基于“顶-坡-洼”叠合过程分析的深部古老层系储层质量预测方法

摘要

本发明提供基于“顶‑坡‑洼”叠合过程分析的储层质量预测方法，涉及石油天然气勘探与开发技术领域；包括以下步骤：S1、根据地震资料，分析目标储层的现今构造特征；S2、恢复平衡剖面，分析该储层自沉积起，所经历的构造演化过程；S3、依据储层“顶‑坡‑洼”叠合过程，分析储层成岩地球化学体系开放性和封闭性演化过程；S4、确定不同地化体系下的成岩作用；S5、储层质量分类评价及空间分布预测。本发明利用地震数据，分析不整合、上覆地层、埋藏深度等信息的基础上，分析构造/地化体系演化过程，预测不同级别储层分布规律，解决了深部古老层系多期次构造叠合背景下的储层分布及钻前预测问题。

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探与开发技术领域，具体为基于“顶-坡-洼”叠合过程分析的储层质量预测方法。

背景技术

储层是地下油气富集场所，储层质量是制约深部油气勘探的重要因素。原始碎屑物质沉积之后，在埋藏过程中固结成岩，并经历不同成岩作用减少或者增加岩石物性。随着中浅层油气勘探程度的不断提高和对油气储量增长的需求,油气勘探目标已逐渐转向深部古老层系,我国深部古老层系油气资源潜力巨大,并且油气勘探已取得了可喜的成果。深部古老层系储层多经历多期次构造抬升-沉降活动，由于地层构造演化过程的复杂性，储层在埋藏过程中经历多类型地化体系，相同沉积背景下的储集层演化过程的差异性导致了储层质量的巨大差异。不同质量储层空间分布的复杂性是导致深部古老层系油气富集规律复杂、勘探成功率低的重要原因。因此，准确预测复杂构造背景下的深部古老层系中储层质量与分布对研究油气运聚成藏具有重要意义。

前人的技术多针对中浅部层系地层，且需要对钻井取心进行成岩作用分析，或结合钻井岩心与测录井资料进行具体分析，对地质资料要求较高。因此，需要研发新的技术，在演化过程复杂且地质资料匮乏时，进行深部古老层系储层质量的钻前预测。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于“顶-坡-洼”叠合过程分析的储层质量预测方法，解决了在演化过程复杂且地质资料匮乏时，进行深部古老层系储层质量的钻前预测问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于“顶-坡-洼”叠合过程分析的储层质量预测方法，包括以下步骤：

S1、根据地震资料，分析目标储层的现今构造特征；

S2、恢复平衡剖面，分析该储层自沉积起，所经历的构造演化过程；

S3、依据储层“顶-坡-洼”叠合过程，分析储层成岩体系演化过程；

S4、确定不同成岩体系下的成岩作用及其成储效应；

S5、储层质量分类评价及空间分布预测；

按照上述步骤将储层分为：

一类储层：多期抬升+未深埋条件下，长期处于开放体系；

二类储层：早期抬升+晚期中深埋条件下，储层经历早期开放-晚期封闭体系；

三类储层：未抬升至地表+长期中深埋条件下，储层长期处于封闭成岩体系。

优选的，所述S1中分析目标储层的现今构造特征包括：分析储层之上不整合发育、上覆地层和现今埋深；

所述现今构造特征分为三类：1.储层之上发育区域性不整合，上覆地层大量缺失，现今埋藏浅；2.储层之上发育小规模不整合，上覆地层部分缺失，现今埋藏较深；3.储层之上无角度不整合，上覆地层保存完整，现今埋藏较深。

优选的，所述S3中地层抬升至地表或近地表时，储层处于开放成岩体系；地层埋藏过程中，储层处于封闭成岩体系。

优选的，所述S4中“顶-坡-洼”叠合过程中，开放成岩体系中溶蚀作用强、沉淀作用弱，成岩作用整体增孔-提渗，储层质量改善较好，封闭成岩体系溶解成孔作用的同时发生较强的胶结沉淀作用，成岩作用不能改善储层质量；进而通过演化过程中储层“顶-坡-洼”叠合，预测储层质量。

