第一篇：成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性貢獻(xiàn)率研究總結(jié)大全

代金友，張一偉，熊琦華，王志章，成巖作用對(duì)儲(chǔ)集層物性貢獻(xiàn)比率研究，石油勘探與開發(fā)，Vo1，30，No.4 儲(chǔ)集層物性是多種成巖作用控制的綜合結(jié)果，于某一巖心薄片規(guī)模的儲(chǔ)集層，這種成巖作用組合關(guān)系構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。將這一系統(tǒng)的各種成巖作用分別定量化，并建立它們對(duì)儲(chǔ)集層物性的控制關(guān)系，一方面可以突出各種成巖作用的強(qiáng)弱，進(jìn)行成巖相的研 究；另一方面可以分析控制儲(chǔ)集層物性的因素及其控制程度。本文把影響儲(chǔ)集層物性的各種成巖作用綜合成4個(gè)定量化參數(shù)，標(biāo)定了它們對(duì)物性的貢獻(xiàn)比率，形成了成巖作用定量化研究的新思路。

不同微相沉積物的顆粒粒度和組成等存在差異，在相同壓力下的抗壓實(shí)能力不同，壓實(shí)率高，儲(chǔ)集層的孔隙損失不一定大，從此角度，僅用壓實(shí)率表征儲(chǔ)集層的物性是不全面的，還需要表示儲(chǔ)集層承受壓實(shí)的能力。

1，1視壓實(shí)強(qiáng)度

假設(shè)沉積時(shí)儲(chǔ)集層粒間體積均勻，后期變化為壓實(shí)作用造成，根據(jù)砂體的粒度中值及成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度，考慮成巖作用過(guò)程，利用粒間孔隙體積的壓縮程度來(lái)表示巖心薄片規(guī)模的儲(chǔ)集層的壓實(shí)狀況，提出與儲(chǔ)集層物性相聯(lián)系的視壓實(shí)強(qiáng)度(A)概念，即：

其中，細(xì)砂巖原始粒間體積一般取40%，壓實(shí)后粒間體積為實(shí)際儲(chǔ)集層鑄體薄片的粒間孔隙體積、膠結(jié)物體積、雜基體積之和。

視壓實(shí)強(qiáng)度越大，巖心薄片規(guī)模的儲(chǔ)集層粒間體積越小，孔隙損失越多。這樣既考慮了不均勻壓實(shí)作用，又包含了不同微相沉積物顆?？箟簩?shí)能力的信息。

1，2視填隙率

認(rèn)為壓實(shí)后巖心薄片規(guī)模的巖石粒間總體積中填隙物體積所占的百分比是膠結(jié)、溶解和礦物充填、交代等成巖作用的綜合效果。結(jié)合前人研究，定義視填隙率(B)作為這一綜合作用的量化參數(shù)：

其中的填隙物體積等于膠結(jié)物體積加雜基體積

視填隙率不僅反映膠結(jié)作用、礦物充填作用等對(duì)孔隙空間保存的影響，以及溶解作用對(duì)原生孔隙空間的改造；還反映了在一定的粒間體積中，填隙物體積與粒間孔隙體積的分配比例關(guān)系。

1，3視膠結(jié)率和雜基充填率

為了標(biāo)定儲(chǔ)集層中的特殊巖性(如鈣質(zhì)砂巖、雜基含量高的砂巖、粉砂巖等)，引用視膠結(jié)率(β)概念，定義了雜基充填率(C)這一量化參數(shù)：

其中：

視膠結(jié)率反映粒間膠結(jié)物占粒間體積的比率，雜基充填率代表了充填物雜基體積占粒間體積的比率。

以上4個(gè)參數(shù)與巖心薄片規(guī)模儲(chǔ)集層的巖性、孔滲性密切相關(guān)，可以通過(guò)巖心刻度測(cè)井的回歸關(guān)系，進(jìn)行研究。

2用成巖機(jī)理量化參數(shù)表征儲(chǔ)集層物性

若把孔隙度(φ)看作成巖作用的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)，視壓實(shí)強(qiáng)度和視填隙率的某種線性組合與其關(guān)系密切，可表達(dá)為：

