CN108090278B - 碎屑岩储层成岩相的划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碎屑岩储层成岩相的划分方法，该方法首先结合压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩成岩相D n划分为9大类型，计算岩石样品的总压实率和每个胶结矿物的胶结率和每个溶蚀矿物的溶蚀率，再计算得到岩石样品的总胶结率和总溶蚀率；再将上述得到岩石样品的总压实率、总胶结率和总溶蚀率与中9大成岩相类型对应的压实率、胶结率和溶蚀率作比较；确定该岩石样品的成岩相命名为：Ai+J‑Bi+R‑Ci。本发明的方法具有操作简单、理论可靠、定量性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地指一种碎屑岩储层成岩相的划分方法。
背景技术
成岩相是指在成岩环境控制下，由各种成岩作用形成并具有一定几何形态和特定成岩组构、特定成岩矿物组合的地质体。与沉积相、测井相中相的概念类似，成岩相所反映的意义是构造、流体、温度、压力等多个因素共同作用下一个储集层最终状态的集合，是成岩环境下岩石学特征、地球化学特征和岩石物理特征的总和，其核心内容是现今的矿物成分和组构面貌，主要是表征储集体性质、类型和优劣的成因性标志，可借以研究储集体形成机理、空间分布与定量评价。预测有利孔渗性成岩相是储集层研究和油气勘探的重点。
目前，对成岩相的划分方案笼统，且划分方法不一，不利于成岩相精细研究。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供了一种碎屑岩储层成岩相的划分方法，该方法通过岩石样品压实率、胶结率、溶蚀率的研究，对碎屑岩成岩相进行分类。
为了实现上述目的，本发明提供了一种碎屑岩储层成岩相的划分方法，包括以下步骤：
1)根据压实率Com的大小，将碎屑岩的压实作用Ai分为强压实A1、中压实A2和弱压实A3；
其中，强压实A1的压实率Com∈(66，100]；
中压实A2的压实率Com∈[34，66]；
弱压实A3的压实率Com∈[0，34]；
2)根据胶结率Cem的大小，将碎屑岩的胶结作用Bi分为强胶结B1、中胶结B2和弱胶结B3；
其中，强胶结的胶结率Cem∈(66，100]，
中胶结的胶结率Cem∈[34，66]，
弱胶结的胶结率Cem∈[0，34)；
3)根据溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩的溶蚀作用Ci分为强溶蚀C1、中溶蚀C2和弱胶结C3；
其中，强溶蚀的溶蚀率Dis∈(66，100]，
中溶蚀的溶蚀率Dis∈[34，66]，
弱溶蚀的溶蚀率Dis∈[0，34)；
4)结合压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩成岩相Dn划分为9大类型，
Dn＝Ai+Bi+Ci，i＝1，2，3；
n为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ；
其中，Ai代表压实作用，A1为强压实、A2为中压实、A3为弱压实；
Bi代表胶结作用，B1为强胶结、B2为中胶结、B3为弱胶结；
Ci代表溶蚀作用，C1为强溶蚀、C2为中溶蚀、C3为弱溶蚀；
5)收集岩石样品资料；
6)计算岩石样品的压实率，
7)分析岩石样品中矿物类型，岩石样品由多种矿物组成，每种矿物为石英、长石、方解石、白云石、沸石和黏土中任意一种；检测岩石中发生胶结和溶蚀的矿石种类，即为胶结矿物和溶蚀矿物，分别计算每个胶结矿物的胶结率和每个溶蚀矿物的溶蚀率，再计算得到岩石样品的总胶结率和总溶蚀率；
8)成岩相定名
a.将上述得到岩石样品的总压实率、总胶结率和总溶蚀率与步骤1)中9大成岩相类型对应的压实率、胶结率和溶蚀率作比较；确定该岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci；
b.比较岩石样品中胶结矿物胶结率的大小，将岩石样品中每个胶结矿物按大小进行依次排列；得到胶结矿物的胶结率排列顺序J，并将该胶结率排列顺序J带入岩石样品对应的胶结作用Bi中，进一步细化确定该岩石样品的胶结作用为J-Bi；
c.比较岩石样品中溶蚀矿物溶蚀率的大小，将岩石样品中每个溶蚀矿物按大小进行依次排列；得到溶蚀矿物的溶蚀率排列顺序R，并将该溶蚀率排列顺序R带入岩石样品对应的溶蚀作用Ci中，进一步细化确定该岩石样品的溶蚀作用为R-Ci；
