CN115931948B - 一种表征成岩相特征的定量参数分析方法 - Google Patents

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Abstract

一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，属于储层地质学和地震沉积学技术领域。收集整理研究区目标层位砂岩的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片图像资料，建立成岩演化序列，以成岩作用和成岩矿物为划分依据建立成岩相分类方案；根据成岩相分类统计图像资料，进行矿物学描述和接触类型判别；然后，在铸体薄片和阴极发光薄片上定量统计出不同接触类型的数量和长度数据，建立颗粒接触参数的计算公式并且计算出颗粒接触参数，分析颗粒接触参数的影响因素，本发明提出表征成岩相特征的颗粒接触参数的计算公式，分析了颗粒接触参数的影响因素，调查了颗粒接触参数对成岩相的表征效果；满足了低渗‑致密砂岩储层勘探开发的需求。

Description

一种表征成岩相特征的定量参数分析方法
技术领域
本发明涉及一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，属于储层地质学和地震沉积学技术领域。
背景技术
胶结类型是由填隙物(胶结物和杂基)在岩石中的分布、自身的结构差异及其与颗粒间的关系所表现的特征。按颗粒和填隙物的相对含量，碎屑结构的胶结类型可以分为基底胶结、孔隙胶结、接触胶结和镶嵌胶结。它首先和碎屑颗粒与胶结物或填隙物的相对数量有关，其次和碎屑颗粒之间的接触关系有关。按碎屑和杂基的相对含量，碎屑结构的支撑类型可划分为两类，即杂基支撑结构和颗粒支撑结构。一般来讲，基底胶结属杂基支撑类型，孔隙胶结和接触胶结属颗粒支撑类型。在杂基支撑结构中，杂基含量高，颗粒在杂基中呈漂浮状。在颗粒支撑结构中，杂基含量较少(多小于15％)，颗粒之间可有不同的接触性质，包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。这种接触方式的变化不仅是胶结形式上的差别，从成因上看，上述顺序即从点接触至缝合接触反映了沉积物在埋藏成岩过程中经受压固、压溶等成岩作用的强度和进程，颗粒间缝合接触是成岩程度很深的特征。孔隙、喉道的大小和形状主要取决于砂岩颗粒的接触类型和胶结类型，以及砂粒本身的大小和形状。
一些研究集中在颗粒接触大小以及颗粒接触面积如何影响速度(Digby,1981；Walton,1988；Anstey,1991；Dvorkin et al.,1991；Nur et al.,1991)，并且，指出了砂岩中颗粒接触与声速的关系(Love 1927；Mindlin 1949；Digby 1981；Walton 1988；Anstey1991；Dvorkin et al.1991；Nur et al.1991)，其基本思想是完全胶结砂岩具有许多且较大的颗粒接触；因此，完全胶结砂岩是更加硬化和更高的声波速度，而少量胶结砂岩具有少量的胶结物、更少的接触和少量的接触面积。Taylor(1950)定义了接触类型，包括漂浮结构、点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。Tamrakar et al.(2007)利用尼泊尔喜马拉雅山麓的Siwalik群中新世-更新世砂岩序列的几个岩石样品，分析了力学和物理指标与组成和结构之间的关系，该研究提出了强胶结物/基质指数(Strong cement over matrixindex)、强胶结物/总胶结物指数(Strong cement over total cement)、强/弱接触(Strong over weak contact)、固结系数(Consolidation factor)、堆积密度(Packingdensity)和堆积接近度(Packing proximity)，并且该研究将颗粒-基质接触归类为弱接触类。低渗-致密砂岩中矿物颗粒的颗粒接触参数的影响因素主要包括埋藏速度、孔隙压力、粘土薄膜的存在、孔隙流体以及颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用。其中，颗粒尺寸和形状通过堆积充填影响着颗粒接触参数；接触类型是颗粒接触参数的岩相学表现，主要是受机械压实作用和颗粒间压溶作用控制的；成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大。
低渗-致密砂岩储层具有埋藏深度大、成岩作用强、非均质性强的特点；成岩相空间分布研究是低渗-致密砂岩储层预测的重点和难点；成岩相是对沉积物和成岩环境及成岩矿物组合综合特征的归纳，不仅能反映不同类型成岩事件的相对强度，更是对不同成岩环境下最终成岩产物组合状态的综合表现。成岩相能更深层次的反映储层在地下温压条件下的真实状态，可作为储层评价的主要依据；国内学者对成岩相的划分基本包括了成岩作用，或者只根据成岩作用来划分，或者将成岩作用与成岩产物、成岩环境、孔渗特征相结合，也有利用局部水动力单元的差异划分的；国外关于成岩相的划分依据和侧重点包括成岩环境、成岩作用、结合地震和测井、岩石物理及岩相学资料、岩石矿物成分等方面；当前成岩相研究的定量表征参数主要包括视压实率、视胶结率、视微孔隙率、视溶蚀率、视杂基充填率、视填隙率和成岩综合指数；然而，视压实率、视胶结率、视微孔隙率、视溶蚀率、视杂基充填率、视填隙率多是从成岩相的某一成岩作用考虑的，而成岩综合指数又是面孔率、视压实率、视胶结率和视微孔隙率的函数，需要统计的参数多；因而，已有的成岩相的定量表征参数无法根据单一参数表征成岩相特征，而成岩综合指数的计算又涉及多个参数，这给成岩相研究的定量表征参数带来了不确定性、计算复杂性，无法满足低渗-致密砂岩储层中成岩相空间分布和有利的成岩相评价的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种表征成岩相特征的定量参数分析方法。
一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，含有以下步骤；
收集整理研究区目标层位砂岩的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片图像资料，建立成岩演化序列，以成岩作用和成岩矿物为划分依据建立成岩相分类方案；根据成岩相分类统计图像资料，进行矿物学描述和接触类型判别；然后，在铸体薄片和阴极发光薄片上定量统计出不同接触类型的数量和长度数据，建立颗粒接触参数的计算公式并且计算出颗粒接触参数，分析颗粒接触参数的影响因素，调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，包括以下步骤：
步骤1)、收集研究区目标层位砂岩的图像资料，获取目标层位低渗-致密砂岩的取芯砂岩样品，制作铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块；通过图像分析系统、阴极发光分析仪、扫描电镜和能谱仪分别获取铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块的图像资料；并且，收集整理目标层位低渗-致密砂岩的铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜图像资料。
