[發明專利]一種評價致密砂巖儲層成巖環境對天然氣成藏控制作用的方法

有效

• 申請號: 201410535366.9
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104345353B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 宋璠
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于地質研究領域，尤其涉及一種評價致密砂巖儲層成巖環境對天然氣成藏控制作用的方法。

背景技術

致密砂巖氣藏是指孔隙度低(<12％)、滲透率低(0.1×10^-3μm²)、含氣飽和度低(<60％)、含水飽和度高(40％)、天然氣在其中流動速度較為緩慢的砂巖層中的天然氣藏。此類氣藏成藏復雜，勘探難度大，其中儲層致密化形成過程與天然氣充注成藏的先后次序關系一直是該領域研究的熱點問題。大多數研究者已認識到，儲層成巖流體活動及其物理化學條件對儲層質量具有重要影響，早期在該領域的研究主要表現為兩個方面：一是基于水/巖反應的股流體恢復，二是盆地成巖定量化研究。近年來，隨著油氣儲層成巖作用與油氣成藏研究的不斷深入，人們也在不斷探索盆地流體類型、流體動力學與成巖演化及油氣成藏的關系，認為活動熱流體具有重要的石油地質意義。對于古流體與成巖作用的關系探討，前人更多的是以地層水分析資料為基礎，但現存的油田水經過后期改造并不能代表古水體的特性，而流體包裹體測溫與激光拉曼光譜成分分析方法可以判斷沉積成巖和成藏作用發生時的古地溫梯度與成巖流體性質，因此，將該技術與儲層地質實驗技術、裂縫分析技術、區域埋藏熱演化分析技術有效結合，能夠更加精確的恢復成巖環境、判斷成藏和成巖作用發生的時序，進而闡明 成巖流體環境演化與儲層致密化成因機理及與儲集性的關系，這對于我國油氣儲層評價研究和勘探開發致密砂巖氣藏具有重要的理論與現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種評價致密砂巖儲層成巖環境對天然氣成藏控制作用的方法，旨在綜合多學科、多領域實驗技術，對致密砂巖儲層成巖作用及成巖環境進行精細研究，揭示儲層致密化的形成過程及對天然氣成藏的控制作用，形成一套評價致密砂巖儲層成巖環境及氣藏形成過程的技術方法。

本發明是這樣實現的，一種評價致密砂巖儲層成巖環境對天然氣成藏控制作用的方法包括：

步驟一、綜合巖石薄片觀察、膠結物陰極發光、微裂縫定量統計、流體包裹體測溫、激光拉曼光譜流體成分測定等實驗技術，對致密砂巖儲層成巖作用進行精細刻畫；

實驗過程中，首先利用厚度約3mm的巖石薄片尋找并圈定出典型的石英加大邊以及碳酸鈣膠結物，并利用陰極發光所顯示出的膠結物顏色來大致區分硅質、鈣質膠結物的期次；在可能存在多期膠結作用的膠結物內以及各級微裂縫內，觀察并密集測定包裹體的溫度、鹽度數據，依據不同的溫度、鹽度區間，進一步定量劃分膠結物的形成期次；最后，對包裹體進行拉曼測試，利用實驗測得的流體成分數據，檢驗成巖期次劃分的準確性；

步驟二、在成巖作用精細刻畫的基礎上，對各項實驗數據或結果進行處理與分析，結合區域埋藏熱演化史，對致密砂巖儲層成巖序列進行定量劃分，明確儲層成巖流體環境及其演化過程；

研究過程中，首先將普通薄片、鑄體薄片以及掃描電鏡觀測到的各類自生礦物按其生長位置與接觸關系進行統計，初步明確成巖礦物形成的先后順序；進而，對各類成巖礦物捕獲的包裹體溫度數據進行統計分析，識別其主峰值范圍，定量區分各類各級成巖礦物的形成時間；然后，對激光拉曼光譜測試數據采用包絡面積統計法，判斷包裹體中的流體成分及有機組分含量等，明確各期自生礦物形成時所處的成巖流體環境，在上述實驗研究基礎上，結合儲層物性參數以及試驗區的埋藏熱演化史，建立成巖演化序列，將致密砂巖儲層成巖環境演化過程劃分為快速壓實階段、酸堿交替成巖階段、儲層強烈致密化階段以及致密后期改造階段共四個階段；

步驟三、將研究技術應用于實際地區，總結致密砂巖儲層成巖環境的多期演化對氣藏形成過程的影響；

首先，利用單井試氣資料及電測解釋氣層，圈定試驗區的含氣范圍，明確氣藏的分布規律；利用實驗測得的包裹體均一溫度數據，結合干酪根埋藏熱演化史曲線，確定天然氣運移成藏的主要時間；其次，利用膠結作用以及成巖環境演化過程精細刻畫的成果，儲層致密化與烴類流體多期充注之間的時間順序，明確儲層致密化作用與氣藏形成的次序關系；最后，參考氣層單井產能數據，剖析成巖流體環境與氣藏規模之間的關系，通過整合各項實驗與研究方法，形成一套評價致 密砂巖儲層成巖環境對天然氣成藏控制作用的方法。

進一步，所述的對致密砂巖儲層成巖作用進行精細刻畫過程，將硅質膠結劃分出3級，將碳酸鹽膠結劃分出2級，將微觀裂縫劃分為3級，將流體充注劃分為3期。

效果匯總