d.将细化后的胶结作用J-Bi和溶蚀作用R-Ci代入岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci中，确定该岩石样品的成岩相命名为：Ai+J-Bi+R-Ci。
进一步地，所述步骤4)中，碎屑岩成岩相Dn的9大类型及其对应压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小分别为：
成岩相DⅠ：强压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈(66，100]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅡ：中压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[34，66)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅢ：中压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅣ：中压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[34，66]；
成岩相DⅤ：弱压实强胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈(66，100]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅥ：弱压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅦ：弱压实中胶结中溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅧ：弱压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅨ：弱压实弱胶结强溶蚀相；
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)Dis∈(66，100]；
再进一步地，所述步骤5)中，收集岩石样品的资料包括以下内容：
①压实量；
②总胶结量；
③单矿物胶结量，它包括石英胶结量、长石胶结量、方解石胶结量、白云石胶结量、黏土胶结量；
④总溶蚀量；
⑤单矿物溶蚀量，它包括石英溶蚀量、长石溶蚀量、方解石溶蚀量、白云石溶蚀量。
再进一步地，所述步骤6)中，岩石样品的压实率计算公式为：
Com＝(V1-V2-V3)/(V1-V2-V3+V4+V5)
式中Com为岩石样品的压实率，％；
V1为原始孔隙体积比，％
V2为填隙物体积比，％；
V3为粒间孔体积比，％；
V4为胶结矿物总胶结量体积比，％；
V5为溶蚀矿物总溶蚀量体积比，％。
再进一步地，所述步骤7)中，每个胶结矿物的胶结率公式为：
计算胶结率的公式为：
CemMi＝V6-Mi/V1
式中：CemMi为矿物Mi胶结率，％；
V1为原始孔隙体积比％，V6-Mi为矿物Mi胶结量，％；
岩石样品的总胶结率＝每个胶结矿物的胶结率的总和。
再进一步地，所述步骤7)中，每个溶蚀矿物的溶蚀率的公式为：
DisMi＝V7-Mi/V1
式中：DisMi为溶蚀率，％；V1为原始孔隙体积比，％；V7-Mi为溶蚀矿物溶蚀量，％；
岩石样品的总溶蚀率＝每个胶结矿物的溶蚀率的总和。
本发明的有益效果在于：
1、操作简单。首先利用研究区成岩相确定不同区域位置的数值模型，再利用单井孔隙度数据确定模型参数，能快速实现研究区目标层位孔隙值的定量化。
2、理论可靠。碎屑物成岩过程各种物理化学作用的直接体现就是成岩相，成岩相起到对成岩作用进行定性刻画，再利用各种模型对每个数据点进行数值计算，避免了传统方法中对采样点数据的依赖。
3、定量性好。预测过程具有定量性，可对储层的发育情况进行定量评价。
4、适用性广。由于在对目标层进行数值模拟过程中，充分考虑到了不同地质环境下的影响，使得本方法具有较广的适用性。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
碎屑岩储层成岩相的划分方法，包括以下步骤：
1)根据压实率Com的大小，将碎屑岩的压实作用Ai分为强压实A1、中压实A2和弱压实A3；
其中，强压实A1的压实率Com∈(66，100]；
中压实A2的压实率Com∈[34，66]；
弱压实A3的压实率Com∈[0，34]；
2)根据胶结率Cem的大小，将碎屑岩的胶结作用Bi分为强胶结B1、中胶结B2和弱胶结B3；
