含量，
Vfe是指全岩X衍射分析测试数据中长石砂岩百分含量，
Vcl是指指全岩X衍射分析测试数据中粘土百分含量；
Vcu是指全岩X衍射分析测试数据中岩屑砂岩百分含量，
φi1是反应目标层位综合孔隙度。i是指不同演化时期，反映演化历史。
步骤7)中综合考虑研究区胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，针对研究区目标层位进行胶结作用和溶蚀作用的减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，为研究区目标层位油层组3D孔隙度时空分布评价奠定基础；
胶结作用产生减小孔隙度效应校正：主要借助铸体薄片观察、扫描电镜、岩石全岩X衍射数据、粘土矿物X衍射数据和铸体薄片鉴定资料，确定胶结物类型、存在形式、含量及形成先后顺序。
溶蚀作用产生增加孔隙度效应校正：溶蚀成因主要考虑两种来源，碳酸和有机酸；其中，碳酸主要是成岩作用早期对孔隙度的影响；有机酸是基于干酪根热模降解生烃原理产生的，主要产生在中成岩A1亚期，对应Ro0.5～0.7的范围。溶蚀作用产生的增孔效应，本发明主要借助图像分析系统，详细分析粒间溶蚀和粒内溶孔对总孔隙度的增孔贡献值。
联合胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，校正出研究区目标层位的总孔隙度。
步骤8)中对比分析井点位置上实测孔隙度与对应位置模拟的孔隙度值，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砂组的总孔隙度与对应井点位置达到符合率(ε＝0.75)；为研究区目标层位3D孔隙度时空分布评价奠定基础；
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；
基于评价出目标层位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)。
在步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)和步骤8)组合创新，评价出砂岩成岩演化阶段的孔隙度时空分布。
实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图7、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13所示，
一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，包括以下步骤：
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，如间距为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长石砂岩、石英砂岩、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、密度等测井曲线；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、泥岩等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，评价长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等百分含量，结合步骤3)中长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等孔隙度演化模型，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；
步骤8)、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)；
步骤9)、基于上述步骤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，建立了一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法。
实施例3：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图7、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13所示，
一种多因素定量评价地质时期3D孔隙度的方法，基于目标层位不同岩石类型及其百分含量采用加权求和的方法评价出初始孔隙度，胶结和溶蚀作用校正，孔隙度时空分布的评价方法，包括以下步骤：
步骤(1)、井位选取：选取XX盆地XX凹陷目标层位探井为基础，建立出一个基于研究区勘探资料的平面井位网格，该井位网格应能反映研究区构造变化幅度，或基于地震资料确定；
如图1，该区钻井资料比较少，研究区构造变化幅度主要借助于精确3D地震资料控制，而钻井资料主要为测井评价井上矿物成分奠定基础；
步骤(2)、整理资料：收集整理XX盆地XX凹陷目标层位录井资料、测井资料、地震资料和岩石全岩X衍射分析测试资料(表1)；其中目标层位岩石全岩X衍射分析测试资料按长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩进行统计(表2)；测井资料包括声波时差、密度、中子、密度等测井曲线；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；其中，部分岩石全岩X衍射分析测试资料见表1，部分长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩统计资料见表2；
表1目标层位全岩X衍射分析测试资料(百分含量)统计表
表2长石砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩三种砂岩类型分析测试数据表
步骤(3)、XX盆地XX凹陷目标层位石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种不同岩石类型的孔隙演化史模型：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，分别建立长石砂岩、石英砂岩、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(图3、图4、图5、图6)；结合图3、图4、图5和图6中不同岩石类型孔隙演化史，发现研究区目标层位石英砂岩本身矿物颗粒坚硬，是四种岩石类型中现今孔隙度最高(图4)，长石砂岩次之(图3)、岩屑砂岩次之(图5)、泥岩现今孔隙度最小(图6)；
基于研究区井点连续取芯段的铸体薄片鉴定资料，确定出研究区目标层位砂岩分类图(图7(a)、图7(b)、图7(c))。
步骤(4)建立XX盆地XX凹陷目标层位无机非均质性评价模型，或研究区存在连续取心的铸体薄片鉴定资料，基于(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(图7(a)、图7(b)、图7(c))；
依据XX盆地XX凹陷目标层位铸体薄片鉴定资料中的石英、长石、岩屑和粘土矿物四种百分含量，这四种含量正好100％，采用中子曲线、密度曲线、声波曲线和自然伽马曲线分别与石英、长石、岩屑和粘土矿物建立数学关系，采用多元一次线性回归确定出不同测井曲线对石英、长石、岩屑和粘土矿物四种矿物贡献值(见表3)，其测井评价模型图版见图7(a)、图7(b)、图7(c)。(图8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图)
表3不同测井曲线与石英、长石、岩屑和粘土矿物关系统计表
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)，将步骤(4)中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，建立测井评级石英、长石、碳酸盐、粘土矿物与实测石英、长石、岩屑、粘土矿物值综合评价图(图8)，纵向上吻合度很高，构建出研究区目标层位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、岩屑砂岩和泥岩等百分含量(表4)，结合步骤3)中长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩等孔隙度演化模型，评价出目标层位初始孔隙度时空分布；
表4目标层位不同岩石类型百分含量统计表
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较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；
