| 专利名称： |
基于成岩相测井识别技术模拟计算碎屑岩储层孔隙度的方法 |
| 摘要： |
本发明公开了一种基于成岩相测井识别技术模拟计算碎屑岩储层孔隙度的方法，提供了一种基于成岩相测井识别技术模拟计算碎屑岩储层孔隙度的方法，该方法通过成岩相测井识别技术，对研究区成岩相进行精细研究，从而建立研究区现今成岩相剖面(Present DiageneticFacies Profile abbr.PDFP)，最后结合研究区埋藏史、热史、流体史、压力史，模拟计算井段碎屑岩孔隙度。 |
| 专利类型： |
发明专利 |
| 国家地区组织代码： |
湖北;42 |
| 申请人： |
长江大学 |
| 发明人： |
张昌民;钱文蹈;尹太举;侯国伟;何苗;陈哲;夏敏 |
| 专利状态： |
有效 |
| 发布日期： |
2019-01-01T00:00:00+0800 |
| 申请号： |
CN201810116777.2 |
| 公开号： |
CN108362621A |
| 代理机构： |
武汉开元知识产权代理有限公司 42104 |
| 代理人： |
陈家安;冯超 |
| 分类号： |
G01N15/08(2006.01)I;G01V11/00(2006.01)I;G;G01;G01N;G01V;G01N15;G01V11;G01N15/08;G01V11/00 |
| 申请人地址： |
430100 湖北省武汉市蔡甸区蔡甸街大学路111号 |
| 主权项： |
1.一种基于成岩相测井识别技术模拟计算碎屑岩储层孔隙度的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)收集研究区地质资料2)建立成岩作用数据库在埋藏过程中，根据不同期次、不同类型的成岩作用建立成岩作用数据库；该成岩作用数据库根据不同类型成岩作用由3个小数据库组成，分为压实作用数据库D‑Com、胶结作用数据库D‑Cem和溶蚀作用数据库D‑Dis；(1)压实作用数据库D‑Com压实作用数据库根据温度和压实率建立；(2)胶结作用数据D‑Cem胶结作用数据库根据温度和不同矿物Mi的胶结率建立；(3)溶蚀作用数据库D‑Dis溶蚀作用数据库根据温度和不同矿物Mi溶蚀率建立；3)建立成岩相数据库根据成岩作用，成岩相数据库表示为：F＝∑fi其中：F为成岩相；fi为成岩作用，成岩作用包括压实作用D‑Com、胶结作用D‑Cem和溶蚀作用D‑Dis；压实作用D‑Com包括ⅠA强压实、ⅠA中压实、ⅠA弱压实、ⅠB强压实、ⅠB中压实、ⅠB弱压实、ⅡA强压实、ⅡA中压实、ⅡA弱压实、ⅡB强压实、ⅡB中压实、ⅡB弱压实、Ⅲ强压实、Ⅲ中压实、Ⅲ弱压实；胶结作用D‑Cem包括ⅠA‑Mi强胶结、ⅠA‑Mi中胶结、ⅠA‑Mi弱胶结、ⅠB‑Mi强胶结、ⅠB‑Mi中胶结、ⅠB‑Mi弱胶结、ⅡA‑Mi强胶结、ⅡA‑Mi中胶结、ⅡA‑Mi弱胶结、ⅡB‑Mi强胶结、ⅡB‑Mi中胶结、ⅡB‑Mi弱胶结、Ⅲ‑Mi强胶结、Ⅲ‑Mi中胶结和Ⅲ‑Mi弱胶结；溶蚀作用D‑Dis包括ⅠA‑Mi强溶蚀、ⅠA‑Mi中溶蚀、ⅠA‑Mi弱溶蚀、ⅠB‑Mi强溶蚀、ⅠB‑Mi中溶蚀、ⅠB‑Mi弱溶蚀、ⅡA‑Mi强溶蚀、ⅡA‑Mi中溶蚀、ⅡA‑Mi弱溶蚀、ⅡB‑Mi强溶蚀、ⅡB‑Mi中溶蚀、ⅡB‑Mi弱溶蚀、Ⅲ‑Mi强溶蚀、Ⅲ‑Mi中溶蚀和Ⅲ‑Mi弱溶蚀；4)建立成岩相孔隙演化数学模型建立成岩作用与孔隙演化数学模型，其中，成岩作用包括压实作用、石英胶结作用、长石胶结作用、方解石胶结作用、白云石胶结作用、黏土胶结作用、长石溶蚀作用、石英溶蚀作用、方解石溶蚀作用和白云石溶蚀作用；各种成岩作用模型如下：(1)压实数学模型D1根据压实减孔量与深度、原始结构之间的关系，确定不同埋深下不同碎屑岩减孔量，具体计算公式如下：![]() 其中：颗粒密度ρs＝2650kg/m3；水密度ρw＝1.0×103kg/m3；k1为常数，k1＝0.67；c为常数，c＝3.68×10‑8Pa‑1；重力g＝9.8N/kg；VCom为压实作用改变孔隙体积百分量，％；(2)溶蚀数学模型D2a.石英溶蚀模型D2‑1![]() 其中：VQue_Dis为石英溶蚀作用改变孔隙体积百分含量，％；T为热力学温度，T＝273+T0+c*(H‑H0)，T0为古地温，c为地温梯度，℃/m，H为地层埋深，H0为恒温带温度；ρH20为常温条件下水密度；b.长石溶蚀模型D2‑2![]() 其中：t为距今时间，Ma；![]() 为平均孔隙度，％；t1为地层温度首次达到70℃的时间，Ma；t2为地层温度首次达到90℃对应的时间，Ma；Δt＝t1‑t2；VFel_Dis为长石溶蚀作用改变孔隙体积百分含量，％；c.方解石溶蚀模型D2‑3VCal_Dis＝‑6.169e‑14*(X)^4+6.266e‑10*(X)^3‑2.198e‑06*(X)^2+0.005019*(X)+1.442；其中：x埋藏深度(Km)；VCal_Dis为方解石溶蚀作用改变孔隙体积百分含量，％；d.白云石溶蚀模型D2‑4VDol_Dis＝‑0.0619(X)^6+1.1466(X)^5‑7.7836(X)^4+23.231(X)^3‑28.939(X)^2+14.147(X)+0.0261；其中：x埋藏深度，Km；VDol_Dis为白云石溶蚀作用改变孔隙体积百分含量，％；(3)胶结数学模型D3建立起不同类型胶结物的数学模型，从而定量刻画碎屑岩在成岩过程中孔隙减小量；a.石英胶结模型D3‑1![]() 其中：a，b为常数，a＝1.98×10‑22，b＝0.022℃(‑1)；VQue_Cem为石英胶结作用改变孔隙体积百分量，％；M为石英的摩尔质量，g/mol；ρ为石英的密度，g/cm3；T为反应温度，℃；T＝cn*z+dn，cn为地温梯度，℃/m；dn为地表温度或恒温带温度，℃；z为地层埋藏深度，m；A0为自生石英开始形成时石英颗粒原始表面积；A0＝6fV/D；D为石英颗粒的粒径，mm；V为单位砂岩体积，mm3；f为单位体积砂岩中石英的体积百分含量；c为平均每年地层温度的平均改变量，℃/y；b.长石胶结模型D3‑2VFel_Cem＝(3.37798E‑16*(X)^5‑0.00000000000453665*(X)^4+0.0000000218747*(X)^3‑0.0000457498*(X)^2+0.049135*(X)+8.67813)/5；其中：x埋藏深度，Km；VFel_Cem为长石胶结作用改变孔隙体积百分量，％；c.