步骤2)、成岩演化序列的建立，充分利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据分析压实作用、石英胶结作用、方解石胶结作用、粘土矿物转化和溶蚀作用，通过自生矿物结构关系建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩演化序列。
步骤3)、低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，在步骤2)基础上，以成岩作用和成岩矿物为划分依据，建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，这些成岩相包括绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相。
步骤4)、图像资料分类统计，在步骤3)的低渗-致密砂岩的成岩相分类方案基础上，统计分析每种成岩相的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片图像资料；
步骤5)、矿物学描述和接触类型判别，在开始颗粒接触长度测量之前，首先需要对低渗-致密砂岩样品进行矿物学定量分析和描述，估计大约有多少胶结物以及存在哪些类型的胶结物，以及使用光学显微镜测量矿物颗粒的接触类型。
步骤6)、成岩相特征定量参数的提取，表征成岩相特征的定量参数是颗粒接触参数；颗粒接触参数不仅是一个数值来表示表征成岩相特征的定量参数，而且是要通过表征成岩相特征的定量参数来建立成岩相与弹性参数之间的联系；每个铸体薄片取两张显微照片，统计每张显微照片的点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，直到这些数据具有统计学意义，然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和；其中，总接触类型表示点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的总和；强接触表示缝合接触、凹凸接触、颗粒与基质接触的总和，在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，建立了强/弱接触类型指数、强/总接触类型指数、强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数的计算公式，获取表征成岩相特征的定量参数。
步骤7)、颗粒接触参数的影响因素分析，依据颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用3个影响因素，分析其对颗粒接触参数的影响；颗粒尺寸和形状通过堆积充填影响着颗粒接触参数；接触类型是颗粒接触参数的岩相学表现，主要是受机械压实作用和颗粒间压溶作用控制的；成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大。
步骤8)、调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，为了检查提出的颗粒接触参数能够准确反映成岩相特征，调查孔隙度、密度与颗粒接触参数之间的相关关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果。
本发明的优点是给出了低渗-致密砂岩中成岩相的颗粒接触参数评价流程，较好地为低渗-致密砂岩中成岩相空间分布研究提供服务支持。
本发明具有操作可行、评价效果较好、解决实际问题的特点，具备以下几方面创新性：
1)建立研究区目标层位砂岩的成岩演化序列，展示目标层位成岩作用特点。
2)建立成岩相分类方案，五种成岩相能够较好地反映低渗-致密砂岩的储层分类。
3)开展每种成岩相的矿物学描述和接触类型判别，测量颗粒接触类型的数量和长度数据。
4)建立颗粒接触参数的计算公式，获取表征成岩相特征的定量参数。
5)分析颗粒接触参数的影响因素，确保成岩相的颗粒接触参数评价的准确性。
6)调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果。较好地满足低渗-致密砂岩气藏勘探开发的需求，这具有重要的理论意义和实际价值。
基于铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据等，开展目标层位低渗-致密砂岩的成岩演化序列、成岩相分类方案、矿物学描述和接触类型判别、成岩相特征的定量参数、颗粒接触参数的影响因素等内容，形成了一种表征成岩相特征的定量参数分析方法。
本发明创新地提出表征成岩相特征的颗粒接触参数的计算公式，分析了颗粒接触参数的影响因素，调查了颗粒接触参数对成岩相的表征效果；满足了低渗-致密砂岩储层勘探开发的需求，为低渗-致密砂岩的成岩相特征参数研究提供了理论依据和实际价值。
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、一种表征成岩相特征的定量参数分析方法的技术流程图。
图2、研究区目标层位砂岩的成岩演化序列。
图3、研究区目标层位砂岩的成岩相分类方案。
图4、接触类型判别的示意图。
图5、不稳定组分溶蚀相的岩相学显微照片。
图6、不稳定组分溶蚀相的颗粒接触参数的提取示意图。
图7、方解石胶结相的岩相学显微照片。
图8、方解石胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。
图9、绿泥石膜胶结相的岩相学显微照片。
图10、绿泥石膜胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。
图11、石英次生加大胶结相的岩相学显微照片。
图12、石英次生加大胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。
图13、压实致密相的岩相学显微照片。
图14、压实致密相的颗粒接触参数的提取示意图。
图15、强/弱接触长度指数与孔隙度的之一交会图。
图16、强/总接触长度指数与孔隙度的之交二会图。
图17、强/弱接触类型指数与孔隙度的之三交会图。
图18、强/总接触类型指数与孔隙度的之四交会图。
图19、强/弱接触长度指数与密度的之一交会图。
图20、强/总接触长度指数与密度的之二交会图。
图21、强/弱接触类型指数与密度的之三交会图。
图22、强/总接触类型指数与密度的之四交会图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
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。
为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对实施例的限定。
实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图10、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21及图22所示，一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，属于储层地质学和地震沉积学研究领域，提出表征成岩相特征的颗粒接触定量参数，含有以下步骤；收集整理研究区目标层位低渗-致密砂岩的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片等图像资料，建立成岩演化序列；将低渗-致密砂岩储层划分为5种成岩相，分析统计每种成岩相的图像资料，进行矿物学描述和接触类型判别；在铸体薄片和阴极发光薄片的图像资料上统计出点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，建立表征成岩相特征的颗粒接触参数的计算公式；分析颗粒接触参数的影响因素，调查孔隙度、密度与颗粒接触参数之间的关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果。
