[發明專利]一種碳酸鹽巖氣藏儲層溶孔成因類型的薄片識別方法

在審

• 申請號: 201910251975.4
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111751903A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李宏濤;胡向陽;史云清;肖開華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提出了一種碳酸鹽巖氣藏儲層溶孔成因類型的薄片識別方法，包括通過對主要目的層段巖心樣品的觀察，確定目的層碳酸鹽巖主要巖性和巖石類型，利用巖心?測井曲線相互標定，分析主要沉積特征和建立高頻層序格架，在油氣藏儲層沉積埋藏熱演化綜合分析的基礎上，判斷目的層可能經歷的成巖環境，在其約束下，并進一步詳細觀察目的層的溶蝕孔隙形態、充填物等特征，進而識別溶蝕孔隙成因類型。本發明的方法可操作性強，成本低，符合巖石學、礦物學原理，能夠準確進行碳酸鹽巖不同成因溶蝕孔隙類型的識別，為碳酸鹽巖氣藏儲層的成因機理分析、展布預測等奠定了良好的基礎。

技術領域

本發明涉及油氣勘探、開發領域，尤其涉及一種基于成巖環境分析的碳酸鹽巖的溶蝕孔隙成因類型的薄片識別方法。

背景技術

通常認為，碳酸鹽巖溶蝕作用產生的次生孔隙為碳酸鹽巖的重要儲集空間，溶蝕作用也是決定巖石孔隙的形成、演化，以及儲集類型和規模的重要因素，因此，對沉積盆地含油氣性預測、潛在儲層評價和油氣藏的勘探開發等方面均具重要意義。然而，相對于碎屑巖，碳酸鹽巖的化學成因屬性也決定了溶蝕作用的復雜性。在儲層演化過程中，由于構造運動和流體活動的多旋回性，各期次溶蝕作用可能發生了復雜的相互疊加改造，使得不同階段溶蝕作用的區分以及不同期次流體活動對儲層影響的識別與描述成為研究難點。

通常根據溶蝕作用發生的時間和深度，大致將其分為同生期-準同生期成巖環境下的溶蝕、表生期成巖環境下的風化殼溶蝕和埋藏成巖環境下的埋藏溶蝕三類。關于這三期溶蝕孔隙的識別，通常是基于溶蝕的組構選擇性，同生期-準同生期成巖環境的溶蝕多是具有組構選擇性的，常形成粒內溶孔、鑄模孔、生物體腔孔、粒間溶孔等。表生期成巖環境的風化殼巖溶和埋藏溶蝕往往不具有組構選擇性。而對于表生期巖溶和埋藏期溶蝕孔隙如何區分，并未給出明確答案。而且，對于多旋回薄互層沉積的潮坪相碳酸鹽巖，部分準同生期溶蝕也可能介于組構選擇性和非組構選擇性溶蝕孔隙之間；或者表生巖溶作用時間短，作用弱，且緊鄰準同生期巖溶作用之后，其孔隙類型也可能介于組構選擇性和非組構選擇性溶蝕孔隙之間。埋藏成巖環境所經歷的地質時期可達上百個百萬年以上，依據溶蝕流體性質的變化也可進一步區分為有機流體溶蝕和無機流體溶蝕，有機流體溶蝕包括與烴類運移聚集相關的埋藏溶蝕、烴類蝕變相關的埋藏溶蝕，無機流體溶蝕主要是指無機來源巖漿熱液等外源流體溶蝕。有機流體溶蝕進一步可劃分為與烴類運移聚集相關的埋藏溶蝕，通常與烴源巖成熟時期所釋放有機酸和CO₂等酸性流體溶蝕相關，和烴類蝕變相關的埋藏溶蝕主要是指熱化學硫酸鹽還原作用(TSR)溶蝕，即在地層溫度大于120℃的條件下，烴類與地層中的SO₄^2-發生化學反應，生成H₂S、CO₂等酸性流體，對碳酸鹽巖儲層的溶蝕。然而如何準確區分不同期次和不同流體性質的埋藏溶蝕也是個難題。

目前溶蝕孔隙的識別通常是野外(巖心)宏觀觀察、薄片微觀觀察、地球化學分析流體成因的方法識別不同成因的溶蝕孔隙類型。例如，前人對表生溶蝕和埋藏溶蝕做過對比與區分，如根據野外露頭、地震、鉆井巖心、錄井和測井的宏觀形態特征的區別，進一步輔以標型礦物的識別等手段來區分表生巖溶和埋藏溶蝕。李國蓉等通過薄片觀察和溶蝕作用相伴生自生礦物的地球化學分析，認為元壩長興組儲層發育三期溶蝕作用，不同期次溶蝕作用產物的巖石學特征和地球化學特征區別明顯。然而以宏觀觀察為區分手段的尺度過大，只能對表生巖溶和埋藏溶蝕大致區分，難以進一步有效細分；地球化學分析流體地球化學分析方法，測試周期長，成本高，分析方法過于復雜，且不同期次溶蝕作用的產物的區分和挑選也是個難題，因而，難以大規模被應用。相對而言，薄片巖石學觀察碳酸鹽巖成巖作用類型劃分的基礎，也是溶蝕作用期次的劃分的最簡單、最直觀、最有效的方式。因此，如何通過薄片巖石學觀察，結合目的層沉積埋藏熱演化史，判斷目的層所經歷的成巖環境，據此準確識別出溶蝕孔隙期次與成因，為后期的成巖作用、儲層形成機制研究提供基礎，也為指導儲層分布預測提供依據具有重要意義。