第一篇：成巖作用對儲層物性貢獻率研究總結大全

代金友，張一偉，熊琦華，王志章，成巖作用對儲集層物性貢獻比率研究，石油勘探與開發，Vo1，30，No.4 儲集層物性是多種成巖作用控制的綜合結果，于某一巖心薄片規模的儲集層，這種成巖作用組合關系構成一個復雜系統。將這一系統的各種成巖作用分別定量化，并建立它們對儲集層物性的控制關系，一方面可以突出各種成巖作用的強弱，進行成巖相的研 究；另一方面可以分析控制儲集層物性的因素及其控制程度。本文把影響儲集層物性的各種成巖作用綜合成4個定量化參數，標定了它們對物性的貢獻比率，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能力不同，壓實率高，儲集層的孔隙損失不一定大，從此角度，僅用壓實率表征儲集層的物性是不全面的，還需要表示儲集層承受壓實的能力。

1，1視壓實強度

假設沉積時儲集層粒間體積均勻，后期變化為壓實作用造成，根據砂體的粒度中值及成分成熟度、結構成熟度，考慮成巖作用過程，利用粒間孔隙體積的壓縮程度來表示巖心薄片規模的儲集層的壓實狀況，提出與儲集層物性相聯系的視壓實強度(A)概念，即：

其中，細砂巖原始粒間體積一般取40%，壓實后粒間體積為實際儲集層鑄體薄片的粒間孔隙體積、膠結物體積、雜基體積之和。

視壓實強度越大，巖心薄片規模的儲集層粒間體積越小，孔隙損失越多。這樣既考慮了不均勻壓實作用，又包含了不同微相沉積物顆粒抗壓實能力的信息。

1，2視填隙率

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

其中的填隙物體積等于膠結物體積加雜基體積

視填隙率不僅反映膠結作用、礦物充填作用等對孔隙空間保存的影響，以及溶解作用對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系。

1，3視膠結率和雜基充填率

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

其中：

視膠結率反映粒間膠結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個參數與巖心薄片規模儲集層的巖性、孔滲性密切相關，可以通過巖心刻度測井的回歸關系，進行研究。

2用成巖機理量化參數表征儲集層物性

若把孔隙度(φ)看作成巖作用的綜合評價參數，視壓實強度和視填隙率的某種線性組合與其關系密切，可表達為：

定義視壓實強度對儲集層物性的貢獻為λ1a，視填隙率對儲集層物性的貢獻為λ2b，則二者對儲集層物性的貢獻率可定義為，則二者對儲集層物性的貢獻率可定義為：

式中F，λ

1、λ2，——回歸常數；a—視壓實強度對物性的作用，0≤a≤1；b——視填隙率對物性的作用，0≤b≤1；x1—視壓實強度對物性形成過程中的貢獻率，即壓實作用對物性的貢獻；x2—視填隙率對物性形成過程中的貢獻率，即非壓實作用對物性的貢獻。

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

成巖綜合系數概念

在對儲集特征的研究中，為了對儲層的描述和預測，通過對成巖作用綜合效應的研究及定量評價，筆者提出了成巖相的概念及相應的研究方法。成巖相(簡稱DRF)是指影響儲集性能的某種或某幾種成巖作用綜合效應及其分布的儲集空間的組合。它是沉積巖在成巖過程中經過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儲集性能的綜合影響，即成巖作用的綜臺效應，采用“成巖綜合系數(CD)”這一參數，其表達式為：（張一偉，1997，彭仕宓，1998）

其中：視壓實率(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.】反映機械壓實作用對原始孔隙空間體積的影響程度；用下式表達：

式中40為假定研究區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物體積之和。一般當a值大于70％為強壓實；a值介于70％～30％為中等壓實，而a值小于30％為弱壓實。

視膠結率(β)反映膠結作用對原始孔隙空問體積的影響程度

般認為，當β值大于70％時，膠結程度強；β值介于70％～30％為中等膠結；β值小于30％時，膠結程度弱。

他引用這些參數對成巖相進行定量的劃分。根據這些參數，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層劃分為六種類型的成巖相：DRF1型-DRF6型

成巖相分區圖

孫思敏，低滲透儲層成巖作用定量表征與成巖儲集相——以吉林新立油田泉頭組三、四段為例，沉積與特提斯地質，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作用強度，采用了“視壓實率”概念(鄭浚茂，龐明，碎屑儲集巖的成巖作用研究[M]，武漢：中國地質大學出版社，1989，)，它在一定程度上反映了原始沉積物孔隙空間被壓實的程度。