定義視壓實(shí)強(qiáng)度對(duì)儲(chǔ)集層物性的貢獻(xiàn)為λ1a，視填隙率對(duì)儲(chǔ)集層物性的貢獻(xiàn)為λ2b，則二者對(duì)儲(chǔ)集層物性的貢獻(xiàn)率可定義為，則二者對(duì)儲(chǔ)集層物性的貢獻(xiàn)率可定義為：

式中F，λ

1、λ2，——回歸常數(shù)；a—視壓實(shí)強(qiáng)度對(duì)物性的作用，0≤a≤1；b——視填隙率對(duì)物性的作用，0≤b≤1；x1—視壓實(shí)強(qiáng)度對(duì)物性形成過(guò)程中的貢獻(xiàn)率，即壓實(shí)作用對(duì)物性的貢獻(xiàn)；x2—視填隙率對(duì)物性形成過(guò)程中的貢獻(xiàn)率，即非壓實(shí)作用對(duì)物性的貢獻(xiàn)。

李曉清，郭勤濤，丘東洲，濰北油田儲(chǔ)層的成巖作用及成巖相劃分，沉積與特提斯地質(zhì)，第2l卷第4期，2001年l2月

成巖綜合系數(shù)概念

在對(duì)儲(chǔ)集特征的研究中，為了對(duì)儲(chǔ)層的描述和預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)成巖作用綜合效應(yīng)的研究及定量評(píng)價(jià)，筆者提出了成巖相的概念及相應(yīng)的研究方法。成巖相(簡(jiǎn)稱DRF)是指影響儲(chǔ)集性能的某種或某幾種成巖作用綜合效應(yīng)及其分布的儲(chǔ)集空間的組合。它是沉積巖在成巖過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列的成巖演化后形成的目前面貌。

為了定量描述成巖作用對(duì)儲(chǔ)集性能的綜合影響，即成巖作用的綜臺(tái)效應(yīng)，采用“成巖綜合系數(shù)(CD)”這一參數(shù)，其表達(dá)式為：（張一偉，1997，彭仕宓，1998）

其中：視壓實(shí)率(a)【Houseknecht D W.Assessing the relative importance of compaction processes and cementation to reduction of porosity in sandstones[J].AAPG，】Bulletin，1987，71：633-642.】反映機(jī)械壓實(shí)作用對(duì)原始孔隙空間體積的影響程度；用下式表達(dá)：

式中40為假定研究區(qū)沉積物的原始粒間孔隙度；粒間孔體積為巖石鑄體薄片下粒間孔隙度體積與膠結(jié)物體積之和。一般當(dāng)a值大于70％為強(qiáng)壓實(shí)；a值介于70％～30％為中等壓實(shí)，而a值小于30％為弱壓實(shí)。

視膠結(jié)率(β)反映膠結(jié)作用對(duì)原始孔隙空問(wèn)體積的影響程度

般認(rèn)為，當(dāng)β值大于70％時(shí)，膠結(jié)程度強(qiáng)；β值介于70％～30％為中等膠結(jié)；β值小于30％時(shí)，膠結(jié)程度弱。

他引用這些參數(shù)對(duì)成巖相進(jìn)行定量的劃分。根據(jù)這些參數(shù)，以孔隙度為參考，將濰北油田孔一中，孔一下和孔二中亞段儲(chǔ)層劃分為六種類型的成巖相：DRF1型-DRF6型

成巖相分區(qū)圖

孫思敏，低滲透儲(chǔ)層成巖作用定量表征與成巖儲(chǔ)集相——以吉林新立油田泉頭組三、四段為例，沉積與特提斯地質(zhì)，2007.6，27(2)成巖作用類型與定量表征

為了定量或半定量地表示壓實(shí)作用強(qiáng)度，采用了“視壓實(shí)率”概念(鄭浚茂，龐明，碎屑儲(chǔ)集巖的成巖作用研究[M]，武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1989，)，它在一定程度上反映了原始沉積物孔隙空間被壓實(shí)的程度。

視壓實(shí)率 =(原始孔隙體積一粒間體積)／原始孔隙體積×100％ 粒間體積 = 粒間孔體積+膠結(jié)物含量

根據(jù)R，Sneider圖版，考慮巖石的沉積環(huán)境、粒級(jí)大小及分選性，取細(xì)砂巖、細(xì)一中砂巖的原始孔隙度35％，粉砂巖、極細(xì)砂巖的原始孔隙度30％。壓實(shí)作用強(qiáng)度劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

