一种致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法与流程

1.本发明涉及一种储层评价领域，特别是一种致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法。


背景技术：

2.致密气在油气资源中占有重要地位，尽管如此，中国致密气藏的勘探开发和相关研究仍处于探索阶段，特别是寻找“甜点”储层评价更是致密气藏勘探开发的重点和难点。
3.前人针对致密砂岩“甜点”评价开展了相应的研究。尤丽(2014)认为寻找“甜点”储层的关键是查明低渗成因，通过常规物性、测井解释、岩石薄片分析等，在认识成岩相展布与储集层厚度、物性分布基础上，精细剖析低渗成因及储集厚度与物性差异发育的主控因素；刘春燕(2015)根据成因类型，将“甜点”储层划分为原生型、次生型两大类，其中，次生型“甜点”可进一步划分为溶蚀型和裂缝型，早期绿泥石膜的发育适度抑制了后期的成岩改造，是原生型“甜点”得以保持的重要因素之一，各类溶蚀、破裂等建设性成岩作用是形成次生型“甜点”的关键因素；朱筱敏(2018)认为致密砂岩储层中“甜点”主要包括两类：一类为经历特殊地质作用最终形成的或保留的孔隙度高于正常压实条件下最大孔隙度的异常高孔隙度储层相对集中发育带，有学者称之为“异常高孔带”，另一类为经历特殊地质作用最终形成的(微)裂缝发育带，裂缝的存在有效增加了油气储集空间，增强储层孔隙沟通能力和渗流能力，形成裂缝型有效油气藏。
4.总结前人的研究成果可知，前人成果多集中在影响致密砂岩储集物性的单一因素研究，而甜点储层发育影响因素较为复杂，通过现有技术中的研究，不能有效的指导致密砂岩甜点储层分布预测。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法，包括以下步骤：
8.步骤一、基于研究区的已有勘探数据，确定致密砂岩甜点储层类型，所述储层类型用于表征所述储层孔隙的形成原因；
9.步骤二、根据所述步骤一中确定的储层类型，明确致密砂岩甜点储层发育的主控因素；
10.步骤三、根据致密砂岩甜点的主控因素特征，建立致密砂岩储层发育模式，确定致密砂岩甜点储层分布规律，所述致密砂岩甜点储层分布规律用于指导致密砂岩甜点储层分布预测。
11.本发明提供的上述研究方法，是在充分考虑致密砂岩甜点储层孔隙成因、发育主控因素的前提下，建立致密砂岩甜点储层发育模式，明确致密砂岩甜点储层分布规律，从而
用于指导致密砂岩甜点储层分布预测。
12.甜点储层是指，开采价值较高的储层。通过充足的勘探资料，可以确定甜点储层的位置和特征。但在勘探资料不充足的情况下，则可以基于本技术所提出的研究方法总结甜点储层分布规律，进而预测甜点储层分布位置。
13.作为本发明的一种可选的方案，所述储层类型包括次生溶蚀型或原生型。
14.作为本发明的一种可选的方案，所述次生溶蚀型的致密砂岩甜点储层发育的主控因素包括沉积环境、成岩作用和裂缝发育。
15.作为本发明的一种可选的方案，在所述步骤三中，基于研究区的已有勘探数据，根据致密砂岩甜点储层的组合特征、沉积环境，对致密甜点储层发育模式进行分类。
16.作为本发明的一种可选的方案，次生溶蚀型的致密甜点储层发育模式包括以下五类：
17.a1.组合特征为砂岩的顶部与底部均与泥岩相邻，且中部为较薄互层砂岩，沉积环境为水动力条件逐渐减弱的分流河道或河口坝，砂岩顶部和底部均有沉积转换面；
18.a2.组合特征为砂岩的顶部与底部均与泥岩相邻，且中部为中等厚度或较厚层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的分流河道，砂岩顶部和底部均有沉积转换面；
19.b1.组合特征为砂岩底部与泥岩相邻，顶部与细粉砂岩相邻，中部为中等厚度或较厚层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的多期河道叠置或水动力条件逐渐减弱的分流河道；
