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专利号: 2018101167611
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碎屑岩储层胶结减孔量的定量预测方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)收集研究区地质资料

2)建立原始资料数据库,它包括

(1)沉积相类型数据库F_m

(2)岩性数据库R_n

(3)酸碱度数据库P_o

(4)沉积旋回数据库C_p

(5)成岩阶段数据库S_q

(6)断层指数数据库N_r

3)建立胶结作用数据库D_c

根据岩石中不同矿物Mi的孔隙改变量建立胶结作用数据库;

4)建立成岩作用预测模型

(1)研究区储层网格化

对研究区储层网格化,研究区储层的每个网格用Wi(X,Y)表示;

(2)确定网格属性

a.根据研究区沉积相数据确定网格Wi(X,Y)的沉积相属性F_m;

b.根据研究区岩性数据确定网格Wi(X,Y)的岩性属性R_n;

c.根据研究区酸碱度数据确定网格Wi(X,Y)的酸碱度属性P_o;

d.根据研究区沉积旋回数据确定网格Wi(X,Y)的旋回属性C_p;

e.根据研究区成岩阶段数据确定网格Wi(X,Y)的成岩阶段属性S_q;

f.根据研究区断层指数数据确定网格Wi(X,Y)的断层指数属性N_r;

g.根据上述步骤a、b、c、d、e和f确定每个网格Wi(X,Y)的综合属性G(F_m,R_n,P_o,C_p,S_q,N_r),即:Wi(X,Y)=F_m+R_n+P_o+C_p+S_q+N_r;

(3)基于研究区岩石薄片资料、分析测试资料,确定研究区已知井Hj所在网格Wj(X,Y)的成岩作用D_s_j;

(4)确定已知井Hj所在网格Wj(X,Y)的综合属性Gj(F_m_j,R_n_j,P_o_j,C_p_j,S_q_j,N_r_j),建立已知井Hj所在网格Wj(X,Y)成岩作用D_s与综合属性G(F_m_j,R_n_j,P_o_j,C_p_j,S_q_j,N_r_j)的对应关系,即为:D_s_j=F_m_j+R_n_j+P_o_j+C_p_j+S_q_j+N_r_j;

(5)任取一未知网格Wi(X,Y),确定未知网格Wi(X,Y)的综合属性G(F_m,R_n,P_o,C_p,S_q,N_r),即为:Gi=(F_m_i,R_n_i,P_o_i,C_p_i,S_q_i,N_r_i);

(6)将网格Wi(X,Y)的成岩作用综合属性Gi与井Hj所在网格Wj(X,Y)的综合属性Gj相比较,即为:Gi-Gj=(F_m_i,R_n_i,P_o_i,C_p_i,S_q_i,N_r_i)-(F_m_j+R_n_j+P_o_j+C_p_j+S_q_j+N_r_j);

如果满足Gi-Gj=0,则未知网格Wi(X,Y)的成岩作用D_s_i与井j具有相同的成岩作用D_s_j;

如果Gi-Gj≠0,则按不同属性优先级顺序,即:沉积相F_m一级、岩性R_n二级、沉积旋回C_p三级、酸碱度P_o四级、成岩阶段S_q五级、断层指数N_r六级对未知网格Wi(X,Y)的成岩作用进行判识,即为:ⅰ:F_m_i-F_m_j=0,R_n_i-R_n_j≠0,C_p_i-C_p_j≠0,P_o_i-P_o_j≠0,S_q_i-S_q_j≠0,N_r_i-N_r_j≠0;

ⅱ:F_m_i-F_m_j=0,R_n_i-R_n_j=0,C_p_i-C_p_j≠0,P_o_i-P_o_j≠0,S_q_i-S_q_j≠0,N_r_i-N_r_j≠0;

ⅲ:F_m_i-F_m_j=0,R_n_i-R_n_j=0,C_p_i-C_p_j=0,P_o_i-P_o_j≠0,S_q_i-S_q_j≠0,N_r_i-N_r_j≠0;

ⅳ:F_m_i-F_m_j=0,R_n_i-R_n_j=0,C_p_i-C_p_j=0,P_o_i-P_o_j=0,S_q_i-S_q_j≠0,N_r_i-N_r_j≠0;

ⅴ:F_m_i-F_m_j=0,R_n_i-R_n_j=0,C_p_i-C_p_j=0,P_o_i-P_o_j=0,S_q_i-S_q_j=0,N_r_i-N_r_j≠0;

未知网格Wi(X,Y)的成岩作用D_s_i满足条件i时,未知网格Wi(X,Y)与具有相同属性F_j的网格Wj(X,Y)的成岩作用相同;