視壓實率 =(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+膠結物含量

根據R，Sneider圖版，考慮巖石的沉積環境、粒級大小及分選性，取細砂巖、細一中砂巖的原始孔隙度35％，粉砂巖、極細砂巖的原始孔隙度30％。壓實作用強度劃分標準如表1。

為定量或半定量表示膠結作用強度，采用“視膠結率”的概念(鄭浚茂，龐明，碎屑儲集巖的成巖作用研究[M]，武漢：中國地質大學出版社，1989)：

視膠結率 = 膠結物體積／(膠結物體積+粒間孔體積)×100％ 膠結作用強度劃分標準如表2：

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

成巖系數Cd=面孔率／(視壓實率+視膠結率+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％ 發現該區成巖系數與孔隙度和滲透率呈良好的正相關關系：其值越大，說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(如壓實作用和膠結作用)影響越大，孔、滲也越小。

根據儲層視壓實率、視膠結率、鏡下估算的面孔率和物性孔隙度，計算了儲層的成巖系數，并按其大小劃分出4種成巖儲集相(表3)。

1．A相——強溶蝕次生孔隙成巖儲集相

2．B相——中等壓實一弱、中膠結混合孔隙成巖儲集相 3．C相——強壓實一中等膠結殘余粒問孔成巖儲集相 4．D相——碳酸鹽強膠結成巖儲集相

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

根據不同接觸類型顆粒的相對含量，將壓實作用強度定量地劃分為6級(見表2)，并據此分析了膠結作用的形成時期。

壓實作用強度還與顆粒成分、填隙物類型和含量以及是否存在欠壓實有關，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，并引用視壓實率、視膠結率等參數，對壓實程度、膠結程度及成巖相進行綜合的定量劃分。

（劉 偉1，竇齊豐2，黃述旺等，成巖作用的定量表征與成巖儲集相研究——以科爾沁油田交2斷塊區九佛堂組(J3jf)下段為例，中國礦業大學學報，2002.9，31（5））

(1)原始孔隙度的確定

恢復砂巖原始孔隙度是定量評價不同類型成巖作用對原生孔隙改造(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[Trask=(Q1/Q3)1/2，Q1和Q3相當于粒度累積曲線25%和75%處的粒徑大小]。

(2)壓實損失的孔隙度和損失率 壓實損失的孔隙度：

Φ壓損=Φ原 — 粒間孔面孔率/總面孔率×實測孔隙度；壓實孔隙度的損失率 = Φ壓損/Φ原。

(3)膠結損失的孔隙度和損失率

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

由于溶蝕作用發生在多個時期，且受其他成巖作用的影響，因此各個時期溶蝕增加的孔隙度很難定量統計，能定量統計的次生孔隙度都是經過多種成巖作用后剩余的次生孔隙，即現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×實測孔隙度。

壓實作用依然是對孔隙破壞最大的成巖作用。

（王華，郭建華，塔中地區石炭系碎屑巖儲層成巖作用對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

恢復初始孔隙度是定量評價不同類型成巖作用對原生孔隙消亡和次生孔隙產生影響的基本前提,通常采用比爾德[9]提出的原始孔隙度計算式:ΦP=20.91+22.9/So。其中ΦP為原始孔隙度,So為分選系數。具體方法為:將粒度分析得到的分選系數和粒度中值投在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的379個粒度分析數據投在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.坪北油田儲層成巖作用與孔隙演化，沉積與特提斯地質，2002.9，22（3）.孔隙度的變化

1.壓實作用損失的孔隙度

由機械壓實作用和化學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系 1）面孔率等于孔隙度，關于薄片孔隙度與壓汞孔隙度的關系前人曾做過討論，可用薄片面孔率近似等同巖石孔隙度。目前大多數學者都是這么處理的。

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模擬關系。（如安明泉等，巖心孔、洞圖像分析及相關參數計算，油氣地質與采收率，2003）

應用線性回歸分析方法，,與試驗室常規物性測試資料相結合 ,分析孔、洞的面孔率與孔隙度的相關性 ,建立兩者的統計學關系。3）面孔率與孔隙度校正，（王恕一，砂巖儲層次生孔隙定量統計的新方法，石油實驗地質，1997；王 華、郭建華，塔中地區石炭系碎屑巖儲層成巖作用對孔隙演化控制的定量研究2009）

4）根據巖石實測孔隙度 ,把面孔率校正為孔隙度值 ,可準確統計的次生孔隙度和復合孔孔隙度，分別為：

壓實作用對孔隙度的貢獻量：（張新濤等，海拉爾盆地貝爾凹陷銅缽廟組成巖作用及其對孔隙演化的影響，2008，吉林大學學報）

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