20.b2.组合特征为砂岩顶部与泥岩相邻，中部为中等厚度层砂岩，底部与细粉砂岩相邻，沉积环境为水动力条件较强的分流河道；
21.c.组合特征为砂岩顶部和底部均发育细粉砂岩钙质层，中部为中等厚度层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的多期河道叠置。
22.作为本发明的一种可选的方案，所述沉积环境包括岩石粒度和组分，所述成岩作用包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用，所述裂缝发育情况包括构造成因缝和成岩压裂缝。
23.作为本发明的一种可选的方案，在步骤一中，已有勘探数据包括甜点储层的岩石学特征、物性特征和储集空间类型。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
25.本发明提供的方法是在充分考虑致密砂岩沉积环境、成岩作用、裂缝发育各种因素的基础上，确定致密砂岩甜点储层发育主控因素，建立致密砂岩甜点储层发育模式，明确致密砂岩甜点储层分布规律，该研究成果对致密砂岩甜点储层分布预测指导意义重大。
附图说明
26.图1是本发明实施例中，a1类型的甜点储层模式的勘探数据示意图。
27.图2是本发明实施例中，a2类型的甜点储层模式的勘探数据示意图。
28.图3是本发明实施例中，b1类型的甜点储层模式的勘探数据示意图。
29.图4是本发明实施例中，b2类型的甜点储层模式的勘探数据示意图。
30.图5是本发明实施例中，c类型的甜点储层模式的勘探数据示意图。
31.图6是本发明实施例提供的致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法的示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.实施例
35.本发明实施例提供了一种致密砂岩甜点储层分布规律的研究方法，请参阅图6，其包括以下步骤：
36.步骤一、基于研究区的已有勘探数据，确定致密砂岩甜点储层类型，所述储层类型用于表征所述储层孔隙的形成原因；
37.具体的，储层类型包括次生溶蚀型或原生型。
38.进一步的，在步骤一种，通过致密砂岩储层基本特征，确定甜点储层类型。
39.储层基本特征包括储层的岩石学特征、物性特征和储集空间类型。
40.步骤二、根据所述步骤一中确定的储层类型，明确致密砂岩甜点储层发育的主控因素；
41.对于不同类型的储层，其储层形成原因不同，形成储层的过程中，起主导作用的主控因素也有所不同。需要对能够影响储层形成的主控因素进行分析。具体的，本实施例中，被分析的主控因素包括沉积环境、成岩作用和裂缝发育。
42.进一步的，沉积环境因素包括岩石粒度和组分。成岩作用因素包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用。裂缝发育因素包括构造成因缝和成岩压裂缝。
43.步骤三、根据致密砂岩甜点的主控因素特征，建立致密砂岩储层发育模式，确定致密砂岩甜点储层分布规律，所述致密砂岩甜点储层分布规律用于指导致密砂岩甜点储层分布预测。即：对于资料不充足的区域，若其沉积环境、成岩作用和裂缝发育情况与已探明的甜点储层接近，则可以认为该区域也为甜点储层。
44.基于研究区的已有勘探数据，分析研究区的甜点储层的沉积环境、成岩作用和裂缝发育的规律，从而可以得到该地区致密砂岩甜点储层分布规律。根据获得的致密砂岩甜点储层分布规律，可以用于预测资料不充足区域的甜点分布，从而指导勘探目标的选择，提高尤其上钻目标的成功率。
45.以下结合川西坳陷须三段的致密砂岩甜点储层研究实例，对本发明实施例的技术方案进行进一步的说明。
46.川西坳陷须三段的部分井具有较为丰富的勘探数据，进行以下步骤：
47.步骤一、基于研究区的已有勘探数据，确定致密砂岩甜点储层类型，所述储层类型用于表征所述储层的形成原因；