其中，强胶结的胶结率Cem∈(66，100]，
中胶结的胶结率Cem∈[34，66]，
弱胶结的胶结率Cem∈[0，34)；
3)根据溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩的溶蚀作用Ci分为强溶蚀C1、中溶蚀C2和弱胶结C3；
其中，强溶蚀的溶蚀率Dis∈(66，100]，
中溶蚀的溶蚀率Dis∈[34，66]，
弱溶蚀的溶蚀率Dis∈[0，34)；
4)结合压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩成岩相Dn划分为9大类型，
Dn＝Ai+Bi+Ci，i＝1，2，3；
n为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ；
其中，Ai代表压实作用，A1为强压实、A2为中压实、A3为弱压实；
Bi代表胶结作用，B1为强胶结、B2为中胶结、B3为弱胶结；
Ci代表溶蚀作用，C1为强溶蚀、C2为中溶蚀、C3为弱溶蚀；
其中，碎屑岩成岩相Dn的9大类型及其对应压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小分别为：
成岩相DⅠ：强压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈(66，100]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅡ：中压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[34，66)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅢ：中压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅣ：中压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[34，66]；
成岩相DⅤ：弱压实强胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈(66，100]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅥ：弱压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅦ：弱压实中胶结中溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅧ：弱压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅨ：弱压实弱胶结强溶蚀相；
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)Dis∈(66，100]；
5)收集岩石样品资料；包括以下内容：
①压实量；
②总胶结量；
③单矿物胶结量，它包括石英胶结量、长石胶结量、方解石胶结量、白云石胶结量、黏土胶结量；
④总溶蚀量；
⑤单矿物溶蚀量，它包括石英溶蚀量、长石溶蚀量、方解石溶蚀量、白云石溶蚀量。
6)计算岩石样品的压实率，
岩石样品的压实率计算公式为：
Com＝(V1-V2-V3)/(V1-V2-V3+V4+V5)
式中Com为岩石样品的压实率，％；
V1为原始孔隙体积比，％
V2为填隙物体积比，％；
V3为粒间孔体积比，％；
V4为胶结矿物总胶结量体积比，％；
V5为溶蚀矿物总溶蚀量体积比，％。
7)分析岩石样品中矿物类型，岩石样品由多种矿物组成，每种矿物为石英、长石、方解石、白云石、沸石和黏土中任意一种；检测岩石中发生胶结和溶蚀的矿石种类，即为胶结矿物和溶蚀矿物，分别计算每个胶结矿物的胶结率和每个溶蚀矿物的溶蚀率，再计算得到岩石样品的总胶结率和总溶蚀率；
每个胶结矿物的胶结率公式为：
计算胶结率的公式为：
CemMi＝V6-Mi/V1
式中：CemMi为矿物Mi胶结率，％；
V1为原始孔隙体积比％，V6-Mi为矿物Mi胶结量，％；
岩石样品的总胶结率＝每个胶结矿物的胶结率的总和。
每个溶蚀矿物的溶蚀率的公式为：
DisMi＝V7-Mi/V1
式中：DisMi为溶蚀率，％；V1为原始孔隙体积比，％；V7-Mi为溶蚀矿物溶蚀量，％；
岩石样品的总溶蚀率＝每个胶结矿物的溶蚀率的总和。
8)成岩相定名