还含有以下步骤：
步骤2)中成岩演化序列的建立，其主要的技术特征如下；
充分利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据分析压实作用、石英胶结作用、方解石胶结作用、粘土矿物转化和溶蚀作用，通过自生矿物结构关系建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩演化序列；其具体评价流程如下；
(1)压实作用的岩相学证据包括矿物颗粒之间缝合接触、凹凸接触、点接触、线接触、韧性颗粒变形、刚性颗粒破裂和云母弯曲。
(2)石英胶结物的沉淀作用主要是由于石英颗粒的压溶作用、不稳定矿物颗粒的溶蚀作用、蒙脱石的伊利石化和石英颗粒的碱性溶蚀作用；石英胶结物主要包括石英次生加大和自生石英微晶。
(3)方解石胶结物的沉淀作用主要来源于局部碎屑碳酸盐颗粒、生物碎屑、来自邻近泥岩或烃源岩等等；方解石胶结物主要包括早期方解石胶结物和晚期铁方解石胶结物。
(4)粘土矿物主要包括绿泥石、伊利石和伊利石/蒙脱石混合层；绿泥石和伊利石是砂岩中两类主要的自生粘土。自生绿泥石主要包括绿泥石膜和孔隙充填绿泥石；绿泥石膜与石英颗粒之间没有其他胶结物，说明绿泥石膜形成时间早于早期方解石胶结物和溶蚀作用。孔隙充填绿泥石是以分散片状或与伊利石共生的绒球状绿泥石存在粒间孔隙和溶蚀孔隙中，说明孔隙充填绿泥石可能与自生伊利石同时形成或形成在自生伊利石之后。自生伊利石包括片状伊利石、蜂窝状伊利石、丝状伊利石和毛发状伊利石；弯曲片状、蜂窝状伊利石与自生微晶石英共生，说明片状和蜂窝状伊利石可能是蒙脱石向伊利石转化的结果；而丝状和毛发状伊利石可能是直接从孔隙水中沉淀出来的。丝状伊利石与石英次生加大共生，说明丝状伊利石形成在石英次生加大之后。
(5)溶蚀作用通过生成次生孔隙改善储层物性。目标层位低渗-致密砂岩中长石、岩屑和方解石胶结物的溶蚀作用主要发生在长石解理面、双晶缝或岩屑和碳酸盐胶结物边缘，形成粒间溶孔、粒内溶孔和铸膜孔。在成岩作用过程中，伴随着大量有机酸和CO2酸性流体进入到目标层位砂岩中，长石和岩屑发生溶蚀作用，形成次生孔隙、高岭石和石英胶结物。当目标层位砂岩储层温度达到120℃-160℃，有机酸开始脱羧基形成烃类和CO2，导致了长石和岩屑的溶蚀作用。在长石的解理上可以观察到局部溶蚀作用。随着溶蚀作用的逐渐增强，长石中溶蚀孔隙逐渐沿着解理方向发育，从而形成粒内溶孔和铸模孔。碱性长石和碎屑的溶蚀作用形成次生孔隙，粒内溶孔中分布少量的丝状伊利石；早期的方解石胶结物被溶蚀，说明早期方解石胶结物的形成早于溶蚀作用。
最后，基于来自铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜检测的矿物结构关系、流体包裹体均一温度、埋藏史-热史和先前的成岩演化序列，建立成岩演化序列；成岩演化序列的早成岩作用包括(1)伴随着沉积作用的原生碱性孔隙水条件下初始压实作用、绿泥石膜和早期方解石胶结物的形成和(2)由于渐新世末期大气淡水淋滤事件长石和岩屑的溶蚀作用；成岩演化序列的中成岩作用包括(1)由于中新世早期中期有机酸和CO2酸性流体长石、岩屑和方解石胶结物的溶蚀作用、高岭石和石英胶结物的沉淀作用、次生孔隙的形成；(2)在中新世晚期抬升剥蚀阶段自生微晶石英的沉淀作用；(3)中新世晚期至现今区域稳定沉降阶段伊利石、绿泥石和晚期铁方解石胶结物的形成。
步骤3)中低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，其主要的技术特征如下；
在低渗-致密砂岩的成岩演化序列研究基础上，以成岩作用和成岩矿物为划分依据，建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，这些成岩相包括绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相。
步骤5)中矿物学描述和接触类型判别，其主要的技术特征如下；
通过铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片，对低渗-致密砂岩样品进行矿物学描述和接触类型判别；在开始颗粒接触长度测量之前，首先需要对低渗-致密砂岩样品进行矿物学定量分析和描述，估计大约有多少胶结物以及存在哪些类型的胶结物，以及使用光学显微镜测量矿物颗粒的接触类型；其具体评价流程如下；
首先，采用点统计方法对铸体薄片进行定量统计，获取铸体薄片定量统计数据。
准备了蓝色环氧树脂侵染薄片，用于岩相学和成岩作用分析。薄片部分用茜素红染色，用于碳酸盐矿物的测定。对致密砂岩样品进行岩相学点数。对每个铸体薄片进行至少300个点次的点统计，来获得矿物组成、自生矿物含量、孔隙类型含量数据。
利用配备图像处理软件的蔡司Axioscope Al APOL数字透射显微镜，评价了砂岩的颗粒尺寸。对于测量任何的矿物或孔隙成分的体积百分比，每个铸体薄片的点统计产生5.5‰或更小的标准偏差，在95％置信水平下。孔隙类型包括原生粒间孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔。
基于岩相学分析，岩芯样品被用来制备阴极发光薄片。这些阴极发光薄片被用来了解胶结顺序、胶结物分布及次生孔隙的识别。砂岩样品首先被剖光到40μm厚度薄片，使用Cambridge CL 8200 MK5探测器和Zeiss Microscope在加速电压10kV和束电流250uA条件下拍摄阴极发光薄片图像。
其次，采用扫描电镜观察识别砂岩样品中自生矿物的主要类型。
利用扫描电镜结合能谱仪分析了砂岩样品中自生矿物的主要类型和明显的孔隙空间。在20keV的加速电压下，使用扫描电子显微镜下观察，以确定孔隙几何结构、胶结物形态，用于记录矿物之间的结构关系。
最后，为了提取表征成岩相特征的定量参数，在铸体薄片和阴极发光薄片的图像资料进行接触类型识别。接触类型通常包括漂浮结构、点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触；接触性质主要表现为颗粒与颗粒接触、颗粒与基质接触、颗粒与胶结物接触、颗粒与孔隙接触。
接触类型判别主要是分析目标层位砂岩的铸体薄片和阴极发光薄片的显微照片中接触类型；为了更好地表征成岩相特征的定量参数，从接触类型和接触性质出发，接触类型主要包括点接触、线接触、颗粒与胶结物接触(凹凸接触)、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触。
其中：
点接触：颗粒之间呈点状接触。
线接触：颗粒之间呈线状接触。
凹凸接触：颗粒之间呈曲线状接触。
缝合接触：颗粒之间呈缝合线状接触并具压溶作用。
颗粒与孔隙接触：颗粒与孔隙之间边界。
颗粒与基质接触：颗粒与基质之间凹凸接触。