48.具体的，基于已有的岩心物性、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、x射线衍射等分析化验资料，确定研究区岩石学特征、物性特征及储集空间类型。
49.岩石学特征包括岩石类型、岩石组分及含量、胶结物类型及含量、分选与磨圆等。川西坳陷须三段致密砂岩碎屑组分以中粗粒长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主，砂岩中具有较高长石含量；胶结物主要包括碳酸盐矿物、自生硅质和黏土矿物，碳酸盐胶结物以方解石为主，并见少量白云石；自生硅质包括石英次生加大和粒间充填自生石英，
含量较低但普遍分布；黏土矿物以毛发状、丝状伊利石和伊/蒙混层为主，并见少量绿泥石；砂岩以中粒、细粒结构为主，颗粒磨圆中等-较差，分选中等-较好；颗粒间主要为线-凹凸接触，其次为线接触，压实程度强。
50.物性特征包括孔隙度及渗透率。川西坳陷须三段砂岩孔隙度普遍小于6％，主要分布在2～4％范围，平均3.2％；渗透率主要为0.05～0.2md，平均0.1md，孔隙度、渗透率间具一定的正相关关系，总体属于特低孔、低-特低渗裂缝-孔隙型、孔隙-裂缝型致密砂岩储层，局部可见微裂隙发育的高渗储层。
51.储集空间类型：根据岩心、铸体薄片以及扫描电镜观察结果，川西坳陷须三段砂岩孔隙类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔、黏土矿物晶间微孔、微裂隙等，其中以粒间溶孔和裂缝占主导。
52.川西坳陷须三段沉积后经历了快速的沉降过程，强烈的压实作用导致原生孔隙迅速减少，残余粒间孔较为少见，孤立分布，孔径较小。粒间(内)溶孔主要为长石、岩屑以及早期碳酸盐胶结物溶蚀而成，其形成普遍与裂缝相关，孔隙中常被伊利石等黏土矿物充填，发育晶间微孔。裂缝类型包括层间缝、粒内缝、粒缘缝、解理缝等，与构造挤压、差异压实作用以及异常高压相关，分布较普遍，常见裂缝溶蚀扩大现象。最终明确川西坳陷须三段储层类型主要为次生溶蚀型。
53.步骤二、根据所述步骤一中确定的储层类型，明确致密砂岩甜点储层发育的主控因素；
54.由于川西坳陷须三段储层类型主要为次生溶蚀型。溶蚀作用发育是储层形成的主要机制。沉积环境、成岩作用、裂缝发育三种因素均会对储层的发育形成明显影响，因此，上述三者均为川西坳陷须三段的致密砂岩甜点储层发育的主控因素。
55.具体的，从沉积环境角度分析：川西坳陷须三段总体以三角洲、滨浅湖沉积为主。其中，三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道及河口坝等水动力较强的砂岩，粒度较粗、分选较好、杂基含量较低，初始物性好，填隙物含量低，储层较发育，主要分布在川西坳陷南部须三中亚段；另外，川西坳陷须三段致密砂岩甜点储层成因机制是溶蚀作用发育，而溶蚀作用发育的一个关键因素是具有较高含量的可溶矿物。川西坳陷须三段物性较好的砂岩(孔隙度》3％)中长石含量普遍大于10％。川西坳陷南部须三中亚段砂岩具有较高的长石含量，储层相对发育。
56.从成岩作用分析：早期快速压实是川西坳陷须三段储层致密化的最主要因素。根据压实率的统计，压实作用导致的孔隙度损失在须三段超过85％。一般来说，粒度较粗、杂基含量较少、刚性矿物含量较高、颗粒分选较好且早期碳酸盐胶结物适中的砂岩压实程度相对较弱。碳酸盐矿物、自生硅质等的强烈胶结作用是储层致密的重要原因。当碳酸盐胶结物含量超过10％、自生硅质含量超过4％时，孔隙度一般小于3％。须三段属于烃源岩层系，总体表现出酸性的沉积、成岩环境，碳酸盐胶结物的含量总体较低，但当砂岩粒度较细、钙质岩屑含量较高时，仍能形成钙质致密层(碳酸盐胶结物含量》20％)。
57.溶蚀作用可以明显改善储层的储渗性。砂岩中长石等骨架颗粒以及粒间碳酸盐胶结物的溶蚀现象较为普遍，对砂岩物性的改善具有重要的积极作用。由于储层遭受强烈压实作用，致密化时间早，酸性流体流动性差，溶蚀作用的强度总体较弱且不均衡。