D_s_i满足条件ⅱ时,未知网格Wi(X,Y)与具有相同属性F_m_j、R_n_j的网格Wj(X,Y)的成岩作用相同;

D_s_i满足条件ⅲ时,未知网格Wi(X,Y)与具有相同属性F_m_j、R_n_j、C_p_j的网格Wj(X,Y)的成岩作用相同;

D_s_i满足条件ⅳ时,未知网格Wi(X,Y)与具有相同属性F_m_j、R_n_j、C_p_j、S_q_j的网格Wj(X,Y)的成岩作用相同;

D_s_i满足条件ⅴ时,未知网格Wi(X,Y)与具有相同属性F_m_j、R_n_j、C_p_j、P_o_j、S_q_j的网格Wj(X,Y)的成岩作用相同;

(7)根据每个网格Wi(X,Y)的成岩作用确定研究区成岩作用横向分布;

5)建立胶结减孔量数学模型

建立起不同类型胶结物的数学模型,从而定量刻画碎屑岩在成岩过程中孔隙减小量;

a.石英胶结模型D1

其中:a,b为常数,a=1.98×10-22,b=0.022℃(-1);VQue_Cem为石英胶结作用改变孔隙体积百分量,%;M为石英的摩尔质量,g/mol;ρ为石英的密度,g/cm3;T为反应温度,℃;T=cn*z+dn,cn为地温梯度,℃/m;dn为地表温度或恒温带温度,℃;z为地层埋藏深度,m;A0为自生石英开始形成时石英颗粒原始表面积;A0=6fV/D;D为石英颗粒的粒径,mm;V为单位砂岩体积,mm3;f为单位体积砂岩中石英的体积百分含量;c为平均每年地层温度的平均改变量,℃/y;石英强胶结 石英中胶结 石英弱胶结b.长石胶结模型D2

其中:x埋藏深度,Km;VFel为长石胶结总量,%;长石强胶结 长石中胶结 长石弱胶结c.方解石胶结模型D3

其中:x埋藏深度,Km;VCal为方解石胶结总量,%;方解石强胶结 方解石中胶结方解石弱胶结d.白云石胶结模型D4

其中:x埋藏深度,Km;VDol为白云石胶结总量,%;白云石强胶结 白云石中胶结白云石弱胶结e.粘土胶结模型D5

其中:x埋藏深度,Km;VCla为胶结总量,%;粘土强胶结 粘土中胶结 粘土弱胶结

6)胶结量模拟计算

(1)根据研究区埋藏史确定每个网格不同时刻t埋深H;

(2)根据研究区温度史确定每个网格不同时刻t温度T;

(3)根据步骤4)中成岩作用预测模型确定每个网格Wi(X,Y)胶结减孔量数学模型;

(4)根据步骤(1)中埋深H、步骤(2)中温度T、步骤(3)中胶结减孔量数学模型及其步骤

4)中的成岩作用预测模型计算每个网格的胶结量。

2.根据权利要求1所述碎屑岩储层胶结减孔量的定量预测方法,其特征在于:所述步骤

1)中,收集研究区地质资料包括

①研究区目标层沉积相研究成果图;

②目标层界面构造等值线图;

③目标层上覆地层界面构造等值线图;

④研究区储层物性资料;

⑤研究区储层单井成岩作用数据;

⑥研究区成岩演化序列;

⑦研究区埋藏史、热演化史。

3.根据权利要求1所述碎屑岩储层胶结减孔量的定量预测方法,其特征在于:所述步骤

2)中,

(1)沉积相类型数据库F_m

对碎屑岩储层沉积相类型进行概括和分类,其中包括:冲积扇-旱扇-扇根F_1、冲积扇-旱扇-扇中F_2、冲积扇-旱扇-扇缘F_3、冲积扇-湿扇-扇根F_4、冲积扇-湿扇-扇中F_5、冲积扇-湿扇-扇缘F_6、河流相-曲流河-河床亚相-河床滞留F_7、河流相-曲流河-河床亚相-边滩F_8、河流相-曲流河-堤岸亚相-天然堤F_9、河流相-曲流河-堤岸亚相-决口扇F_10、河流相-曲流河-河漫亚相-河漫滩F_11、河流相-曲流河-泛滥盆地-河漫湖泊F_12、河流相-曲流河-河漫沼泽F_13、河流相-辫状河-牛轭湖F_14、河流相-辫状河-河床滞留F_15、河流相-辫状河-心滩F_16、河道F_17、河流相-辫状河-泛滥平原F_18、湖泊相-断陷型-湖成三角洲F_