相比于以往接触类型通常包括漂浮结构、点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触；为了更好地表示成岩相的矿物成分、胶结物和孔隙空间的实际分布，获取可用的、符合地质认识的表征成岩相特征的定量参数，本权利要求的接触类型包括点接触、线接触、颗粒与胶结物接触(凹凸接触)、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触。
步骤6)中成岩相特征定量参数的提取，其主要特征如下；
当决定研究成岩相特征定量参数时，其目的不仅是测量一个数值来作为表征成岩相特征的定量参数，而是要通过表征成岩相特征的定量参数来建立起成岩相与弹性参数之间联系。
提出表征成岩相特征的定量参数。本发明提出的表征成岩相特征的定量参数是颗粒接触参数；颗粒接触参数不仅是一个数值来表示表征成岩相特征的定量参数，而是要通过表征成岩相特征的定量参数来建立成岩相与弹性参数之间的联系；由于成岩作用引起的颗粒和颗粒接触的严重结构变化，将颗粒接触视为一个区域是更为合适的。每个铸体薄片取两张显微照片，统计每张显微照片的点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，直到这些数据具有统计学意义，然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和；其中，总接触类型表示点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的总和；强接触表示缝合接触、颗粒与胶结物接触(凹凸接触)、颗粒与基质接触的总和。在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，建立强/弱接触类型指数、强/总接触类型指数、强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数的计算公式，获取表征成岩相特征的定量参数；其具体评价流程如下：
在铸体薄片和阴极发光薄片的图像资料上统计出不同接触类型的数量和长度数据。在每个铸体薄片上进行至少500个接触类型点数来确保统计数据的统计学意义。
每个铸体薄片取两张显微照片，在显微照片上使用一个81(9×9)正方形网格上，根据识别的颗粒接触类型人-机交互地识别点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触并且标记出颗粒接触长度，直到这些数据具有统计学意义；然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和。
通过人-机交互地识别出颗粒接触数量和长度数据，如果做好颗粒接触类型的图像标签数据，通过机器学习算法可以批量识别显微照片中颗粒接触数量和长度数据。
本发明不涉及颗粒尺寸的测量，颗粒尺寸的测量通过图像分析系统可以很方便地测量出来。
在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，为了获得表征成岩相特征的定量参数，建立了强/弱接触类型指数(SOWC)、强/总接触类型指数(SOTC)、强/弱接触长度指数(SOWCD)、强/总接触长度指数(SOTCD)的计算公式，具体内容如下。
强/弱接触类型指数(SOWC)是指砂岩中强接触类型数量与弱接触类型数量的比值，其计算公式如下：
强/总接触类型指数(SOTC)是指砂岩中强接触类型数量与总接触类型数量的比值，其计算公式如下：
式中，Su是指缝合接触数量与总接触类型数量的比例(％)；Ta是指点接触数量与总接触类型数量的比例(％)；Lo是指线接触数量与总接触类型数量的比例(％)；GC是指颗粒与胶结物接触(凹凸接触)数量与总接触类型数量的比例(％)；GV是指颗粒与孔隙接触数量与总接触类型数量的比例(％)；GM是指颗粒与基质接触数量与总接触类型数量的比例(％)；SOWC是指强接触类型数量与弱接触类型数量的比例(％)；SOTC是指强接触类型数量与总接触类型数量的比值(％)。
强/弱接触长度指数(SOWCD)是指砂岩中强接触类型长度与弱接触类型长度的比值，其计算公式如下：
强/总接触长度指数(SOTCD)是指砂岩中强接触类型长度与总接触类型长度的比值，其计算公式如下：
式中，SuDi表示第i个缝合接触长度；TaDj表示第j个点接触长度；LoDk表示第k个线接触长度；GCDl表示第l个颗粒与胶结物接触长度；GVDm，表示第m个颗粒与孔隙接触长度；GMDn表示第n个颗粒与基质接触长度；SOWCD表示强/弱接触长度指数；SOTCD表示强/总接触长度指数。
克服了同一批待统计图像资料的固定像素对应固定长度的需求，只需要在铸体薄片或阴极发光薄片的图像资料上统计出点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，就能准备地评价出颗粒接触参数；创新性地提取出表征成岩相特征的定量参数。
步骤7)中颗粒接触参数的影响因素分析，其主要特征如下；
颗粒接触参数的影响因素分析。颗粒接触参数的影响因素主要包括埋藏速度、孔隙压力、粘土薄膜的存在、孔隙流体以及颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用。依据颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用3个影响因素，分析其对颗粒接触参数的影响；颗粒尺寸和形状通过堆积充填影响着颗粒接触参数；接触类型是颗粒接触参数的岩相学表现，主要是受机械压实作用和颗粒间压溶作用控制的；成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大；其具体评价流程如下：
首先是颗粒尺寸和形状。研究发现，颗粒尺寸与颗粒接触参数具有明显的相关性；颗粒形状对颗粒接触参数的影响还不确定。
其次是接触类型。同一铸体薄片中颗粒接触类型的数量和长度数据对颗粒接触参数的影响是非常大的，主要是因为颗粒接触参数的计算公式就是根据接触类型的数量和长度数据建立的。当缝合接触、凹凸接触、颗粒与基质接触占主导地位时，颗粒接触参数的数值是高的；而当点接触、线接触、颗粒与孔隙接触占主导地位时，颗粒接触参数的数值是低的。
最后是成岩作用。成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大；目标层位低渗-致密砂岩的成岩作用主要是压实作用、胶结作用类型、溶蚀作用和绿泥石膜形成。压实作用对研究区目标层位低渗-致密砂岩起着主导的作用，是通过减少颗粒之间孔隙空间从而减少孔隙度的。石英胶结物和方解石胶结物是中等的硬度，而绿泥石膜是强的硬度；随着石英胶结物、方解石胶结物和绿泥石膜的增加，孔隙空间被堵塞，但发育不同胶结物的砂岩的密度、速度和岩石物理性质差异性显著增大，从而导致不同的颗粒接触参数；溶蚀作用通过溶解作用和沉淀作用影响着颗粒和孔隙空间的再分配，从而影响着颗粒接触参数。
步骤8)中调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，其主要特征如下；
提出的颗粒接触参数能否准确反映成岩相特征；调查颗粒接触参数与孔隙度之间的相关关系，并且调查颗粒接触参数与密度之间的相关关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果；具体操作步骤如下；
编制强/弱接触长度指数与孔隙度的交会图、编制强/总接触长度指数与孔隙度的交会图、编制强/弱接触类型指数与孔隙度的交会图、编制强/总接触类型指数与孔隙度的交会图。
编制强/弱接触长度指数与密度的交会图、编制强/总接触长度指数与密度的交会图、编制强/弱接触类型指数与密度的交会图、编制强/总接触类型指数与密度的交会图。