(三)有益效果

本发明提供了基于“顶-坡-洼”叠合过程分析的储层质量预测方法。具备以下有益效果：

本发明是在利用地震数据，分析不整合、上覆地层、埋藏深度等信息的基础上，分析构造/地化体系演化过程，预测不同级别储层分布规律，解决了深部古老层系多期次构造叠合背景下的储层分布及钻前预测问题，有效指导在石油勘探开发初期进行预测储层质量。

附图说明

图1为某地区二叠系储层“顶-坡-洼”叠合过程及储层预测示意图；

图2为典型地区构造和地层特征示意图；

图3为典型地区动态平衡剖面示意图；

图4为储层成岩体系演化1图；

图5为储层成岩体系演化2图；

图6为储层成岩体系演化3图；

图7为某地区二叠系储层“顶-坡-洼”叠合过程及储层预测；

图8为不同“顶-坡-洼”叠合过程条件下储层质量图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-8所示，本发明是在利用地震资料明确现今构造特征的基础上，明确储层“顶-坡-洼”叠合过程，分析储层所经历的地化体系和成岩作用，最终预测储层质量及分布特征。具体方法如下：

第一：利用地震资料，分析目标储层的现今构造特征，包括储层之上不整合发育、上覆地层、现今埋深等。其构造特征可分为三类：1.储层之上发育区域性不整合，上覆地层大量缺失，现今埋藏浅；2.储层之上发育小规模不整合，上覆地层部分缺失，现今埋藏较深；3.储层之上无角度不整合，上覆地层保存完整，现今埋藏较深。

第二：恢复平衡剖面，分析该储层自沉积起，所经历的构造演化过程。

第三：依据储层“顶-坡-洼”叠合过程，分析储层成岩体系演化过程。同一套储层在不同演化时期，或处于不同构造位置(山顶、斜坡、深洼)，“顶-坡-洼”叠合过程在控制了储层的形成。通常，地层抬升至地表或近地表时，储层处于开放成岩体系；地层埋藏过程中，储层处于封闭成岩体系。

第四：明确不同成岩体系下的成岩作用及其成储效应。

长石矿物在碎屑岩储层中普遍存在，且长石溶蚀作用是增孔效应变化的主要控制因素。长石矿物在酸性流体的作用下发生溶蚀作用，并形成高岭石、石英等溶蚀产物。

开放成岩体系下，大规模大气水携带CO2注入储层(山顶)，流体通过连通性砂体向下流动，在浅部大量溶蚀长石矿物，并将溶蚀产物(高岭石、石英)带离山顶形成溶蚀区(物性增加)，溶蚀产物被搬运至斜坡区或深洼区沉淀，并依次形成过渡带(物性略增加)和沉淀带(物性降低)。此过程中储层成岩作用差异大，储层质量分异显著。

封闭成岩体系下，长石溶蚀产物无法被长距离迁移，而是以基本等体积的硅质胶结物和自生高岭石的形式发生了近原地沉淀，对储层孔隙度影响不大。第五：储层质量分类评价及空间分布预测。

综上可知，多期抬升+未深埋条件下，长期处于开放体系，储层质量最佳，为一类储层；早期抬升+晚期中深埋条件下，储层经历早期开放-晚期封闭体系，质量次之，为二类储层；未抬升至地表+长期中深埋条件下，储层未经历开放体系下增孔过程，质量最差，为三类储层。

开放体系下的倾斜地层，自“顶”向“洼”依次发育溶蚀区、过渡区、沉淀区，储层质量依次变差。

由此可知：

一类储层中，“早顶-晚顶”型储层优于其他叠合型储层；

二类储层中，“早顶-晚顶”型储层物性＞“早顶-晚坡/洼”型＞“早坡/洼-晚顶”型储层；

三类储层质量较差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。