為定量或半定量表示膠結(jié)作用強(qiáng)度，采用“視膠結(jié)率”的概念(鄭浚茂，龐明，碎屑儲(chǔ)集巖的成巖作用研究[M]，武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1989)：

視膠結(jié)率 = 膠結(jié)物體積／(膠結(jié)物體積+粒間孔體積)×100％ 膠結(jié)作用強(qiáng)度劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2：

成巖儲(chǔ)集相是影響儲(chǔ)層性質(zhì)的某種或幾種成巖作用及特有的儲(chǔ)集空間組合，它反映沉積巖的目前面貌，是其成巖過(guò)程中所經(jīng)歷的一系列成巖變化的將結(jié)果。為定量表征各種成巖作用對(duì)儲(chǔ)集性能的影響，即成巖作用的綜合效應(yīng)，筆者采用了“成巖系數(shù)Cd”[李小青，2001；張一偉，1997]這一參數(shù)，表達(dá)式為：

成巖系數(shù)Cd=面孔率／(視壓實(shí)率+視膠結(jié)率+微孔隙率)×100％

其中，微孔隙率=(物性孔隙度一面孔率)／物性孔隙度×100％ 發(fā)現(xiàn)該區(qū)成巖系數(shù)與孔隙度和滲透率呈良好的正相關(guān)關(guān)系：其值越大，說(shuō)明受使物性變好的成巖作用(如溶解作用)影響越大，孔隙度和滲透率也越大；而Cd值越小，則受使物性變差的成巖作用(如壓實(shí)作用和膠結(jié)作用)影響越大，孔、滲也越小。

根據(jù)儲(chǔ)層視壓實(shí)率、視膠結(jié)率、鏡下估算的面孔率和物性孔隙度，計(jì)算了儲(chǔ)層的成巖系數(shù)，并按其大小劃分出4種成巖儲(chǔ)集相(表3)。

1．A相——強(qiáng)溶蝕次生孔隙成巖儲(chǔ)集相

2．B相——中等壓實(shí)一弱、中膠結(jié)混合孔隙成巖儲(chǔ)集相 3．C相——強(qiáng)壓實(shí)一中等膠結(jié)殘余粒問(wèn)孔成巖儲(chǔ)集相 4．D相——碳酸鹽強(qiáng)膠結(jié)成巖儲(chǔ)集相

金振奎，劉春慧，黃驊坳陷北大港構(gòu)造帶儲(chǔ)集層成巖作用定量研究，石油勘探與開發(fā)，2008.10，35（5）。

根據(jù)不同接觸類型顆粒的相對(duì)含量，將壓實(shí)作用強(qiáng)度定量地劃分為6級(jí)(見表2)，并據(jù)此分析了膠結(jié)作用的形成時(shí)期。

壓實(shí)作用強(qiáng)度還與顆粒成分、填隙物類型和含量以及是否存在欠壓實(shí)有關(guān)，這種分類沒有考慮這些因素的影響。

劉 偉，竇齊豐，黃述旺等，提出視溶蝕率，并引用視壓實(shí)率、視膠結(jié)率等參數(shù)，對(duì)壓實(shí)程度、膠結(jié)程度及成巖相進(jìn)行綜合的定量劃分。

（劉 偉1，竇齊豐2，黃述旺等，成巖作用的定量表征與成巖儲(chǔ)集相研究——以科爾沁油田交2斷塊區(qū)九佛堂組(J3jf)下段為例，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.9，31（5））

(1)原始孔隙度的確定

恢復(fù)砂巖原始孔隙度是定量評(píng)價(jià)不同類型成巖作用對(duì)原生孔隙改造(破壞或改善)的基本前提。不同分選狀況下的未固結(jié)砂巖的初始孔隙度(Beard and Wey，l 1973)Φ原= 20.91+22.90/So，式中Φ原為原始孔隙度；So為Trask分選系數(shù)[Trask=(Q1/Q3)1/2，Q1和Q3相當(dāng)于粒度累積曲線25%和75%處的粒徑大小]。

