[发明专利]一种碳酸盐岩储层准同生岩溶定量评价方法及系统

说明书

本发明提出了一种碳酸盐岩储层准同生岩溶定量评价方法及系统，包括：利用古温度和地质历史时期大气CO₂含量恢复结果确定模拟实验温度和流体条件；制备碳酸盐岩准同生期溶蚀模拟样品，并进行分析得到溶蚀前的样品数据；利用碳酸盐岩准同生期溶蚀模拟装置，进行碳酸盐岩准同生期溶蚀模拟实验；对产物进行分析，得到溶蚀后的实验数据；根据溶蚀前及溶蚀后的样品数据，建立碳酸盐岩准同生期溶蚀特征评价模型；通过对比旋回地层所含的旋回与米氏旋回周期的比例关系，得到岁差周期及对应的旋回厚度；获取年降雨量范围值；利用溶蚀特征评价模型，依据实验数据、研究区目的岁差周期、旋回厚度及年降雨量范围值，得到研究区目的层准同生期溶蚀增孔量。

技术领域

本发明涉及石油地质勘探与实验技术领域，尤指一种碳酸盐岩储层准同生岩溶定量评价方法及系统。

背景技术

近年来，我国海相碳酸盐岩油气勘探进入发现的高峰期，相继发现了陕中气田、塔里木塔河-轮南油田、塔中油气田和四川磨溪—高石梯地区震旦系、寒武系特大型气田。我国碳酸盐岩往往经历深埋高温高压作用、长期成岩叠加改造，原生孔隙所剩无几，溶蚀形成的次生孔隙和洞穴成为重要的油气储集空间。当前研究表明，准同生岩溶作用控制早期碳酸盐岩孔隙的形成与分布，其对储层形成的重要性已经普遍接受，即使埋藏溶蚀也是在原有孔隙基础上进行溶蚀加大的。

当前针对不同盆地碳酸盐岩储层特征，开展了大量储层岩石学特征、成因机制、储集性能评价等多方面研究工作。例如，张建勇等(四川盆地安岳特大型气田下寒武统龙王庙组优质储层形成的主控因素[J].天然气地球科学，2015，26(11)：2063-2074)指出四川盆地安岳特大型气田龙王庙组储层主要岩性为残余颗粒白云岩及结晶白云岩，储集空间以溶蚀孔洞为主，其次为残余粒间孔及晶间孔，从矿物学特征来推测，早寒武世处于文石海时期，部分砂屑和生物碎屑由文石组成，纤状或刃状海水胶结物也主要是文石，文石不稳定，准同生期易发生溶蚀作用，因此准同生期的大气淡水淋滤溶蚀作用是规模优质储层形成的必要条件。刘红光等(塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储层发育特征及控制因素[J].石油与天然气地质，2018，39(1)：107-118)通过岩石学、物性测试与地化分析等手段，总结出玉北地区中-下奥陶统主要发育溶洞型、溶孔型、裂缝-溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞-裂缝型与裂缝型等5种储层类型，蓬莱坝组沉积期的准同生溶蚀作用导致溶蚀孔洞较为发育，到鹰山组沉积期随相对海平面的升高，溶蚀作用有所减弱，总体而言中-下奥陶统的准同生溶蚀作用对储层具有重要的基础性贡献。当前关于碳酸盐岩储层准同生岩溶判识与评价主要依靠薄片和岩心观察，定性认识到准同生溶蚀作用发育程度受控于微古地貌，在微古地貌高部位，暴露时间较长，溶蚀作用较强，微古地貌低部位暴露时间较短或者始终处于海平面之下，溶蚀作用发育较弱或不发育。由于缺少定量评价不同成岩阶段下的溶蚀量，提出的准同生岩溶对储层形成的贡献与评价只能是基于推断所得。

在现有技术中，一种成岩作用模拟实验装置(专利号：ZL201110271800.3)设计了流体在岩石内部渗流与反应的实验方式，但不适用于准同生岩溶这种大气淡水淋滤，前者主要是压力驱动流体并主要沿初始连通孔隙运移与反应，后者流体来源于降雨，首先与岩石表面接触与反应，再通过重力驱动流体在岩石内部运移及反应，准同生溶蚀存在矿物选择性和初始连通孔隙两种控制方式，对应溶蚀特征也会有所差异，显然一种成岩作用模拟实验装置不能实现准同生溶蚀这种复杂条件的模拟。一种膏盐-碳酸盐岩储层表生岩溶效果定量评价方法及装置(专利号：ZL201510507381.7)，实验方式采用岩石样品浸泡于溶液，这只有单一的表面溶蚀，不能进行重力驱动下流体在岩石内部运移与反应。更为关键的是，表生岩溶是因为地层抬升地表，暴露时间主要靠地层剥蚀厚度来恢复，而准同生岩溶是由于海平面升降引起，暴露时间需通过旋回地层学开展海/湖平面变化来确定，因此溶蚀评价的地质理论基础就不同。一种碳酸盐岩溶蚀作用与溶蚀效应的分析方法(专利号：ZL201410717934.7)依靠一种成岩作用模拟实验装置，只提供接近地质背景下碳酸盐岩溶蚀的实验方法，缺少依据地质边界条件计算碳酸盐岩储层的溶蚀量，导致碳酸盐岩储层溶蚀评价应用效果有限。