方解石胶结模型D3‑3VCal_Cem＝‑6.169e‑14*(X)^4+6.266e‑10*(X)^3‑2.198e‑06*(X)^2+0.005019*(X)+1.44；其中：x埋藏深度(Km)；VCal_Cem为方解石胶结作用改变孔隙体积百分量，％；d.白云石胶结模型D3‑4VDol_Cem＝‑0.0619(X)^6+1.1466(X)^5‑7.7836(X)4^4+23.231(X)^3‑28.939(X)^2+14.147(X)+0.0261；其中：x埋藏深度，Km；VDol_Cem为白云石胶结作用改变孔隙体积百分量，％；e.粘土胶结模型D3‑5VCla_Cem＝1.22932e‑013*(X)^4‑1.01647e‑009*(X)^3+3.57019e‑006*(X)^2‑0.00194129*(X)+2.2677；其中：x埋藏深度，Km；VCla_Cem为黏土胶结作用改变孔隙体积百分量，％；5)确定模拟地层成岩序列(1)确定成岩相基于测井数据，它包括井径CAL、补偿中子测井CNL、密度测井DEN、深/浅侧向电阻率RLLD/RLLS、自然伽马GR、自然伽马能谱测井U、Th、K、声波时差AC和光电界面吸收指数PE，采用不同测井曲线组合，判识不同深度井段成岩相类型：F＝∑kili其中：F为通过测井分析识别的成岩相，成岩相为各种成岩作用之和，即：D‑Com+D‑Cem+D‑Dis；(2)确定地层模型参数a.根据研究区埋藏史恢复地层L在不同演化阶段埋深：L(Dep)＝F(X，Y，Z，t)；b.根据研究区温度史恢复地层L在不同演化阶段温度：L(Tem)＝G(X，Y，Z，t)；6)模拟计算(1)根据目标层的成岩相数据，确定模拟点孔隙演化数学模型：![]() 其中：Φ0为总孔隙度；Φ为现今孔隙值；Φi为与成岩相对应的孔隙度影响因素，0≤i≤2；i＝0，为压实影响因素；i＝1，为胶结影响因素；i＝2，为溶蚀影响因素；fi为孔隙度影响因子，fi＝0或fi＝1；ki为孔隙度影响系数，当成岩作用为ⅠA强压实、ⅠB强压实、ⅡA强压实、ⅡB强压实、ⅠA‑Mi强胶结、ⅠB‑Mi强胶结、ⅡA‑Mi强胶结、ⅡB‑Mi强胶结、Ⅲ‑Mi强胶结、ⅠA‑Mi强溶蚀、ⅠB‑Mi强溶蚀、ⅡA‑Mi强溶蚀、ⅡB‑Mi强溶蚀、Ⅲ‑Mi强溶蚀时，ki＝1.6；当成岩作用为ⅠA中压实、ⅠB中压实、ⅡA中压实、ⅡB中压实、Ⅲ中压实、ⅠA‑Mi中胶结、ⅠB‑Mi中胶结、ⅡA‑Mi中胶结、ⅡB‑Mi中胶结、Ⅲ‑Mi中胶结、ⅠA‑Mi中溶蚀、ⅠB‑Mi中溶蚀、ⅡA‑Mi中溶蚀、ⅡB‑Mi中溶蚀、Ⅲ‑Mi中溶蚀时，ki＝1；当成岩作用为ⅠA弱压实、ⅠB弱压实、ⅡA弱压实、ⅡB弱压实、Ⅲ强压实、Ⅲ弱压实、ⅠA‑Mi弱胶结、ⅠB‑Mi弱胶结、ⅡA‑Mi弱胶结、ⅡB‑Mi弱胶结、Ⅲ‑Mi弱胶结、ⅠA‑Mi弱溶蚀、ⅠB‑Mi弱溶蚀、ⅡA‑Mi弱溶蚀、ⅡB‑Mi弱溶蚀、Ⅲ‑Mi弱溶蚀时，ki＝0.85；(2)将时间、深度、温度等参数代入到(1)中压实模型D1、溶蚀模型D2以及胶结模型D3中，计算目标层的孔隙度模拟值。 |
| 所属类别： |
发明专利 |