19、湖泊相-断陷型-滨湖F_20、湖泊相-断陷型-浅湖F_21、湖泊相-断陷型-半深湖F_22、湖泊相-断陷型-深湖F_23、湖泊相-断陷型-湖湾F_24、湖泊相-坳陷型-湖成三角洲F_25、湖泊相-坳陷型-滨湖F_26、湖泊相-坳陷型-浅湖F_27、湖泊相-坳陷型-半深湖F_28、湖泊相-坳陷型-深湖F_29、湖泊相-坳陷型-湖湾F_30、湖泊相-前陆型-湖成三角洲F_31、湖泊相-前陆型-滨湖F_32、湖泊相-前陆型-浅湖F_33、湖泊相-前陆型-半深湖F_34、湖泊相-前陆型-深湖F_35、湖泊相-前陆型-湖湾F_36、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-分支F_37、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-河道F_38、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-陆上天然堤F_39、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-决口扇F_40、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-沼泽F_41、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲平原-淡水湖泊F_42、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-水下分支河道F_43、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-水下天然堤F_44、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-支流间湾F_45、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-分支河口砂坝F_46、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-远砂坝F_47、三角洲相-辫状河三角洲-三角洲前缘-前缘席状砂F_48、三角洲相-辫状河三角洲-前三角洲F_

49、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲平原-泥石流F_50、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲平原-河道充填F_51、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲平原-漫滩F_52、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲前缘-碎屑流F_53、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲前缘-水下分流河道F_54、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲前缘-支流间湾F_55、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲前缘-河口砂坝F_56、三角洲相-扇三角洲-扇三角洲前缘-远砂坝F_57、三角洲相-扇三角洲-前扇三角洲F_58;

(2)岩性数据库R_n

根据组成岩石颗粒的颗粒大小及矿物成分,将碎屑岩岩性进行划分,建立岩性数据库,它包括细砾岩R_1、中砾岩R_2、粗砾岩R_3、巨砾岩R_4、石英砂岩R_5、长石质石英砂岩R_6、岩屑质石英砂岩R_7、长石岩屑质石英砂岩R_8、长石砂岩R_9、岩屑质长石砂岩R_10、岩屑长石砂岩R_11、岩屑砂岩R_12、长石质岩屑砂岩R_13、长石岩屑砂岩R_14、黏土R_15、泥岩R_

16、页岩R_17;

(3)酸碱度数据库P_o

根据储层孔隙中流体酸碱性大小,建立酸碱度数据库;它包括强酸性P_1:pH<3;酸性P_2:3≤pH<5;弱酸性P_3:5≤pH<7;弱碱性P_4:7≤pH<9;碱性P_5:9≤pH<11;强碱性P_

6:11≤pH≤14;

(4)沉积旋回数据库C_p

对碎屑岩储层沉积旋回类型进行概括和分类,其中包括:正旋回C_1、反旋回C_2、复合旋回C_3;

(5)成岩阶段数据库S_q

成岩阶段数据库S_q包括:早成岩阶段A期ⅠA,即为:S_1;早成岩阶段B期ⅠB,即为:S_2;

中成岩阶段A期ⅡA,即为:S_3;中成岩阶段B期ⅡB,即为S_4;晚成岩阶段Ⅲ,即为:S_5;

(6)断层指数数据库N_r

根据研究区断层发育情况确定断层指数Ω,建立断层指数数据库,其中包括:一级指数N_1:Ω<1;二级指数N_2:1≤Ω≤3;三级指数N_3:3<Ω≤5;四级指数N_4:5<Ω。

4.根据权利要求1所述碎屑岩储层胶结减孔量的定量预测方法,其特征在于:所述步骤

3)中,

胶结作用数据库中胶结作用类型包括:

石英强胶结作用D1-1:其孔隙改变量为

石英中胶结作用D1-2:其孔隙改变量为

石英弱胶结作用D1-3:其孔隙改变量

长石强胶结作用D2-1:孔隙改变量

长石中胶结作用D2-2:其孔隙改变量

长石弱胶结作用D2-3:其孔隙改变量

白云石强胶结作用D3-1:其孔隙改变量

白云石中胶结作用D3-2:其孔隙改变量

白云石弱胶结作用D3-3:其孔隙改变量

方解石强胶结作用D4-1:其孔隙改变量

方解石中胶结作用D4-2:其孔隙改变量

方解石弱胶结作用D4-3:其孔隙改变量

黏土强胶结作用D5-1:其孔隙改变量

黏土中胶结作用D5-2:其孔隙改变量

黏土弱胶结作用D5-3:其孔隙改变量