[發(fā)明專利]一種定量評價(jià)儲層成巖演化過程中孔隙度時空演變的方法

有效

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• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107290506B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊磊磊;劉琦;于林姣;劉可禹;許天福;張聲威;來穎穎;范超;劉雙星;曹鑫;彭勃
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 張德斌,姚亮

1.一種定量評價(jià)儲層成巖演化過程中孔隙度時空演變的方法，其中，所述方法包括如下步驟：

(1)確定儲層的成巖序列和孔隙度變化趨勢，識別儲層經(jīng)歷的成巖事件，選取對孔隙度有影響的成巖事件，劃定多個典型的、連續(xù)的成巖時期，建立多種可能的成巖演化過程；步驟(1)是基于巖石學(xué)和地球化學(xué)，結(jié)合巖樣薄片鑒定、巖樣X射線衍射數(shù)據(jù)、流體包裹體和成熟度分析測試，確定儲層成巖序列和孔隙度變化趨勢，識別儲層經(jīng)歷的主要成巖作用，劃定典型的、連續(xù)的成巖時期，建立成巖演化過程；以及通過室內(nèi)巖石學(xué)測試分析、流體包裹體測試、同位素測試，明確儲層的物源條件和熱演化史，基于礦物轉(zhuǎn)化關(guān)系和不同成巖時間節(jié)點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)，確定儲層的成巖序列和孔隙度變化趨勢，推測儲層的成巖演化過程，并根據(jù)對孔隙度的影響程度，將每種可能的成巖演化過程概化為連續(xù)的數(shù)個成巖時期；

(2)分別模擬步驟(1)中所推測的成巖演化過程，將各成巖演化過程的模擬結(jié)果與儲層實(shí)際的成巖序列和孔隙度變化趨勢進(jìn)行對比，選擇其中的模擬結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)一致的成巖演化過程，則確定儲層所經(jīng)歷的成巖演化過程、成巖時期和每個成巖時期的成巖條件；

(3)根據(jù)步驟(2)中所確定的成巖演化過程、成巖時期和每個成巖時期的成巖條件，開展不同成巖時期的高溫高壓成巖作用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測試各成巖時期實(shí)驗(yàn)前后的流體成分、巖石樣品成分及孔隙結(jié)構(gòu)；步驟(3)是用室內(nèi)成巖作用物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行不同成巖時期的高溫高壓反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，測試每個時期實(shí)驗(yàn)前后的流體成分、巖石樣品成分及孔隙結(jié)構(gòu)；每個時期實(shí)驗(yàn)時間為5-8天，共20-48天；

(4)與步驟(3)中的實(shí)驗(yàn)條件完全一致，進(jìn)行不同成巖時期的成巖作用數(shù)值模擬，將每個成巖時期的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，校正模擬中礦物動力學(xué)計(jì)算參數(shù)和比表面積；

(5)將步驟(3)、(4)中的每個成巖時期的模擬時間延長至儲層的實(shí)際成巖時間尺度，基于步驟(4)中校正過的模擬參數(shù)，進(jìn)行實(shí)際成巖演化過程的數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與步驟(1)中儲層的成巖序列和孔隙度變化趨勢進(jìn)行對比，再次校正模型參數(shù)，建立孔隙度隨時間演變的定量模擬系統(tǒng)；

(6)基于區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)和成巖數(shù)據(jù)，用已建立的孔隙度隨時間演變的定量模擬系統(tǒng)，構(gòu)建三維模型，模擬區(qū)域范圍上儲層的演化過程，與實(shí)際數(shù)據(jù)對比，最終建立孔隙度隨時空演變的定量模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)孔隙度在空間上隨時間的定量評價(jià)和預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)是劃定4-6個典型的、連續(xù)的成巖時期。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)是建立3-5種可能的成巖演化過程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)根據(jù)對孔隙度的影響程度，將每種可能的成巖演化過程概化為連續(xù)的4-6個成巖時期。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)是用模擬軟件，分階段模擬步驟(1)中所推測的成巖演化過程。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟(2)所述模擬軟件是多相流反應(yīng)溶質(zhì)運(yùn)移模擬軟件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(3)測試各成巖時期實(shí)驗(yàn)前后的流體成分是測量流體pH值及流體中典型離子的濃度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述典型離子包括K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe、Cl^-、Si和SO₄^2-中的一種或多種的組合；其中Fe的濃度測定是指各價(jià)態(tài)的鐵離子總量；Si的濃度測定是指水溶液中全Si的測定。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(3)測試巖石樣品成分包括對巖樣進(jìn)行了以下測試：①X射線衍射和光譜分析；②掃描電鏡和薄片鑒定；③鑄體薄片；④X射線微米CT。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(4)是基于步驟(3)中室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的條件，進(jìn)行不同成巖時期的數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，校正模擬參數(shù)。