胶结作用引起的减小孔隙度效应校正，主要借助研究区目标层位连续取心段的铸体薄片鉴定资料，获评价出目标层位胶结物成分及百分含量；
表5目标层位不同类型胶结物平均值统计表
溶蚀作用产生增加孔隙度效应校正：采用图像分析系统评价研究区目标层位溶蚀增孔量为3.3％。建立出研究区目标层位3D孔隙演化史，以目标层位某一单井为例，展示基于目标层位不同岩石类型、联合不同岩石类型百分含量、采用加权求和的方法评价出初始孔隙度，并对目标层位进行胶结作用和溶蚀作用的减小孔隙度和增加孔隙度校正的孔隙演化史(图9)。
步骤(8)、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孔隙度与对应位置评价出孔隙度值(表6和图10)，通过图10发现，目标层位实测孔隙度平均值与计算孔隙度平均值相关系数达到0.75以上，符合条件；
表6目标层位井点位置上实测孔隙度平均值与计算孔隙度平均值对比分析表
步骤(9)、基于本发明提出一种多因素定量评价3D孔隙度演化史的评价流程和评价方法，联合XX盆地XX凹陷目标层位的步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)和步骤(8)评价过程，评价出目标层位地质历史时期3D孔隙度演化史，其中，图11展示了XX盆地XX凹陷目标层位16.4Ma时期孔隙度平面分布图，图12展示了XX盆地XX凹陷目标层位5.6Ma时期孔隙度平面分布图，图13展示了XX盆地XX凹陷目标层位现今状态孔隙度平面分布图，联合目标层位沉积微相图，评价出不同类型储层及其分布范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

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)中连续取芯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。
2.一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2.1)、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2.2)、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、中子、密度、自然伽马测井曲线；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2.3)、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2.4)、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芯的铸体薄片鉴定资料：基于步骤2.1)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2.5)、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2.1)、步骤2.2)和步骤2.4)，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2.6)、联合步骤2.3)和步骤2.5)，按步骤2.5)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2.3)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2.7)、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；
步骤2.8)、基于步骤2.7)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2.3)和步骤2.7)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；
步骤2.9)、基于上述步骤2.1)、步骤2.2)、步骤2.3)、步骤2.4)、步骤2.5)、步骤2.6)、步骤2.7)和步骤2.8)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。
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，其特征在于在步骤2.4)中砂岩多矿物评价模型和步骤2.5)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：
式中：Vqu是指全岩X衍射分析测试数据中石英百分含量；
Vfe是指全岩X衍射分析测试数据中长石百分含量；
Vcu是指全岩X衍射分析测试数据中岩屑百分含量；
Vcl是指全岩X衍射分析测试数据中粘土百分含量；
DEN、CNL、AC、GR为密度、中子、声波时差和自然伽马曲线实测值；
带下脚标的DENqu、DENfe、DENcu、DENcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的密度曲线响应值；
CNLqu、CNLfe、CNLcu、CNLcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的中子曲线响应值；
ACqu、ACfe、ACcu、ACcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的声波时差曲线响应值；
GRqu、GRfe、GRcu、GRcl分别是石英、长石、岩屑和粘土的自然伽马曲线响应值；
基于上述砂岩多矿物评价数学模型建立的评价公式，联合步骤2.1)中平面井位、步骤2.2)中全岩X衍射分析测试数据和测井资料，评价出研究区网格井的砂岩多矿物数据，构建出研究区内砂岩多矿物的空间分布。
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，其特征在于在步骤2.6)中联合步骤2.3)和步骤2.5)，按步骤2.5)中各矿物组分空间分布，评价出长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩百分含量，结合步骤2.3)中长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种类型孔隙度演化模型，评价出研究区目标层位初始孔隙度演化史；
针对研究区目标层位的石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩和泥岩四种岩石类型组成，得到如下公式：
Vlqu+Vlfe+Vlcu+Vlcl＝1 (1)
依据砂岩全体评价模型，建立了基于埋藏压实作用的孔隙度评价公式，如下：
φi1＝φi2×Vlqu+φi3×Vlfe+φi4×Vlcl+φi5×Vlcu (2)
公式(1)及公式(2)中：φi2是石英砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi3是长石砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi4是泥岩与孔隙度模型中的孔隙度，
φi5是岩屑砂岩与孔隙度模型中的孔隙度，
Vlqu是指全岩X衍射分析测试数据中石英砂岩百分含量，
Vlfe是指全岩X衍射分析测试数据中长石砂岩百分含量，
Vlcl是指全岩X衍射分析测试数据中粘土百分含量；
Vlcu是指全岩X衍射分析测试数据中岩屑砂岩百分含量，
φi1是反应目标层位综合孔隙度；i是指不同演化时期，反映演化历史。
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，其特征在于步骤2.7)中综合考虑研究区胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，针对研究区目标层位进行胶结作用和溶蚀作用的减小孔隙度和增加孔隙度效应校正，为研究区目标层位油层组3D孔隙度时空分布评价奠定基础；
胶结作用产生减小孔隙度效应校正：借助扫描电镜、岩石全岩X衍射数据、粘土矿物X衍射数据和铸体薄片鉴定资料，确定胶结物类型、存在形式、含量及形成先后顺序；
溶蚀作用产生增加孔隙度效应校正：溶蚀成因考虑两种来源，碳酸和有机酸；其中，碳酸是成岩作用早期对孔隙度的影响；有机酸是基于干酪根热模降解生烃原理产生的，产生在中成岩A1亚期，对应镜质体反射率Ro 0.5～0.7的范围；溶蚀作用产生的增孔效应，借助图像分析系统，详细分析粒间溶蚀和粒内溶孔对总孔隙度的增孔贡献值；
联合胶结作用和溶蚀作用对总孔隙度的贡献，校正出研究区目标层位的总孔隙度。
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