对比分析四个颗粒接触参数对成岩相的表征效果；
采用孔隙度、密度与刻画的颗粒接触参数的交会图，可以清晰地展示出颗粒接触参数对成岩相的区分效果。
通过步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)、步骤8)和步骤9)来评价出绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相的颗粒接触长度参数。
实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图10、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21及图22所示，一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，在表征成岩相特征的定量参数上取得创新，实现了成岩相从接触类型定量描述到接触长度参数定量分析的研究；这拓宽了低渗-致密砂岩中成岩相的研究范畴，填补了低渗-致密砂岩中成岩相的颗粒接触参数定量评价的空白，推动了低渗-致密砂岩储层中预测成岩相空间分布的进程，提高了低渗-致密砂岩储层中预测有利的成岩相的能力，旨在解决稀疏井区深层低渗-致密砂岩中表示成岩相特征的定量参数评价难的问题，进行表征成岩相特征的定量参数研究，具有重大的理论意义和实际价值，目标层位砂岩的成岩演化序列、成岩相分类方案、矿物学描述和接触类型判别、成岩相特征的定量参数和颗粒接触参数的影响因素、
一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，是通过成岩演化序列、成岩相分类方案、矿物学描述和接触类型判别、颗粒接触参数定量评价、颗粒接触参数的影响因素等内容来实现的，进而评价出低渗-致密砂岩的成岩相的颗粒接触参数和分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果。
一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，是在储层地质学和地震沉积学上取得理论创新；并且，综合铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜定量评价数据等，形成了一种表征成岩相特征的定量参数分析方法。进行成岩相的颗粒接触参数研究，并且分析了颗粒接触参数的影响因素，填补了低渗-致密砂岩中表征成岩相特征的定量参数研究方法理论，解决了低渗-致密砂岩中颗粒接触参数评价难的问题。并且可以根据业内科研人员的需求，根据不同的成岩相划分依据划分出多种成岩相，研究成岩相的颗粒接触参数，该方法具有科学性和普适性。
一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，给出了低渗-致密砂岩中成岩相的颗粒接触参数评价流程，较好地为低渗-致密砂岩中成岩相空间分布研究提供服务支持。
一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，为海上稀疏井区深层低渗-致密砂岩中成岩相研究提供技术支撑。本发明基于铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据，开展研究区目标层位砂岩的成岩演化序列、成岩相分类方案、矿物学描述和接触类型判别、成岩相特征的定量参数、颗粒接触参数等内容。
本实施例提供了一种表征成岩相特征的定量参数分析方法的技术流程图(图1)，包括以下步骤：
步骤(1)、以XX盆地XX凹陷内一个气田深层低渗-致密砂岩储层为例，目标层段砂岩是长石岩屑质石英砂岩、少量的长石质岩屑砂岩和岩屑砂岩，分选性是中等-好的，磨圆度是次棱角-次圆状；收集研究区目标层位砂岩的图像资料。获取目标层位低渗-致密砂岩的取芯砂岩样品，制作铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块；通过图像分析系统、阴极发光分析仪、扫描电镜和能谱仪分别获取铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块的图像资料；并且，收集整理研究区目标层位低渗-致密砂岩的铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜图像资料。
步骤(2)、成岩演化序列的建立。充分利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据分析压实作用、石英胶结作用、方解石胶结作用、粘土矿物转化和溶蚀作用，通过自生矿物结构关系建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩演化序列；图2是研究区目标层位砂岩的成岩演化序列。
步骤(3)、低渗-致密砂岩的成岩相分类方案。在步骤(2)基础上，以成岩作用和成岩矿物为划分依据，建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，这些成岩相包括绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相；图3是研究区目标层位砂岩的成岩相分类方案。
步骤(4)、图像资料分类统计。在步骤(3)的低渗-致密砂岩的成岩相分类方案基础上，统计分析每种成岩相的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片的图像资料。
步骤(5)、矿物学描述和接触类型判别。在开始颗粒接触长度测量之前，首先需要对低渗-致密砂岩样品进行矿物学定量分析和描述，估计大约有多少胶结物以及存在哪些类型的胶结物，以及使用光学显微镜测量矿物颗粒的接触类型；图4是接触类型判别的示意图。图中展示了如何测量经历成岩作用后的颗粒之间的不同类型颗粒接触的数量和长度数据。箭头显示了砂岩中点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒-孔隙接触和颗粒-基质接触。
步骤(6)、成岩相特征定量参数的提取。本发明提出的表征成岩相特征的定量参数是颗粒接触参数；颗粒接触参数不仅是一个数值来表示表征成岩相特征的定量参数，而是要通过颗粒接触参数来建立成岩相与弹性参数之间的联系；由于成岩作用引起的颗粒和颗粒接触的严重结构变化，将颗粒接触视为一个区域是更为合适的。每个铸体薄片取两张显微照片，统计每张显微照片的点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，直到这些数据具有统计学意义，然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和；其中，总接触类型表示点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的总和；强接触表示缝合接触、凹凸接触、颗粒与基质接触的总和。在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，创建强/弱接触类型指数、强/总接触类型指数、强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数的计算公式，获取表征成岩相特征的定量参数。