(2)壓實(shí)損失的孔隙度和損失率 壓實(shí)損失的孔隙度：

Φ壓損=Φ原 — 粒間孔面孔率/總面孔率×實(shí)測(cè)孔隙度；壓實(shí)孔隙度的損失率 = Φ壓損/Φ原。

(3)膠結(jié)損失的孔隙度和損失率

膠結(jié)損失的孔隙度 Φ膠損≈膠結(jié)物的含量；膠結(jié)孔隙度的損失率=Φ膠損/Φ原(4)溶蝕增加的孔隙度

由于溶蝕作用發(fā)生在多個(gè)時(shí)期，且受其他成巖作用的影響，因此各個(gè)時(shí)期溶蝕增加的孔隙度很難定量統(tǒng)計(jì)，能定量統(tǒng)計(jì)的次生孔隙度都是經(jīng)過(guò)多種成巖作用后剩余的次生孔隙，即現(xiàn)今最終保留的次生孔隙。溶蝕增加的孔隙度：Φ溶=溶蝕孔面孔率/總面孔率×實(shí)測(cè)孔隙度。

壓實(shí)作用依然是對(duì)孔隙破壞最大的成巖作用。

（王華，郭建華，塔中地區(qū)石炭系碎屑巖儲(chǔ)層成巖作用對(duì)孔隙演化控制的定量研究，巖石礦物相雜志，2009.5.28（3）.）

初始孔隙度的恢復(fù)

恢復(fù)初始孔隙度是定量評(píng)價(jià)不同類型成巖作用對(duì)原生孔隙消亡和次生孔隙產(chǎn)生影響的基本前提,通常采用比爾德[9]提出的原始孔隙度計(jì)算式:ΦP=20.91+22.9/So。其中ΦP為原始孔隙度,So為分選系數(shù)。具體方法為:將粒度分析得到的分選系數(shù)和粒度中值投在Sneider圖版上,再由圖版讀出初始孔隙度。將海拉爾盆地貝爾凹陷區(qū)的379個(gè)粒度分析數(shù)據(jù)投在Sneider圖版上,讀得的初始孔隙度為30.2%~35.6%,平均值為33.5%(圖4)。

李少華, 陳新民, 龍玉梅 等.坪北油田儲(chǔ)層成巖作用與孔隙演化，沉積與特提斯地質(zhì)，2002.9，22（3）.孔隙度的變化

1.壓實(shí)作用損失的孔隙度

由機(jī)械壓實(shí)作用和化學(xué)壓溶作用所消除的原始孔隙度 =原始孔隙度491.面孔率與孔隙度的關(guān)系 1）面孔率等于孔隙度，關(guān)于薄片孔隙度與壓汞孔隙度的關(guān)系前人曾做過(guò)討論，可用薄片面孔率近似等同巖石孔隙度。目前大多數(shù)學(xué)者都是這么處理的。

McCreesh C A, Ehrlich R, Crabtree S J.Petrography and reservoir physics II : relating thin section porosity to capillary pressure, the association between pore types and throat size[ J ].AAPG Bulletin, 1991,75(10): 1563-1578

2）面孔率與孔隙度建立函數(shù)模擬關(guān)系。（如安明泉等，巖心孔、洞圖像分析及相關(guān)參數(shù)計(jì)算，油氣地質(zhì)與采收率，2003）

應(yīng)用線性回歸分析方法，,與試驗(yàn)室常規(guī)物性測(cè)試資料相結(jié)合 ,分析孔、洞的面孔率與孔隙度的相關(guān)性 ,建立兩者的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系。3）面孔率與孔隙度校正，（王恕一，砂巖儲(chǔ)層次生孔隙定量統(tǒng)計(jì)的新方法，石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，1997；王 華、郭建華，塔中地區(qū)石炭系碎屑巖儲(chǔ)層成巖作用對(duì)孔隙演化控制的定量研究2009）

4）根據(jù)巖石實(shí)測(cè)孔隙度 ,把面孔率校正為孔隙度值 ,可準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)的次生孔隙度和復(fù)合孔孔隙度，分別為：

壓實(shí)作用對(duì)孔隙度的貢獻(xiàn)量：（張新濤等，海拉爾盆地貝爾凹陷銅缽廟組成巖作用及其對(duì)孔隙演化的影響，2008，吉林大學(xué)學(xué)報(bào)）

1.壓實(shí)作用損失的孔隙度 = 原始孔隙度 — 壓實(shí)后粒間剩余孔隙度（張新濤等，2008）2.由機(jī)械壓實(shí)作用和化學(xué)壓溶作用所消除的原始孔隙度 = 原始孔隙度642.