58.从裂缝发育的角度分析：裂缝对于川西须三段致密砂岩“甜点”储层的形成至关重
要。破裂作用形成的裂缝一方面可以为砂岩提供良好的酸性流体运移通道，有利于溶蚀作用的进行，另一方面可以极大改善低孔致密储层的渗流能力。形变程度较高的地区，构造成因缝最为发育。同时，砂/泥岩互层组合容易产生差异压实造成的错位和破裂，从而有利于成岩压裂缝的形成。
59.因此，上述三个因素均对储层的发育具有明显影响。
60.步骤三、根据致密砂岩甜点的主控因素特征，建立致密砂岩储层发育模式，确定致密砂岩甜点储层分布规律，所述致密砂岩甜点储层分布规律用于指导致密砂岩甜点储层分布预测。
61.根据步骤二中对川西坳陷须三段致密砂岩甜点储层发育的主控因素的分析，建立了川西坳陷须三段“甜点”储层发育模式。川西坳陷须三段主要发育三类致密砂岩甜点储层模式，分别为：
62.如图1及图2，a类、砂岩顶部和底部均与泥岩相邻；
63.如图3及图4，b类、砂岩顶部或底部与泥岩或粉-细砂岩钙质层相邻；
64.如图5，c类、砂岩顶部和底部均发育粉-细砂岩钙质层。
65.图1-5所示为几种不同致密砂岩甜点储层模式分别对应的测井数据。
66.图中，gr表示自然伽马测井曲线，rd表示深双侧向电阻率测井曲线，rs表示浅双侧向电阻率测井曲线，ac表示声波测井曲线，cnl表示补偿中子测井曲线，den表示补偿密度测井曲线。
67.进一步的，结合沉积环境因素，可以分为以下五种类型：
68.如图1，a1.组合特征为砂岩的顶部与底部均与泥岩相邻，且中部为较薄互层砂岩，沉积环境为水动力条件逐渐减弱的分流河道或河口坝，砂岩顶部和底部均有沉积转换面；
69.如图2，a2.组合特征为砂岩的顶部与底部均与泥岩相邻，且中部为中等厚度或较厚层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的分流河道，砂岩顶部和底部均有沉积转换面；
70.如图3，b1.组合特征为砂岩底部与泥岩相邻，顶部与细粉砂岩相邻，中部为中等厚度或较厚层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的多期河道叠置或水动力条件逐渐减弱的分流河道；
71.如图4，b2.组合特征为砂岩顶部与泥岩相邻，中部为中等厚度层砂岩，底部与细粉砂岩相邻，沉积环境为水动力条件较强的分流河道；
72.如图5，c.组合特征为砂岩顶部和底部均发育细粉砂岩钙质层，中部为中等厚度层砂岩，沉积环境为水动力条件较强的多期河道叠置。
73.需要说明的是，上述的“中等厚度”、“较强”等术语，是在同一研究区的地质环境中所表现出的相对标准，而非量化的绝对标准。例如：b1类中，砂岩相对于研究区中的其他地区，砂岩的厚度为中等厚度或较厚，沉积环境相对条件较强或逐渐减弱。
74.根据川西坳陷须三段致密砂岩甜点储层发育模式可以看出，平面上川西坳陷须三段致密砂岩甜点储层主要分布在川西坳陷南部三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道和河口坝高能砂体沉积区以及长石、岩屑相对高值区；纵向上，须三段甜点储层主要分布在须三中亚段与泥页岩相邻的高能砂体中。根据测井孔隙度与砂岩距顶、底部泥岩距离的关系可以看出，随着距顶、底部泥岩距离的减少，储层物性逐渐变好，即储层通常分布在与泥页岩相邻的高能砂体中。一方面，砂/泥岩岩性界面附近有利于裂缝的形成，可以为酸
性流体的运移提供通道；另一方面，泥页岩中有机质热解形成的有机酸沿燕山早中期形成的裂缝进入邻近致密砂岩，形成溶蚀孔隙。同时，随着距顶部钙质致密层距离的增大，储层孔隙度表现出逐渐变大的趋势，反映出砂岩顶部发育的钙质夹层有利于砂体内部孔隙的保存。
75.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。