对不稳定组分溶蚀相、方解石胶结相、绿泥石膜胶结相、石英次生加大胶结相和压实致密相进行统计分析，图5是不稳定组分溶蚀相的岩相学显微照片，图6是不稳定组分溶蚀相的颗粒接触参数的提取示意图。图7是方解石胶结相的岩相学显微照片；图8是方解石胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。图9是绿泥石膜胶结相的岩相学显微照片；图10是绿泥石膜胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。图11是石英次生加大胶结相的岩相学显微照片；图12是石英次生加大胶结相的颗粒接触参数的提取示意图。图13是压实致密相的岩相学显微照片；图14是压实致密相的颗粒接触参数的提取示意图。
在此基础上，统计了研究区目标层位低渗-致密砂岩的绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相的颗粒接触参数，见表1。本发明实施例仅展示了每种成岩相的一个统计结果。其中，不稳定组分溶蚀相的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数和强/总接触类型指数分别是0.57726、0.3659、0.3417和0.2546，方解石胶结相的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数和强/总接触类型指数分别是4.8124、0.8279、2.5581和0.7189；绿泥石膜胶结相的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数、强/总接触类型指数分别是0.7343、0.4234、0.4161和0.2938，石英次生加大胶结相的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数和强/总接触类型指数分别是2.9609、0.7475、1.4652和0.5943，压实致密相的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数和强/总接触类型指数分别是7.2099、0.8782、3.1506和0.7591。
表1不同成岩相的颗粒接触参数定量统计
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(7)、颗粒接触参数的影响因素分析。依据(1)颗粒尺寸和形状、(2)接触类型和(3)成岩作用3个影响因素，分析其对颗粒接触参数的影响；颗粒尺寸和形状通过堆积充填影响着颗粒接触参数；接触类型是颗粒接触参数的岩相学表现，主要是受机械压实作用和颗粒间压溶作用控制的；成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大；
成岩作用对颗粒接触参数具有重要的影响。在0-70℃期间，绿泥石膜增加颗粒硬度，早期方解石胶结物使矿物颗粒呈现为漂浮结构；在70-80℃期间，初始胶结作用使颗粒骨架刚度迅速增加，每个颗粒接触应力迅速降低；在颗粒骨架初始加强后，通过进一步胶结作用增加颗粒接触面积对速度的影响不大。额外的胶结作用将主要影响孔隙度，而孔隙度又控制速度。
(8)、调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系。为了检查提出的颗粒接触参数能够准确反映成岩相特征，调查孔隙度、密度与颗粒接触参数之间的相关关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果；
图15是强/弱接触长度指数与孔隙度的交会图；图16是强/总接触长度指数与孔隙度的交会图；图17是强/弱接触类型指数与孔隙度的交会图；图18是强/总接触类型指数与孔隙度的交会图；图19是强/弱接触长度指数与密度的交会图；图20是强/总接触长度指数与密度的交会图；图21是强/弱接触类型指数与密度的交会图；图22是强/总接触类型指数与密度的交会图。
通过图15至图22可以看出，本发明提出的强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数、强/弱接触类型指数和强/总接触类型指数能够较好地表征、区分每种成岩相，是一个非常有效的表征成岩相特征的定量参数；综合对比分析这四个颗粒接触参数，强/总接触长度指数、强/总接触类型指数对成岩相的表征效果好于强/弱接触长度指数、强/弱接触类型指数。
压实作用在沉积后立即开始，机械压实作用是由增加的上覆盖层产生的垂直应力驱动的，而化学压实作用主要是由温度和压力控制的。机械压实作用是通过孔隙空间的减小、韧性颗粒变形和刚性颗粒破裂使颗粒骨架更加坚硬。砂岩储层中最重要的化学压实作用类型是石英颗粒之间压溶作用和石英的沉淀作用。在低渗-致密砂岩中，绿泥石膜防止石英胶结作用和保持孔隙度，控制速度。粘土颗粒的分布比粘土的体积量是更重要的(Miller&Stewart,1990；Vernik&Nur,1992)。早期方解石胶结物的形成晚于绿泥石膜的形成。早期方解石胶结物是在沉积时期或沉积后立即形成的，将骨架矿物颗粒胶结拼接起来；石英次生加大边通常生长在碎屑石英颗粒周缘，可以将多个碎屑石英颗粒胶结拼接起来。溶蚀作用是酸性流体存在期间发生的，在先存孔隙空间基础上铝硅酸盐矿物的溶蚀作用形成次生孔隙；
胶结物的实际分布和体积量是控制致密砂岩储层质量的重要因素。胶结物的实际分布主要包括(1)颗粒接触部分和(2)颗粒之间或部分颗粒之间。绿泥石膜和早期方解石胶结物主要分布在颗粒接触部分；绿泥石膜影响石英胶结作用和孔隙度，控制速度；颗粒接触部分带有一些绿泥石膜的颗粒框架明显地更硬。早期方解石胶结物占据孔隙空间，控制速度；早期方解石胶结物的体积量和实际分布共同控制着速度。石英胶结物主要分布在颗粒之间或部分颗粒之间。石英次生加大边可以将多个碎屑石英胶结拼接起来，从而增加砂岩中颗粒骨架的刚度和速度。
当低渗-致密砂岩经历压实作用和胶结作用时，颗粒接触的数量和长度会增加，这主要由于现有颗粒接触处的压实作用、胶结作用以及以前未接触的颗粒之间发生了桥接。
由于溶蚀作用已被证明对研究区目标层位砂岩样品中的孔隙度和颗粒间接触的数量有很大影响，它间接证明了溶蚀作用是影响深层低渗-致密砂岩速度变化的关键因素。
研究结果表明，不稳定组分溶蚀相、绿泥石膜胶结相、石英次生加大胶结相、方解石胶结相和压实致密相的强/总接触长度指数和强/总接触类型指数逐渐增加。
(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)，形成了一种成岩相的颗粒接触参数评价流程，提出了一种表征成岩相特征的定量参数分析方法。
如上，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 (6)

1.一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于,含有以下步骤；
收集整理研究区目标层位砂岩的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片图像资料，建立成岩演化序列，以成岩作用和成岩矿物为划分依据建立成岩相分类方案；根据成岩相分类统计图像资料，进行矿物学描述和接触类型判别；然后，在铸体薄片和阴极发光薄片上定量统计出不同接触类型的数量和长度数据，建立颗粒接触参数的计算公式并且计算出颗粒接触参数，分析颗粒接触参数的影响因素，调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，包括以下步骤：