a.将上述得到岩石样品的总压实率、总胶结率和总溶蚀率与步骤1)中9大成岩相类型对应的压实率、胶结率和溶蚀率作比较；确定该岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci；
b.比较岩石样品中胶结矿物胶结率的大小，将岩石样品中每个胶结矿物按大小进行依次排列；得到胶结矿物的胶结率排列顺序J，并将该胶结率排列顺序J带入岩石样品对应的胶结作用Bi中，进一步细化确定该岩石样品的胶结作用为J-Bi；
c.比较岩石样品中溶蚀矿物溶蚀率的大小，将岩石样品中每个溶蚀矿物按大小进行依次排列；得到溶蚀矿物的溶蚀率排列顺序R，并将该溶蚀率排列顺序R带入岩石样品对应的溶蚀作用Ci中，进一步细化确定该岩石样品的溶蚀作用为R-Ci；
d.将细化后的胶结作用J-Bi和溶蚀作用R-Ci代入岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci中，确定该岩石样品的成岩相命名为：Ai+J-Bi+R-Ci。
实施例2
根据渤中凹陷东营组东一段D1岩石样品分析测试数据，对东一段D1成岩相进行分类。该储层成岩相划分方法如下：
1、收集的岩样资料包括以下内容：
2、计算压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis
(1)根据上述岩样资料和计算压实率、胶结率、溶蚀率公式：得到东一段D1和东二段D2压实率、胶结率、溶蚀率；
计算压实率的公式为：
Com＝(V1-V2-V3)/(V1-V2-V3+V4+V5)
式中，Com为压实率，％；V1(渤中凹陷东营组中原始孔隙体积比)为42％；V2(渤中凹陷东营组的填隙物体积比)为0，为；V3为粒间孔体积比，单位％；V4为胶结矿物总胶结量体积比；V5为溶蚀矿物总溶蚀量体积比，％；
计算胶结率的公式为：
CemMi＝V6-Mi/V1
式中：CemMi为矿物Mi胶结率，％；V1(渤中凹陷东营组中原始孔隙体积比)为42％；V6-Mi为矿物Mi胶结量，％；
计算溶蚀率的公式为：
DisMi＝V7-Mi/V1
式中：DisMi为溶蚀率，％；V1(渤中凹陷东营组中原始孔隙体积比)为42％；V7-Mi为溶蚀矿物溶蚀量，％；
(2)根据(1)中计算结果D1的压实率Com、总胶结率Cem、总溶蚀率Dis分别为49.5、29.3、21.3，确定D1属于Ⅲ中压实弱胶结弱溶蚀成岩相；
(3)再根据石英、黏土、方解石胶结量大小：方解石＞石英＞黏土，以及方解石、长石溶蚀量大小：长石＞方解石，最终确定D1成岩相为：中压实—方解石-石英-黏土弱胶结—长石-方解石弱溶蚀成岩相；
根据同样的方法确定D2成岩相为：中压实—方解石-石英-黏土弱胶结—长石-方解石弱溶蚀成岩相。
实施例3
根据渤中凹陷东营组东二段D2岩石样品分析测试数据，对东二段D2成岩相进行分类。该储层成岩相划分方法如下：
1、收集的岩样资料包括以下内容：
2、计算压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis
(1)根据上述岩样资料和实施例1中计算压实率、胶结率、溶蚀率公式：得到东二段D2压实率、胶结率、溶蚀率；
(2)根据实施例1计算方法，
确定D2成岩相为：中压实—方解石-石英-黏土弱胶结—长石-方解石弱溶蚀成岩相。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (1)
1.一种碎屑岩储层成岩相的划分方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)根据压实率Com的大小，将碎屑岩的压实作用Ai分为强压实A1、中压实A2和弱压实A3；
其中，强压实A1的压实率Com∈(66，100]；
中压实A2的压实率Com∈[34，66]；
弱压实A3的压实率Com∈[0，34]；
2)根据胶结率Cem的大小，将碎屑岩的胶结作用Bi分为强胶结B1、中胶结B2和弱胶结B3；
其中，强胶结的胶结率Cem∈(66，100]，
中胶结的胶结率Cem∈[34，66]，
弱胶结的胶结率Cem∈[0，34)；
3)根据溶蚀率Dis的大小，将碎屑岩的溶蚀作用Ci分为强溶蚀C1、中溶蚀C2和弱胶结C3；
其中，强溶蚀的溶蚀率Dis∈(66，100]，
中溶蚀的溶蚀率Dis∈[34，66]，
弱溶蚀的溶蚀率Dis∈[0，34)；
4)结合压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小，碎屑岩成岩相Dn的9大类型及其对应压实率Com、胶结率Cem和溶蚀率Dis的大小分别为：