步骤1)、收集研究区目标层位砂岩的图像资料，获取目标层位低渗-致密砂岩的取芯砂岩样品，制作铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块；通过图像分析系统、阴极发光分析仪、扫描电镜和能谱仪分别获取铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜样品块的图像资料；并且，收集整理目标层位低渗-致密砂岩的铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜图像资料；
步骤2)、成岩演化序列的建立，充分利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片和扫描电镜矿物定量评价数据分析压实作用、石英胶结作用、方解石胶结作用、粘土矿物转化和溶蚀作用，通过自生矿物结构关系建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩演化序列；
步骤3)、低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，在步骤2)基础上，以成岩作用和成岩矿物为划分依据，建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，这些成岩相包括绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相；
步骤4)、图像资料分类统计，在步骤3)的低渗-致密砂岩的成岩相分类方案基础上，统计分析每种成岩相的铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片图像资料；
步骤5)、矿物学描述和接触类型判别，在开始颗粒接触长度测量之前，首先需要对低渗-致密砂岩样品进行矿物学定量分析和描述，估计大约有多少胶结物以及存在哪些类型的胶结物，以及使用光学显微镜测量矿物颗粒的接触类型；
步骤6)、成岩相特征定量参数的提取，表征成岩相特征的定量参数是颗粒接触参数；颗粒接触参数不仅是一个数值来表示表征成岩相特征的定量参数，而且是要通过表征成岩相特征的定量参数来建立成岩相与弹性参数之间的联系；每个铸体薄片取两张显微照片，统计每张显微照片的点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的数量和长度数据，直到这些数据具有统计学意义，然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和；其中，总接触类型表示点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触的总和；强接触表示缝合接触、凹凸接触、颗粒与基质接触的总和，在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，建立了强/弱接触类型指数、强/总接触类型指数、强/弱接触长度指数、强/总接触长度指数的计算公式，获取表征成岩相特征的定量参数；
步骤7)、颗粒接触参数的影响因素分析，依据颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用3个影响因素，分析其对颗粒接触参数的影响；颗粒尺寸和形状通过堆积充填影响着颗粒接触参数；接触类型是颗粒接触参数的岩相学表现，主要是受机械压实作用和颗粒间压溶作用控制的；成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大；
步骤8)、调查颗粒接触参数与孔隙度、密度的关系，为了检查提出的颗粒接触参数能够准确反映成岩相特征，调查孔隙度、密度与颗粒接触参数之间的相关关系，分析颗粒接触参数对成岩相的表征效果，
步骤2)中成岩演化序列的建立，包括步骤如下；
(1)压实作用的岩相学证据包括矿物颗粒之间缝合接触、凹凸接触、点接触、线接触、韧性颗粒变形、刚性颗粒破裂和云母弯曲，
(2)石英胶结物的沉淀作用主要是由于石英颗粒的压溶作用、不稳定矿物颗粒的溶蚀作用、蒙脱石的伊利石化和石英颗粒的碱性溶蚀作用；石英胶结物主要包括石英次生加大和自生石英微晶，
(3)方解石胶结物的沉淀作用主要来源于局部碎屑碳酸盐颗粒、生物碎屑、来自邻近泥岩或烃源岩；方解石胶结物主要包括早期方解石胶结物和晚期铁方解石胶结物，
(4)粘土矿物主要包括绿泥石、伊利石和伊利石/蒙脱石混合层；绿泥石和伊利石是砂岩中两类主要的自生粘土，自生绿泥石主要包括绿泥石膜和孔隙充填绿泥石；绿泥石膜与石英颗粒之间没有其他胶结物，说明绿泥石膜形成时间早于早期方解石胶结物和溶蚀作用，孔隙充填绿泥石是以分散片状或与伊利石共生的绒球状绿泥石存在粒间孔隙和溶蚀孔隙中，说明孔隙充填绿泥石可能与自生伊利石同时形成或形成在自生伊利石之后，自生伊利石包括片状伊利石、蜂窝状伊利石、丝状伊利石和毛发状伊利石；弯曲片状、蜂窝状伊利石与自生微晶石英共生，说明片状和蜂窝状伊利石可能是蒙脱石向伊利石转化的结果；而丝状和毛发状伊利石可能是直接从孔隙水中沉淀出来的，丝状伊利石与石英次生加大共生，说明丝状伊利石形成在石英次生加大之后，
(5)溶蚀作用通过生成次生孔隙改善储层物性，目标层位低渗-致密砂岩中长石、岩屑和方解石胶结物的溶蚀作用主要发生在长石解理面、双晶缝或岩屑和碳酸盐胶结物边缘，形成粒间溶孔、粒内溶孔和铸膜孔，在成岩作用过程中，伴随着大量有机酸和CO2酸性流体进入到目标层位砂岩中，长石和岩屑发生溶蚀作用，形成次生孔隙、高岭石和石英胶结物，当目标层位砂岩储层温度达到120℃-160℃，有机酸开始脱羧基形成烃类和CO2，导致了长石和岩屑的溶蚀作用，在长石的解理上能够观察到局部溶蚀作用，随着溶蚀作用的逐渐增强，长石中溶蚀孔隙逐渐沿着解理方向发育，从而形成粒内溶孔和铸模孔，碱性长石和碎屑的溶蚀作用形成次生孔隙，粒内溶孔中分布少量的丝状伊利石；早期的方解石胶结物被溶蚀，说明早期方解石胶结物的形成早于溶蚀作用，
最后，基于来自铸体薄片、阴极发光薄片和扫描电镜检测的矿物结构关系、流体包裹体均一温度、埋藏史-热史和先前的成岩演化序列，建立成岩演化序列；成岩演化序列的早成岩作用包括(1)伴随着沉积作用的原生碱性孔隙水条件下初始压实作用、绿泥石膜和早期方解石胶结物的形成和(2)由于渐新世末期大气淡水淋滤事件长石和岩屑的溶蚀作用；成岩演化序列的中成岩作用包括(1)由于中新世早期中期有机酸和CO2酸性流体长石、岩屑和方解石胶结物的溶蚀作用、高岭石和石英胶结物的沉淀作用、次生孔隙的形成；(2)在中新世晚期抬升剥蚀阶段自生微晶石英的沉淀作用；(3)中新世晚期至现今区域稳定沉降阶段伊利石、绿泥石和晚期铁方解石胶结物的形成,
在铸体薄片和阴极发光薄片的图像资料上统计出不同接触类型的数量和长度数据，在每个铸体薄片上进行至少500个接触类型点数来确保统计数据的统计学意义，
每个铸体薄片取两张显微照片，在显微照片上使用一个81(9×9)正方形网格上，根据识别的颗粒接触类型人-机交互地识别点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触并且标记出颗粒接触长度，直到这些数据具有统计学意义；然后求取每个铸体薄片的两张显微照片的总和，
通过人-机交互地识别出颗粒接触数量和长度数据，做好颗粒接触类型的图像标签数据，通过机器学习算法能够批量识别显微照片中颗粒接触数量和长度数据，
在测量了颗粒接触类型的数量和长度数据基础上，为了获得表征成岩相特征的定量参数，建立了强/弱接触类型指数(SOWC)、强/总接触类型指数(SOTC)、强/弱接触长度指数(SOWCD)、强/总接触长度指数(SOTCD)的计算公式，具体内容如下，