成岩相DⅠ：强压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈(66，100]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅡ：中压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[34，66)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅢ：中压实弱胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[0，34)；
成岩相DⅣ：中压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[34，66]，Cem∈[0，34)Dis∈[34，66]；
成岩相DⅤ：弱压实强胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈(66，100]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅥ：弱压实中胶结弱溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[0，34)；
成岩相DⅦ：弱压实中胶结中溶蚀相，
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[34，66]，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅧ：弱压实弱胶结中溶蚀相，
其中Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)，Dis∈[34，66]；
成岩相DⅨ：弱压实弱胶结强溶蚀相；
其中，Com∈[0，34]，Cem∈[0，34)Dis∈(66，100]；
5)收集岩石样品资料；
收集岩石样品的资料包括以下内容：
①压实量；
②总胶结量；
③单矿物胶结量，它包括石英胶结量、长石胶结量、方解石胶结量、白云石胶结量、黏土胶结量；
④总溶蚀量；
⑤单矿物溶蚀量，它包括石英溶蚀量、长石溶蚀量、方解石溶蚀量、白云石溶蚀量；
6)计算岩石样品的压实率，岩石样品的压实率计算公式为：
Com＝(V1-V2-V3)/(V1-V2-V3+V4+V5)
式中Com为岩石样品的压实率，％；
V1为原始孔隙体积比，％
V2为填隙物体积比，％；
V3为粒间孔体积比，％；
V4为胶结矿物总胶结量体积比，％；
V5为溶蚀矿物总溶蚀量体积比，％；
7)分析岩石样品中矿物类型，岩石样品由多种矿物组成，每种矿物为石英、长石、方解石、白云石、沸石和黏土中任意一种；检测岩石中发生胶结和溶蚀的矿石种类，即为胶结矿物和溶蚀矿物，分别计算每个胶结矿物的胶结率和每个溶蚀矿物的溶蚀率，再计算得到岩石样品的总胶结率和总溶蚀率；其中，每个胶结矿物的胶结率公式为：
计算胶结率的公式为：
CemMi＝V6-Mi/V1
式中：CemMi为矿物Mi胶结率，％；
V1为原始孔隙体积比％，V6-Mi为矿物Mi胶结量，％；
岩石样品的总胶结率＝每个胶结矿物的胶结率的总和；
每个溶蚀矿物的溶蚀率的公式为：
DisMi＝V7-Mi/V1
式中：DisMi为溶蚀率，％；V1为原始孔隙体积比，％；
V7-Mi为溶蚀矿物溶蚀量，％；
岩石样品的总溶蚀率＝每个胶结矿物的溶蚀率的总和；
8)成岩相定名
a.将上述得到岩石样品的总压实率、总胶结率和总溶蚀率与步骤1)中9大成岩相类型对应的压实率、胶结率和溶蚀率作比较；确定该岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci；
b.比较岩石样品中胶结矿物胶结率的大小，将岩石样品中每个胶结矿物按大小进行依次排列；得到胶结矿物的胶结率排列顺序J，并将该胶结率排列顺序J带入岩石样品对应的胶结作用Bi中，进一步细化确定该岩石样品的胶结作用为J-Bi；
c.比较岩石样品中溶蚀矿物溶蚀率的大小，将岩石样品中每个溶蚀矿物按大小进行依次排列；得到溶蚀矿物的溶蚀率排列顺序R，并将该溶蚀率排列顺序R带入岩石样品对应的溶蚀作用Ci中，进一步细化确定该岩石样品的溶蚀作用为R-Ci；
d.将细化后的胶结作用J-Bi和溶蚀作用R-Ci代入岩石样品的成岩相类型Dn＝Ai+Bi+Ci中，确定该岩石样品的成岩相命名为：Ai+J-Bi+R-Ci。
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