强/弱接触类型指数(SOWC)是指砂岩中强接触类型数量与弱接触类型数量的比值，其计算公式如下：
强/总接触类型指数(SOTC)是指砂岩中强接触类型数量与总接触类型数量的比值，其计算公式如下：
式中，Su是指缝合接触数量与总接触类型数量的比例(％)；Ta是指点接触数量与总接触类型数量的比例(％)；Lo是指线接触数量与总接触类型数量的比例(％)；GC是指颗粒与胶结物接触数量与总接触类型数量的比例(％)；GV是指颗粒与孔隙接触数量与总接触类型数量的比例(％)；GM是指颗粒与基质接触数量与总接触类型数量的比例(％)；SOWC是指强接触类型数量与弱接触类型数量的比例(％)；SOTC是指强接触类型数量与总接触类型数量的比值(％)，
强/弱接触长度指数(SOWCD)是指砂岩中强接触类型长度与弱接触类型长度的比值，其计算公式如下：
强/总接触长度指数(SOTCD)是指砂岩中强接触类型长度与总接触类型长度的比值，其计算公式如下：
式中，SuDi表示第i个缝合接触长度；TaDj表示第j个点接触长度；LoDk表示第k个线接触长度；GCDl表示第l个颗粒与胶结物接触长度；GVDm，表示第m个颗粒与孔隙接触长度；GMDn表示第n个颗粒与基质接触长度；SOWCD表示强/弱接触长度指数；SOTCD表示强/总接触长度指数。
2.如权利要求1所述的一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于步骤3)中低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，其特征在于,在低渗-致密砂岩的成岩演化序列研究基础上，以成岩作用和成岩矿物为划分依据，建立目标层位低渗-致密砂岩的成岩相分类方案，这些成岩相包括绿泥石膜胶结相、方解石胶结相、不稳定组分溶蚀相、石英次生加大胶结相和压实致密相。
3.如权利要求2所述的一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于步骤5)中矿物学描述和接触类型判别，其特征在于,通过铸体薄片、扫描电镜和阴极发光薄片，对低渗-致密砂岩样品进行矿物学描述和接触类型判别；在开始颗粒接触长度测量之前，首先需要对低渗-致密砂岩样品进行矿物学定量分析和描述，估计大约有多少胶结物以及存在哪些类型的胶结物，以及使用光学显微镜测量矿物颗粒的接触类型；其具体评价流程如下；
首先，采用点统计方法对铸体薄片进行定量统计，获取铸体薄片定量统计数据，
准备了蓝色环氧树脂侵染薄片，用于岩相学和成岩作用分析，薄片部分用茜素红染色，用于碳酸盐矿物的测定，对致密砂岩样品进行岩相学点数，对每个铸体薄片进行至少300个点次的点统计，来获得矿物组成、自生矿物含量、孔隙类型含量数据，利用配备图像处理软件的蔡司Axioscope Al APOL数字透射显微镜，评价了砂岩的颗粒尺寸，对于测量任何的矿物或孔隙成分的体积百分比，每个铸体薄片的点统计产生5.5‰或更小的标准偏差，在95％置信水平下，孔隙类型包括原生粒间孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔，
基于岩相学分析，岩芯样品被用来制备阴极发光薄片，这些阴极发光薄片被用来了解胶结顺序、胶结物分布及次生孔隙的识别，砂岩样品首先被剖光到40μm厚度薄片，使用Cambridge CL 8200MK5探测器和Zeiss Microscope在加速电压10kV和束电流250uA条件下拍摄阴极发光薄片图像，
其次，采用扫描电镜观察识别砂岩样品中自生矿物的主要类型，
利用扫描电镜结合能谱仪分析了砂岩样品中自生矿物的主要类型和明显的孔隙空间，在20keV的加速电压下，使用扫描电子显微镜下观察，以确定孔隙几何结构、胶结物形态，用于记录矿物之间的结构关系，
最后，为了提取表征成岩相特征的定量参数，在铸体薄片和阴极发光薄片的图像资料进行接触类型识别，接触类型通常包括漂浮结构、点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触；接触性质主要表现为颗粒与颗粒接触、颗粒与基质接触、颗粒与胶结物接触、颗粒与孔隙接触，
接触类型判别主要是分析目标层位砂岩的铸体薄片和阴极发光薄片的显微照片中接触类型；为了更好地表征成岩相特征的定量参数，本权利要求从接触类型和接触性质出发，
接触类型主要包括点接触、线接触、颗粒与胶结物接触、缝合接触、颗粒与孔隙接触、颗粒与基质接触，其中，
点接触：颗粒之间呈点状接触；
线接触：颗粒之间呈线状接触；
凹凸接触：颗粒之间呈曲线状接触；
缝合接触：颗粒之间呈缝合线状接触并具压溶作用；
颗粒与孔隙接触：颗粒与孔隙之间边界；
颗粒与基质接触：颗粒与基质之间凹凸接触。
4.如权利要求3所述的一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于步骤6)中成岩相特征定量参数的提取，其特征在于,当决定研究成岩相特征定量参数时，其目的不仅是测量一个数值来作为表征成岩相特征的定量参数，而是要通过表征成岩相特征的定量参数来建立起成岩相与弹性参数之间联系，
由于成岩作用引起的颗粒和颗粒接触的严重结构变化，将颗粒接触视为一个区域是更为合适的。
5.如权利要求4所述的一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于步骤7)中颗粒接触参数的影响因素分析，其特征在于,
颗粒接触参数的影响因素分析，颗粒接触参数的影响因素主要包括埋藏速度、孔隙压力、粘土薄膜的存在、孔隙流体以及颗粒尺寸和形状、接触类型和成岩作用，其具体评价流程如下：
首先是颗粒尺寸和形状，研究发现，颗粒尺寸与颗粒接触参数具有明显的相关性；颗粒形状对颗粒接触参数的影响还不确定，
其次是接触类型，同一铸体薄片中颗粒接触类型的数量和长度数据对颗粒接触参数的影响是非常大的，主要是因为颗粒接触参数的计算公式就是根据接触类型的数量和长度数据建立的，当缝合接触、凹凸接触、颗粒与基质接触占主导地位时，颗粒接触参数的数值是高的；而当点接触、线接触、颗粒与孔隙接触占主导地位时，颗粒接触参数的数值是低的，
最后是成岩作用，成岩作用主要是作用于颗粒-颗粒上或颗粒接触点处/周围，对颗粒接触参数的影响很大；目标层位低渗-致密砂岩的成岩作用主要是压实作用、胶结作用类型、溶蚀作用和绿泥石膜形成，压实作用对研究区目标层位低渗-致密砂岩起着主导的作用，是通过减少颗粒之间孔隙空间从而减少孔隙度的，石英胶结物和方解石胶结物是中等的硬度，而绿泥石膜是强的硬度；随着石英胶结物、方解石胶结物和绿泥石膜的增加，孔隙空间被堵塞，但发育不同胶结物的砂岩的密度、速度和岩石物理性质差异性显著增大，从而导致不同的颗粒接触参数；溶蚀作用通过溶解作用和沉淀作用影响着颗粒和孔隙空间的再分配，从而影响着颗粒接触参数。
6.如权利要求5所述的一种表征成岩相特征的定量参数分析方法，其特征在于步骤8)，其特征在于,编制强/弱接触长度指数与孔隙度的交会图、编制强/总接触长度指数与孔隙度的交会图、编制强/弱接触类型指数与孔隙度的交会图、编制强/总接触类型指数与孔隙度的交会图；
编制强/弱接触长度指数与密度的交会图、编制强/总接触长度指数与密度的交会图、编制强/弱接触类型指数与密度的交会图、编制强/总接触类型指数与密度的交会图；
对比分析四个颗粒接触参数对成岩相的表征效果；
采用孔隙度、密度与刻画的颗粒接触参数的交会图，能够清晰地展示出颗粒接触参数对成岩相的区分效果。
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